Pandemieën – rampenfilm of een reëel gevaar?

Iedereen weet wel dat Hollywood films het niet altijd even nauw nemen met de werkelijkheid. Ondanks dat besef wil ik mij nog wel eens ergeren aan opzichtige wetenschappelijke onjuistheden in op andere vlakken uitstekende films. Maar helaas weet ik over lang niet alle thema’s genoeg om films echt kritisch te kunnen bekijken. Een reeks lezingen die in januari van start ging gaat mij hierbij hopelijk helpen. De Paradisolezingen, gegeven in Paradiso in Amsterdam, hebben als thema ‘Science of Fiction’ en behandelen de zin en onzin van wetenschappelijke thema’s in films. In de eerste lezing van de reeks stond het onderzoek, en de controverse rondom de publicatie, van viroloog Prof. dr. Ron Fouchier centraal. De thematische virusuitbraak-rampenfilm Contagion werd als onderdeel van de lezing kritisch bekeken. Op deze zondagochtend waren er in een goed gevuld Paradiso een hoop interessante dingen te horen, die ik in deze bijdrage graag met jullie wil delen.

Ron Fouchier is hoogleraar Moleculaire virologie aan het Erasmus MC in Rotterdam en stond wereldwijd in de schijnwerpers vanwege het creëren van een ‘airborne’ variant van het vogelgriepvirus H5N1. Het doel hiervan was om te ontdekken welke mutaties nodig zijn om het virus via de lucht verspreidbaar te maken. Wetenschappelijk allemaal zeer interessant natuurlijk, maar hiermee was er dus wel een recept ontwikkeld om van een op zich al gevaarlijk virus een potentieel nog gevaarlijkere variant te maken. Vooral rondom de publicatie van de onderliggende onderzoeksresultaten en -methoden ontstond groot debat zowel binnen als buiten wetenschappelijke kringen. Mede hierdoor stond Fouchier in de Time top 100 van invloedrijkste mensen in 2012.

Film vs wetenschap

De lezing van Fouchier begint met een clip van Contagion, een bekende Hollywood film gebaseerd op een worst-case scenario van een vogelgriep-pandemie. Hoewel her en der wel wat aangedikt, leek Fouchier geen grote problemen te hebben met de wetenschappelijke basis van deze film. Zijn grootste kritiek was dat Amerika in z’n eentje alles oplost in de film en als beste wegkomt in deze wereldwijde ramp. In werkelijkheid vergt de aanpak van een virusuitbraak wereldwijde samenwerking, met vanzelfsprekend zijn eigen lab in Rotterdam als belangrijke speler. Dat de Amerikanen er bovendien in slaagden om binnen drie maanden een werkend vaccin te ontwikkelen, was uiteraard nóg minder geloofwaardig.

Jude Law als Alan Krumwiede in Contagion.

Een belangrijke spiegeling tussen film en werkelijkheid draait om de aanwezigheid van het ‘alternatieve circuit’. In de film is de blogger (en samenzweringstheorist) Alan Krumwiede een belangrijke aanjager van de paniek die onder mensen ontstaat. Hij beweert dat hij van zijn eigen virusinfectie genezen is door een homeopathisch middel gebaseerd op Forsythia, een bekende uit de Chinese kruidengeneeskunde. Later in de film blijkt dat hij nooit ziek is geweest en een aardig zakcentje heeft verdiend via sponsoren uit de homeopathische industrie en donaties via zijn blog. Uiteraard kennen we deze figuren uit de realiteit (zie ook deze post) en ook tijdens de SARS uitbraak waren er genoeg kwakzalvers actief dat in ieder geval de Amerikaanse overheid al in actie kwam.

Pandemieën

Een pandemie is, simpel gezegd, een epidemie op wereldwijde schaal waarbij een nieuw opgekomen ziekte zich met ernstige gevolgen verspreidt over grote delen van de wereld. De bekendste pandemie waar we momenteel mee te maken hebben is aids, met sinds 1980 naar schatting al 25 miljoen doden. Veel andere bekende pandemieën, zoals bijvoorbeeld de Spaanse Griep uit 1918 waar 50 tot 100 miljoen doden vielen, zijn varianten van het griepvirus waar het onderzoek van Fouchier zich ook op richt. In Contagion staat het dodental uiteindelijk op 26 miljoen, waarmee het hoog in de ranglijsten van dodelijkste pandemieën terecht zou komen.

Een belangrijke term in het karakteriseren van de pandemie, welke ook in de film gebruik wordt, is het reproductiegetal R₀. Dit getal geeft aan hoeveel nieuwe besmettingen een besmettingsgeval veroorzaakt (bij afwezigheid van medische maatregelen). Bij een R₀ onder de 1 zal de ziekte langzaam verdwijnen. Bij een R₀ groter dan 1 kan een epidemie of pandemie ontstaan. In Contagion heeft het virus een R₀ van 4, waarbij elk persoon dus 4 nieuwe mensen kan besmetten. Dit is aan de hoge kant maar zeker niet ondenkbaar; aids ligt in deze orde van grootte, en mazelen zijn nog besmettelijker. De R₀ is ook van invloed op de hoeveelheid mensen die gevaccineerd zouden moeten worden om de verspreiding van de ziekte effectief te kunnen remmen. Bij een R₀ van 4 impliceert dit dat 75% van de mensen een vaccin zouden moeten krijgen. Dit zou uiteraard een immense taak zijn, zeker wanneer het vaccin nog ontwikkeld moet worden!

Screenshot van de film Contagion

Een recent voorbeeld van een potentieel pandemisch virus is MERS (Middle East Respiratory Syndrome), dat zich eind 2012 voor het eerst deed gelden in Saudi Arabië. Het virus vertoont overeenkomsten met het SARS virus, en na verder onderzoek is gebleken dat het virus zijn oorsprong heeft in vleermuizen, en via kamelen bij de mens terecht is gekomen. Niet geheel ontoevallig is het virus in Contagion ook afkomstig van vleermuizen. De simpele maar verrassende uitleg voor de belangrijke rol van vleermuizen is dat er enorm veel soorten vleermuizen zijn (1240 volgens Wikipedia: ongeveer 20% van alle zoogdiersoorten). Binnen deze grote groep zoogdieren zijn veel virussen actief die potentieel direct of indirect op mensen overdraagbaar zijn (lees hier meer).

Mutaties en fretten

Een virus dat overspringt van dier naar mens wordt een zoönose genoemd; in veel gevallen blijft het bij die eerste stap en verspreidt het virus zich niet verder van mens op mens. De grote vraag is dan dus of een zoönose zich kan aanpassen om ook weer van mens tot mens over te kunnen springen, met potentieel pandemische gevolgen. Het H5N1 virus, dat via geïnfecteerde vogels (waaronder pluimvee) bij mensen terechtkomt, kan dat tot nu toe (gelukkig!) nog niet. Maar vanwege het hoge overlijdensrisico van mensen die ermee besmet raken, is het begrijpelijk dat we hier meer over te weten willen komen. Voordat Fouchier en zijn team aan de slag gingen was er simpelweg nog geen enkel inzicht in wat voor mutaties dit soort veranderingen in het virus kunnen veroorzaken.

Voor het onderzoek werd het H5N1 virus in de evolutionaire snelkookpan gestopt door middel van zowel artificiële introducties van mutaties en “natuurlijke” mutaties in een groep fretten, waarbij het virus veelvuldig van fret naar fret werd overgebracht. Fretten worden gebruikt in dit soort onderzoek omdat, verrassend genoeg, de structuur van hun longweefsel zeer sterk overeenkomt met dat van mensen. Door de meest succesvolle mutanten te propageren ontstond er een variant die via de lucht tussen fretten kon overspringen. Hierna konden de mutaties die dit mogelijk maakten geïdentificeerd worden. De conclusie was dat een combinatie van slechts vijf kunstmatige en natuurlijk mutaties deze verandering mogelijk maakte. Een aantal van deze mutaties zijn in wilde mutanten in verschillende gebieden al geobserveerd. Door de resultaten van dit onderzoek kunnen we nu beter inschatten waar de meest risicovolle varianten van het H5N1 voorkomen (klik hier voor een verdiepend artikel).

To publish or not to publish

De publicatie van het onderzoek van Fouchier en zijn team is diverse malen vertraagd door onderzoekscommissies die de consequenties van het openbaar maken van de resultaten wilden nagaan. De resultaten zijn ondertussen gepubliceerd, en wel in een special issue over H5N1 in het blad Science. Er loopt echter nog steeds een rechtszaak aangespannen door Fouchier en het Erasmus MC, die zich in hun vrijheid van wetenschapsbeoefening beperkt voelden door de Nederlandse overheid. Die overheid dwong Fouchier namelijk om een exportvergunning voor de publicatie van dit onderzoek aan te vragen. Naast het feit dat dit gewoon veel tijd en moeite kost en wetenschappers hindert in hun werk, is het geen vrolijk vooruitzicht dat het ambtelijk apparaat zijn oordeel velt over de vraag of wetenschappelijk onderzoek gepubliceerd mag worden.

Bioterrorisme

Hoewel het gebruik van proefdieren op zichzelf al niet zonder controverse is, is dit natuurlijk niks vergeleken met het creëren van een gevaarlijke variant van een al berucht virus. Het gevaar van het virus werd in de discussie achteraf door Fouchier echter wel wat afgezwakt. Hoewel het virus wel via de lucht overdraagbaar was geworden, leek het op andere vlakken weer minder effectief te zijn dan het originele virus. De zorgen over bioterrorisme benaderde Fouchier toch redelijk laconiek. Hoewel hij niet ontkende dat er altijd duistere krachten zullen zijn die proberen een biologisch superwapen te creëren, benadrukte hij dat dit toch ongelooflijk moeilijk is en het tot nu toe nog nooit iemand gelukt is. En hij zou het moeten weten.

De volgende Paradisolezing “De tragiek van de lichtsnelheid” is te zien om 10:30 op zondag 2 februari; kijk hier voor meer informatie over de hele reeks lezingen in 2014.