Onderzoekers hebben nog een hoofdstuk geschreven in het boekje over een wapenwedloop tussen een gastheer en zijn ziekteverwekker. De hoofdpersonen in dit 70-jarige drama zijn het Europese konijn (Oryctolagus cuniculus) en een virus dat opzettelijk in Frankrijk en Australië is vrijgegeven om de konijnen te doden en velden en weiden te beschermen. Door het bestuderen van decennia geleden verzamelde monsters, heeft een team ontdekt dat konijnen op twee continenten dezelfde genetische veranderingen ontwikkelden om het virus te verslaan – voordat het virus zelf veranderde en de overhand kreeg.
De vondst is een treffend voorbeeld van hoe evolutie zich soms herhaalt, en het kan aanwijzingen bevatten over hoe menselijke immuunsystemen reageren op pathogenen – of niet -. Het konijnenwerk, online gepubliceerd in Science, “biedt belangrijke nieuwe informatie over een van de grootste verhalen in de evolutie”, zegt Edward Holmes, een evolutionair bioloog aan de Universiteit van Sydney in Australië die het biocontrolevirus bestudeert.
In Australië werden halverwege de negentiende eeuw konijnen voor de jacht geïntroduceerd. Ze vermenigvuldigden zich tot honderden miljoenen die zich al snel tegoed deden aan allerlei soorten gewassen In 1950, nadat een pokkenachtig virus in Zuid-Amerikaanse konijnen het Europese familielid bleek te doden, hebben de Australische autoriteiten het virus in het wild vrijgegeven en de konijnenpopulatie met 99% verminderd. Een paar jaar later werd het virus, genaamd myxoma, in Frankrijk vrijgegeven en uiteindelijk verspreid naar het Verenigd Koninkrijk.
Het resultaat was “een mogelijkheid om hostpathogene besmettingen te traceren”, zegt Jia Liu, bioloog aan de Universiteit van Arkansas voor medische wetenschappen in Little Rock. Binnen tien jaar steeg het aantal konijnen weer toen sommigen resistentie ontwikkelden tegen deze dodelijke infectie en het virus zelf minder dodelijk werd.
Om de aanpassingen van het konijn te begrijpen, heeft Joel Alves, nu een evolutionair bioloog aan de Universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk, evolutionair geneticus Francis Jiggins aan de Universiteit van Cambridge in het Verenigd Koninkrijk, en zijn collega’s overblijfselen opgespoord van Britse, Australische en Franse konijnen in musea. Het ging in dit specifieke geval om overblijfselen voorafgaand aan de introductie van het virus. Ze hebben alle genen en ander DNA onderzocht dat de immuunafweer van het lichaam zou kunnen beïnvloeden en vergeleken de resultaten met sequenties van moderne konijnen die op dezelfde plaatsen leefden. De vergelijkingen onthulden veranderingen in veel genen, meestal een verschuiving in de frequentie van bepaalde versies, of allelen, van een gen. Opvallend was dat de helft van de veranderingen door de konijnen in alle drie de landen werd gedeeld – bewijs van parallelle evolutie.
Eén allelverschuiving had invloed op het interferon van de konijnen, een eiwit dat vrijkomt door immuuncellen en dat alarm slaat bij een virale aanval en helpt bij het activeren van een immuunrespons. Vergeleken met konijnen met voorinfectie, maken moderne konijnen een interferon dat beter reageert op het biocontrolevirus, ontdekten de onderzoekers toen ze verschillende versies van het eiwit aan konijnencellijnen toevoegden.
Het virus heeft niet stil gestaan. In 2017 meldden Holmes en zijn collega’s dat het virus in de jaren zeventig een groter vermogen ontwikkelde om de immuunreacties van het konijn te onderdrukken. Die verandering, evenals de natuurlijke opkomst van een ander konijn-dodend virus, heeft ertoe geleid dat de populaties weer achteruitgaan. Maar in tegenstelling tot de parallelle evolutie bij konijnen, namen myxomavirussen op de verschillende locaties verschillende genetische paden in zich om hun potentie te herwinnen.
Andrew Read, een evolutionair microbioloog aan de Pennsylvania State University in State College, suggereert dat de virale tegenaanval “een waarschuwend verhaal is” voor onderzoekers die de leiding willen nemen over de evolutionaire wapenwedloop door biocontroleagenten te introduceren of gewassen of vee meer resistent te maken tegen ziekten. “Men moet voorzichtig zijn met evolutie en tegenevolutie”, zegt hij. “Het konijn heeft niet gewonnen.”
Vertaald m.b.v. Google | Bron: SienceMag