Tekenvirussen onderzoeken met minibloedvaatjes

Wat hebben rauwmelkse kazen, een opwarmend klimaat en vee dat vaker buiten loopt met elkaar te maken? Ze vergroten allemaal de kans dat mensen een virus oplopen dat via insecten of teken wordt overgedragen. Een van de ziektes die zo wordt opgelopen is TBE, oftewel tekenencefalitis, die in 2016 voor het eerst vastgesteld in Nederland werd vastgesteld. Na enkele dagen van griepachtige klachten kan dit virus bij mensen ook hersenvliesontsteking veroorzaken, met in het ergste geval geheugenverlies en verlammingen als gevolg.

Van elke 1500 teken in gebieden als de Utrechtse en de Sallandse Heuvelrug is er een besmet met het TBE-virus. De kans op besmetting is daarmee veel lager dan bij de ziekte van Lyme. De bacterie die Lyme veroorzaakt, lift mee met een op de vijf teken. Maar een groot verschil tussen beide is dat virusoverdracht vaak meteen plaatsvindt, terwijl het uren kan duren voordat bacteriën uit een teek op de mens overgaan. Een virus is meestal allang overgedragen voordat iemand de teek verwijdert.

Bloedvat-op-een-chip
Het Expertise Team Vector-Overdraagbare Virussen van Wageningen Bioveterinary Research (WBVR) bekijkt die snelle virusoverdracht sinds 2025 in kleine stukjes bloedvat. Viroloog Kirsten Bronsvoort laat het kweekplaatje zien waarin ze de minibloedvaatjes kweekt. Het plaatje is amper twee smartphones groot, maar bevat 96 chips, vakjes om een bloedvaatje in te laten groeien. Elke chip heeft twee kanaaltjes. In het ene kanaal komt een soort gel waaraan cellen zich kunnen hechten. In het andere kanaal voegt Bronsvoort endotheelcellen toe die de wand van het bloedvat vormen.

‘Na een paar dagen vormen de cellen een echt 3D-vaatje’, legt ze uit. ‘We laten er ook constant een kunstmatige bloedstroom langs stromen, zodat ze zich gaan gedragen als echte bloedvatcellen.’ Zo maakte ze al bloedvaatjes met cellen van mensen, schapen en varkens.

Hoewel Bronsvoort het onderzoek naar tekenvirussen nog opzet, is het bloedvatmodel al ingezet bij onderzoek van viroloog Melle Holwerda, onderzoeker en hoofd van het Nationaal Referentie Laboratorium voor vectoroverdraagbare en zoonotische virale dierziekten. In die functie zorgt hij voor betrouwbare diagnostiek voor virusziekten bij dieren en adviseert hij het ministerie van Landbouw, Visserij, Voedselzekerheid en Natuur bij dierziekteverdenkingen en beleidsvragen. In zijn onderzoek gebruikt hij de bloedvaatjes om het ziekmakend vermogen van het blauwtongvirus (BTV) beter te begrijpen. Blauwtong is een virusziekte bij herkauwers zoals schapen, runderen en geiten die wordt overgedragen door knutten. Het virus is ongevaarlijk voor mensen, maar dieren worden ernstig ziek.

‘Van het blauwtongvirus zijn de afgelopen jaren meerdere varianten rondgegaan. Die noemen we serotypes’, legt Holwerda uit. ‘Sommige van die types zijn virulenter, dus ziekmakender dan andere types. Dat was ook al te zien in de minibloedvaatjes.’ 24 uur na blootstelling aan het virus had het zich vermeerderd en beschadigde het de bloedvaatjes. Bij het meest ziekmakende virus zag hij de meeste schade.

Holwerda: ‘Dit onderzoek is een eerste bewijs dat wat je in het dier ziet, ook met een klein bloedvaatje in het lab na te bootsen is. Zo’n model met bloedvaatjes kan misschien heel nuttig zijn als eerste test wanneer er een nieuw virus uit een teek, mug of knut opduikt in Nederland.’

Het Expertise Team Vector-Overdraagbare Virussen houdt de aanwezigheid van virussen, overgedragen door teken, muggen en knutten nauwlettend in de gaten. ‘Het TBE-virus is in Nederland tien jaar geleden voor het eerst aangetoond en wordt langzaam meer gesignaleerd’, zegt senior onderzoeker Virologie en Moleculaire Biologie Barry Rockx. ‘En zo zijn er meer virussen die worden overgedragen door teken die we in Nederland verwachten.’

De reuzenteek die Krim-Congokoorts (CCHF) overbrengt komt bijvoorbeeld voor in het zuiden van Europa en breidt zich langzaam uit naar het noorden. Het diertje – nog zonder virus – komt af en toe naar Nederland via trekvogels. En ook muggen vormen volgens Rockx een risico. 'Het West-Nijlvirus dat door muggen wordt overdragen, is in 2020 voor het eerst aangetroffen in Nederland. De muggen die Rift valley fever overbrengen zijn wel in Nederland, het virus echter nog niet.'

Rockx en Bronsvoort laten in een laboratorium van WBVR in Lelystad teken zien die in het veld zijn verzameld. Ze liggen onder de microscoop en zitten vast met dubbelzijdige tape. De beestjes, sommige bijna een centimeter groot en bol van het bloed, zijn aangetroffen op vee, in weides, en in de omliggende bosgebieden. ‘We weten nog weinig van teken die zich voeden op landbouwdieren. Er is de afgelopen jaren veel meer onderzoek naar wilde dieren gedaan, terwijl landbouwdieren een steeds belangrijkere gastheer worden. Vee loopt tegenwoordig ook weer vaker buiten, soms in systemen waarin landbouw en natuur in elkaar overgaan. En we hebben ook nog niet goed in beeld hoe teken virussen overdragen in verschillende levensstadia. Daarom onderzoeken we zowel jonge als volwassen teken’, zegt Rockx. Ze krijgen bloedmaaltijden uit een potje met een vlies waar ze in kunnen bijten.

Gevangen teken kúnnen dus wel besmet zijn. Daarom worden ze getest. ‘Met een PCR-test kijken we of er genetisch materiaal van een tekenvirus in een teek zit’, zegt Rockx. (PCR is een methode om specifieke stukjes DNA te vinden en werd bij het grote publiek bekend tijdens de coronapandemie, maar is al langer breed inzetbaar voor genetisch onderzoek, red.) Voorzorgsmaatregelen gelden ook voor teken die bewust door de onderzoekers besmet zijn met een virus. Dit gebeurt in de High Containment Unit waar protocollen gelden met sluizen, douches, doorzichtige tenten en beschermende pakken. 

Deze besmette teken zijn bijvoorbeeld nodig voor dierstudies. De onderzoekers zetten de teken op muizen om de virusoverdracht te bestuderen. Omdat alle aspecten van die interactie een rol spelen, van het speeksel van de teek tot het bloed van de gastheer, is het nodig om met echte dieren te werken. Maar liefst doen de onderzoekers zo weinig mogelijk dierstudies. ‘Een muis is geen schaap of mens, dus niet alles zal hetzelfde werken, en uit ethisch oogpunt is het goed om dierproeven te vervangen en verminderen waar mogelijk’, zegt Rockx.

Rockx, Holwerda en Bronsvoort verwachten dat de minibloedvaatjes het onderzoek zullen versnellen. Ze hopen ook biomarkers in het bloed vinden, stofjes die de eigenschappen van een virus ‘verklikken’. Holwerda: ‘Je weet bij een uitbraak dan eerder met wat voor type virus je te maken hebt, onder andere hoe ziekmakend hij is.’ ‘En het helpt,’ vult Rockx aan, ‘om het mechanisme van de virusoverdracht beter te begrijpen. Stel, je hebt tien opties voor vaccins of medicijnen, die ingrijpen op dat mechanisme, dan kun je sneller een eerste selectie maken voor verder onderzoek.’