(Bloomberg, 9 oktober 2023) – Twee weken kamperen aan de modderige oevers van de Kolyma-rivier in Rusland, geteisterd door muggen, klinkt misschien niet als het meest glamoureuze uitstapje. Maar het is een offer dat viroloog Jean-Michel Claverie wilde brengen om de waarheid over zombievirussen aan het licht te brengen – nog een risico van klimaatverandering voor de volksgezondheid.
Zijn ontdekkingen werpen een licht op de grimmige realiteit van de opwarming van de aarde, die grond ontdooit die millennia lang bevroren is geweest. Claverie (73) bestudeert al meer dan tien jaar ‘reuzenvirussen’, waaronder virussen van bijna 50.000 jaar oud die diep in lagen Siberische permafrost zijn gevonden.
Nu de aarde al 1,2°C warmer is dan in pre-industriële tijden, voorspellen wetenschappers dat het noordpoolgebied in 2030 ‘s zomers ijsvrij kan zijn.
De bezorgdheid dat door het warmere klimaat broeikasgassen zoals methaan vrijkomen in de atmosfeer als de permafrost in de regio smelt, is goed gedocumenteerd, maar sluimerende ziekteverwekkers zijn een minder bekend gevaar.
Vorig jaar publiceerde het team van Claverie onderzoek waaruit bleek dat ze meerdere oude virussen uit de Siberische permafrost hadden gehaald, die allemaal besmettelijk bleven.
“Door de klimaatverandering zijn we gewend om te denken aan gevaren die vanuit het zuiden komen,” zei Claverie in een interview in zijn laboratorium op de Luminy campus van de Aix-Marseille Universiteit in Frankrijk. Hij verwees daarbij naar de verspreiding van door vectoren overgedragen ziekten vanuit warmere tropische gebieden.
“Nu realiseren we ons dat er mogelijk gevaar uit het noorden kan komen als de permafrost ontdooit en microben, bacteriën en virussen vrijmaakt.”
Er zijn nog steeds manieren waarop dit een bedreiging kan vormen. Een hittegolf in Siberië in de zomer van 2016 activeerde miltvuursporen, wat leidde tot tientallen infecties, waarbij een kind en duizenden rendieren omkwamen.
In juli van dit jaar publiceerde een ander team wetenschappers bevindingen waaruit bleek dat zelfs meercellige organismen in permafrostomstandigheden konden overleven in een inactieve metabolische toestand, ‘cryptobiose’ genaamd. Ze slaagden erin om een 46.000 jaar oude rondworm uit de Siberische permafrost te reanimeren door hem te rehydrateren.
Artikel gaat verder na afbeelding.
Jeremy Suyker/Bloomberg.
“Het is fundamenteel vanuit het oogpunt dat we het leven kunnen stoppen en vervolgens weer opstarten,” zegt Teymuras Kurzchalia, een professor emeritus aan het Max Planck Instituut voor Moleculaire Celbiologie en Genetica, die betrokken was bij het onderzoek.
“Het betekent dat het voor sommige levende organismen aangeboren is om op de een of andere manier metabolische processen te verminderen of op te schorten.”
Wereldgezondheidsorganisaties en regeringen houden al jaren toezicht op onbekende infectieziekten waartegen mensen geen immuniteit of geneesmiddelentherapie hebben. De Wereldgezondheidsorganisatie voegde in 2017 een generieke “Ziekte X” toe aan een shortlist van ziekteverwekkers die als topprioriteit voor onderzoek worden beschouwd en waarvoor ze een stappenplan wil ontwikkelen om een epidemie te voorkomen of in te dammen.
Sinds de Covid-19 pandemie de wereld maandenlang platlegde, zijn de inspanningen alleen maar toegenomen.
“De WHO werkt met meer dan 300 wetenschappers om te kijken naar het bewijsmateriaal over alle virusfamilies en bacteriën die epidemieën en pandemieën kunnen veroorzaken, inclusief die welke kunnen vrijkomen bij het ontdooien van permafrost,” zei WHO-woordvoerder Dr. Margaret Harris.
Hoewel het onderzoek van Claverie grotendeels losstaat van dat van de WHO, bevindt het zich op een vergelijkbaar terrein. Verscholen aan de voet van een rotsachtige rots in de buitenwijken van Marseille, Frankrijk, hebben de planken in zijn laboratoriumcomplex op het eerste gezicht de uitstraling van een curiositeitenwinkel of het huis van een excentrieke verzamelaar.
Plastic flessen met bodemmonsters en glazen flesjes met onopvallende bruine vloeistoffen verdringen zich om ruimte, terwijl in Claverie’s kantoor een wervel van een wolharige neushoorn ligt. Ook liggen er overblijfselen van een mammoetslagtand die zijn team vond tijdens een expeditie in 2019 naar Siberië.
Dure machines en een bioveiligheidsruimte in het complex geven ondertussen aan dat dit verre van een frivool tijdverdrijf is.
Net als op zijn werkplek gaan Claverie’s vriendelijke karakter en glimlach gepaard met een intimiderend niveau en bereik van expertise. Met zijn achtergrond in theoretische deeltjesfysica, toegepaste computerwetenschappen en biochemie had hij geen formele training in immunologie. Iets wat volgens Claverie juist een voordeel was in zijn carrière, omdat hij het vakgebied zonder vooroordelen kon betreden.
Artikel gaat verder na afbeelding.
Jeremy Suyker/Bloomberg.
Claverie is geboren en getogen in Parijs, maar zijn carrière heeft hem over de hele wereld gebracht. Zijn eerste uitstapje naar de theoretische biologie maakte hij in 1979 toen hij een plaats in het laboratorium van de beroemde biofysicus Alexander Rich van het Massachusetts Institute of Technology afwees.
In plaats daarvan koos hij ervoor om naar San Diego te reizen om Francis Crick op te sporen – de Nobelprijswinnende bioloog die de moleculaire structuur van DNA ontdekte.
Zwervend door de gangen van het Salk Institute of Biological Studies kwam hij de bioloog tegen, die Claverie’s enthousiasme en gedrevenheid opmerkte en hem een baan aanbood.
“Daarna lunchten we elke woensdag,” zegt Claverie.
Het was misschien deze neiging om buiten de gebaande paden te denken die zijn fascinatie voor permafrost – aardlagen die ten minste twee jaar achter elkaar onder het vriespunt zijn gebleven – triggerde. Sommige Siberische monsters van permafrost dateren wel van 650.000 jaar geleden.
“Hij begon te werken aan permafrost nadat hij had gelezen dat een bloeiende plant weer tot leven was gekomen uit een stuk fruit dat 30.000 jaar bevroren was geweest,” zegt Chantal Abergel. De vrouw van Claverie is een experimenteel bioloog die de leiding heeft over de werkzaamheden van het laboratorium.
“Hij dacht dat als zoiets complex als een bloeiende plant weer tot leven kon worden gewekt, we ook virussen uit permafrost weer tot leven konden wekken.”
Claverie toonde in 2014 voor het eerst aan dat ‘levende’ virussen uit de Siberische permafrost konden worden gehaald en met succes tot leven konden worden gewekt. Om veiligheidsredenen richtte zijn onderzoek zich alleen op virussen die amoebes kunnen infecteren, die ver genoeg verwijderd zijn van de menselijke soort om elk risico van onbedoelde besmetting te vermijden.
Maar hij had het gevoel dat de omvang van de bedreiging voor de volksgezondheid die de bevindingen aangaven, ondergewaardeerd was of ten onrechte als een zeldzaamheid werd beschouwd.
Dus isoleerde zijn team in 2019 13 nieuwe virussen, waaronder een virus dat meer dan 48.500 jaar geleden onder een meer was bevroren, uit zeven verschillende oude Siberische permafrostmonsters – een bewijs van hun alomtegenwoordigheid.
Hij publiceerde zijn bevindingen in een studie uit 2022 en benadrukte dat een virusinfectie door een onbekende, oude ziekteverwekker bij mensen, dieren of planten mogelijk ‘rampzalige’ gevolgen kan hebben.
“50.000 jaar terug in de tijd brengt ons naar het moment dat de Neanderthalers uit de regio verdwenen”, zegt hij.
“Als Neanderthalers sterven aan een onbekende virusziekte en dit virus duikt weer op, dan zou het een gevaar voor ons kunnen zijn.”
Permafrost, grond die ooit krioelde van dierlijk leven, biedt de perfecte omstandigheden voor het bewaren van organisch materiaal: het is natuurlijk, donker, verstoken van zuurstof en laat zeer weinig chemische activiteit toe.
In Siberië kan het wel een kilometer diep zijn – de enige plek ter wereld waar permafrost zo diep is – en het bedekt ongeveer tweederde van het Russische grondgebied.
Volgens een artikel dat in 2021 in het tijdschrift Nature werd gepubliceerd, bleek slechts één gram duizenden slapende microbiële soorten te herbergen.
Al 400.000 jaar zijn de onderliggende permafrostlagen grotendeels stabiel. Zozeer zelfs, dat Russische steden over heel Siberië uit de grond zijn gestampt, waarbij hun funderingen diep in de betonachtige bevroren grond zijn geboord.
Maar nu het noordpoolgebied sneller opwarmt dan enig ander gebied op aarde, zijn er in de hele regio enorme methaankraters ontstaan en hele steden verzakken.
Meer recentelijk heeft de geopolitiek nieuwe blinde vlekken gecreëerd. Zelfs voordat Rusland in februari 2022 Oekraïne binnenviel, was het niet eenvoudig om reizen naar Siberië te organiseren en samen te werken met Russische laboratoria.
Maar de communicatie met voormalige collega’s en medewerkers in het land is nu praktisch tot stilstand gekomen.
Claverie’s laboratorium wordt, net als vele andere in de Westerse wereld, gefinancierd door de overheid. “We hebben te horen gekregen dat we niet meer met Russen mogen praten,” zegt hij.
De effecten van de opwarming van de aarde op Siberië brengen zowel risico’s als voordelen met zich mee voor de Russische economie. Het dooien van de permafrost brengt naar schatting voor ongeveer 250 miljard dollar aan infrastructuur in gevaar en er wordt al gedacht dat het heeft bijgedragen aan milieurampen zoals de olieramp in Norilsk in 2020, omdat de grond instabiel wordt.
Toch beschikt de regio ook over een schat aan natuurlijke hulpbronnen – steenkool, aardgas, goud, diamanten en ijzererts.
In tegenstelling tot andere met permafrost bedekte gebieden zoals Alaska en Groenland, zegt Claverie dat Rusland actiever is in het ontginnen van deze gronden: “Ze graven overal gaten.”
Sommige wetenschappers vrezen ook dat technologie – zoals de drijvende kerncentrale van Rusland, de Akademik Lomonosov – voorheen onbereikbare gebieden langs de kustlijn van Siberië zou kunnen veranderen in mijnbouwcentra naarmate ijsvrije routes door de poolcirkel de toegankelijkheid vergroten.
Het ontginnen van deze diepere lagen, voorbij de actieve laag die elke zomer ontdooit, zou de kans op menselijke interactie met een mogelijk schadelijk oeroud pathogeen vergroten, aldus Claverie.
Dat onderstreept ook het dilemma dat inherent is aan onderzoek – dat de jacht op de volgende grote bedreiging voor de mensheid het gevaar onbedoeld kan verspreiden.
De kans op kruisbesmetting tijdens monstername-expedities is groot. Daarom zijn sommigen voorstander van een minder proactieve, middelenverslindende aanpak.
“Het zou goed zijn om een gespecialiseerde manier te ontwikkelen om bijvoorbeeld de Inuit-bevolking te volgen, om te zien wat voor ziektes ze krijgen,” zegt Claverie. “En als er iets uit de permafrost komt, kunnen we het veel sneller opvangen.”
Ook grotere organisaties worden zich bewust van dit risico. Eerder deze maand schrapte het Amerikaanse Agentschap voor Internationale Ontwikkeling zijn project van 125 miljoen dollar om in Zuidoost-Azië, Afrika en Latijns-Amerika te jagen op virussen die mogelijk mensen zouden kunnen besmetten. Dit uit bezorgdheid dat het onderzoek zelf een pandemie zou kunnen veroorzaken.
Ondertussen zal Claverie niet terugkeren naar Siberië, ongeacht de uitkomst van de oorlog. Hij zegt dat hij duidelijk heeft gemaakt dat het gevaar bestaat en dat expedities om nog meer geheimen bloot te leggen in die bevroren diepten dwaasheid zouden zijn.
“Hoe ouder je wordt, hoe beter je wordt in filosofie,” zegt hij. “Misschien is het beter om die dingen gewoon met rust te laten.
