Dit is de reden waarom mensen maanden na hun ziekte nog steeds positieve resultaten ervaren

Sinds het uitbreken van de Covid-19-pandemie hebben onderzoekers herhaaldelijk iets vreemds opgemerkt: patiënten die al hersteld zijn van COVID-19 zijn enkele weken, soms zelfs maanden na de ziekte, positief getest op een PCR-test.

het is bekend: Mensen kunnen een tweede keer besmet raken met COVID-19. De onderzoekers gingen er in de huidige gevallen echter niet van uit dat de infectie terugkeert. In verdere studies van mensen die zijn getest en die positief zijn getest op het virus, kunnen geen levende virussen worden geïsoleerd. In sommige onderzoeken zijn deze fout-positieven gevonden tijdens quarantaine. Bovendien hebben RNA’s over het algemeen een korte levensduur. Dit betekent: de meeste overleven slechts een paar minuten. Het is dus onwaarschijnlijk dat positieve tests het resultaat waren van het resterende RNA.

Positieve test maanden na Coronavirus – dit is waarom

Rudolf Janisch, lid van de Whitehead Institute En er bestaat nu een professor in biologie aan het Massachusetts Institute of Technology In een nieuw artikel een mogelijke verklaring voor dit fenomeen. In de studie, online gepubliceerd op 6 mei in Proceedings of the National Academy of Sciences Janisch en zijn team publiceren het volgende: Genetische sequenties van het RNA SARS-CoV-2-virus zijn opgenomen in het genoom van de gastheercel met behulp van een proces dat “reverse transcriptie” wordt genoemd. Simpel gezegd: het virus laat sporen achter in een onderdeel van het menselijk chromosoom. Deze secties kunnen vervolgens worden “ingelezen” in de RNA’s en dus ook geregistreerd door middel van PCR-testen.

Dit gedrag is niet beperkt tot Coronavirus. Volgens de onderzoekers bestaat ongeveer acht procent van het menselijk DNA uit oude virusresten. Sommige van deze virussen, retrovirussen genoemd, worden in het menselijk DNA ingebouwd om zich voort te planten. Liguo Zhang, onderzoeker in Whitehead Institute En hoofdauteur van de studie. “De sequentie van niet-virale RNA-virussen is echter gedetecteerd in de genomen van veel gewervelde soorten, inclusief mensen.”

Met deze kennis in gedachten begonnen Zhang en Jaenisch te onderzoeken in hoeverre deze virale integratie had plaatsgevonden met het nieuwe coronavirus. Om dit te doen, voegde het onderzoeksteam het coronavirus toe aan menselijke cellen in hun laboratorium en onderzocht het DNA van de geïnfecteerde cellen twee dagen later. Om ervoor te zorgen dat de verkregen resultaten door andere onderzoekers kunnen worden bevestigd, hebben ze drie verschillende methoden gebruikt. Met elke methode konden wetenschappers stukjes van het virale genoom ontdekken. De onderzoekers merkten echter op dat geen van de delen van het virus die in de drie scenario’s zijn geïdentificeerd, een onderdeel is dat verantwoordelijk is voor virusreplicatie.

Virussen worden op chromosomen afgezet

Na het experiment hebben onderzoekers onder leiding van Zhang en Jaenisch het DNA gescand om aanwijzingen te vinden over het mechanisme waarmee het coronavirus zichzelf zou kunnen implanteren in een onderdeel van het chromosoom. In omgevingssequenties vonden de onderzoekers vervolgens bewijs van een genetische eigenschap die retrotransposon wordt genoemd. Transposons, ook wel “transgenen” genoemd, zijn stukjes DNA die van het ene deel van het genoom naar het andere kunnen gaan. Het wordt vaak geactiveerd onder hoge druk, kanker en veroudering. Het kan genetische veranderingen veroorzaken.

Het meest voorkomende transposon bij mensen is LINE1 retrotransposon, een krachtige combinatie van DNA-snij- en reverse transcriptiemachines. Dit is een enzym dat DNA-moleculen produceert uit een RNA-sjabloon. “Er is een heel duidelijke indicatie van LINE1-integratie”, zegt Janis. Bij de kruising tussen de virale sequentie en cellulair DNA dupliceert het 20 basenparen. “ De onderzoekers waren ook in staat om de integriteit van het virus te bepalen: ontdekten bijna 70 procent van het DNA dat virale sequenties bevat, zo niet alle, wat volgens experts aangeeft dat viraal RNA via meerdere mechanismen in cellulair DNA kan worden opgenomen.

Om ook buiten het laboratorium naar virale integratie te zoeken, analyseerden de onderzoekers gepubliceerde datasets van RNA-transcripten van verschillende soorten monsters, waaronder die van COVID-19-patiënten. Hierdoor konden Zhang en Jaenisch het aandeel genen berekenen dat in de cellen van de patiënten kon worden gedetecteerd. De verhouding varieerde van monster tot monster. Er is echter een “relatief groot percentage” virale kopieën in chromosomen. Een eerdere versie van het werken met dit resultaat is online op de bioRxiv-server geplaatst. Recente onderzoeken hebben echter aangetoond dat ten minste een deel van de resultaten ook gebaseerd kunnen zijn op misleidende artefacten die worden gegenereerd door de RNA-sequentiemethode. In het huidige onderzoekswerk zijn wetenschappers erin geslaagd deze artefacten te verwijderen.

Heeft u een oorzaak gevonden voor gevolgen op de lange termijn?

Dat lukte ze door de telmethode te veranderen: in plaats van alleen teksten met viraal materiaal te tellen, keken de onderzoekers naar de richting waarin de teksten werden gelezen. Als het virale bewijs afkomstig is van levende virussen of virale RNA’s die al in de cel aanwezig zijn, zullen de meeste virale kopieën in de juiste richting worden gelezen. Bij ernstig geïnfecteerde netelroos is dit meer dan 99 procent in de goede richting. Als de transcriptie echter het resultaat was van willekeurige virale integratie in het genoom, dan zou er een deling zijn van ongeveer 50 procent. Dit betekent: de helft van de teksten wordt naar voren gestuurd en de andere helft naar achteren. “Dit is wat we in sommige patiëntenmonsters hebben gezien”, zegt Zhang. “Dit geeft aan dat veel van het virale RNA in sommige monsters kan worden gekopieerd van de complementaire sequenties.” Omdat de onderzochte dataset tot dusverre zo klein is, benadrukt Janisch dat er meer informatie nodig is om te bepalen hoe vaak dit fenomeen in het echte leven voorkomt en de gevolgen voor de gezondheid.

Het is mogelijk dat maar heel weinig menselijke cellen enige vorm van virale integratie ervaren. In het geval van een ander RNA-virus dat in het genoom van de gastheercel was geïntegreerd, bevatte slechts een klein percentage van de geïnfecteerde cellen (tussen 0,001 en 0,01) geïntegreerd viraal DNA. Voor SARS-CoV-2 is de frequentie van fusie tussen mensen nog onbekend. “Het percentage cellen dat het gecombineerde virus bevat, kan erg klein zijn”, zegt Janisch. “Maar zelfs als dit zeldzaam is, zijn er al meer dan 140 miljoen mensen besmet.” In de toekomst willen Jaenisch en Zhang onderzoeken of delen van het SARS-CoV-2-genoom door de cel in eiwitten kunnen worden ingebouwd. “Als ze dat doen en immuunreacties uitlokken, kan dat een permanente bescherming bieden tegen het virus”, zegt Zhang.

De onderzoekers willen ook nagaan of deze geïntegreerde stukjes DNA gedeeltelijk verantwoordelijk kunnen zijn voor enkele van de auto-immuun-gevolgen op de lange termijn die optreden bij sommige COVID-19-patiënten. “Op dit moment kunnen we alleen maar speculeren”, zegt Janis. “Maar we denken dat we kunnen verklaren waarom sommige patiënten op de lange termijn PCR-positief zijn.”