Coronavirussen zijn niet allemaal perfecte bolletjes, maar kunnen allerlei geplette en langwerpige vormen hebben. Onderzoekers hebben nu gekeken of die vormen invloed hebben op de overdraagbaarheid van het virus.

De media – waaronder New Scientist – beelden het coronavirus meestal af als een keurig bolletje met uitsteeksels. Maar als je virusdeeltjes onder een microscoop bekijkt, dan zie je dat ze een beetje uitgerekt zijn. Daardoor hebben ze meer weg van een rijstkorrel of een tictac-snoepje. Bovendien heeft niet elk virusdeeltje dezelfde vorm.

Links: Microscoopbeelden van het coronavirus waarop de verschillende vormen te zien zijn. Rechts: Deze vormen hebben wetenschappers gemodelleerd om te zien hoe de vorm de rotatiesnelheid van een virusdeeltje beïnvloedt. Beeld: OIST (CC-BY-2.0)

‘Corona komt dus in verschillende vormen voor’, vertelt Mona Kanso, chemisch technoloog aan de Canadese Queen’s University. ‘Uit onze computersimulaties blijkt dat geplette en uitgerekte virussen anders bewegen dan bolvormige. Dat heeft invloed op de overdraagbaarheid.’

Het 'vijftigplusbuikje’ komt niet door een tragere stofwisseling
LEES OOK
Het 'vijftigplusbuikje’ komt niet door een tragere stofwisseling

Verpakking

Virussen bestaan vooral uit slierten DNA of RNA die hun genetische informatie bevatten. Dit kwetsbare materiaal zit veilig verpakt in een eiwitmantel. De meeste virussen, waaronder corona, hebben daaromheen een extra vettige beschermlaag. Daarop zitten soms extra tierelantijnen, zoals de herkenbare stekels van het coronavirus.

Deze beschermende verpakking kan verschillende vormen aannemen, omdat het genetische materiaal op verschillende manieren ingepakt kan worden.

Roterende vormen

De onderzoekers simuleerden de snelheid waarmee virusdeeltjes ronddraaien terwijl ze door een vloeistof bewegen. Bij coronavirussen zijn dat meestal speekseldruppeltjes.

Hoe snel de virusdeeltjes roteren, beïnvloedt hoe goed ze zich aan cellen kunnen hechten. En dat bepaalt hoe succesvol ze zijn in het infecteren van cellen. ‘Om een cel te besmetten, moet het coronavirus met een paar van zijn uitsteeksels contact maken met een cel’, vertelt vloeistoffysicus Jeffrey Giacomin, ook van Queen’s. ‘Als de virussen te snel roteren, kunnen ze niet lang genoeg contact maken om aan cellen te hechten. Roteren ze langzaam, dan kan de chemische reactie van de besmetting niet goed verlopen.’

Kanso: ‘De binnenkant doet er bij het aanhechten niet zoveel toe. De vorm van de buitenkant bepaalt hoe het virus beweegt, hoe het zich oriënteert en hoe het hecht aan bijvoorbeeld een menselijke cel.’

Beste besmetting

De rotatiesnelheid blijkt afhankelijk van de vorm van een virusdeeltje. Dat hebben de onderzoekers aangetoond door de beweging van coronavirussen met twee verschillende vormen te simuleren: geplette en langwerpige. De geplette gaan een beetje richting de vorm van een munt, terwijl de langwerpige meer op een sigaar lijken. Die vervormingen zijn subtiel en verschilden maar een klein beetje van de bekende bolvorm.

Uit de simulaties bleek dat hoe gepletter of uitgerekter de deeltjes waren, hoe trager ze roteerden. Dat zou kunnen betekenen dat virusdeeltjes met deze vormen beter aan cellen kunnen hechten dan de snel roterende bolvormige virusdeeltjes.

Het computermodel is nog te simpel om harde conclusies te trekken over de besmettelijkheid van de verschillende vormen. Daarvoor moet het onder meer getoetst worden met metingen aan echte coronavirussen, zegt Kanso. Maar dat is niet eenvoudig. Er zijn namelijk maar een paar labs ter wereld waar veilig onderzoek gedaan kan worden naar levende (corona)virussen.