Op 30 december 2019, om zeven uur ‘s avonds, werd een pakketje met mysterieuze patiëntenmonsters afgeleverd aan het Instituut voor Virologie in Wuhan. Luttele ogenblikken later rinkelde Shi Zhengli’s telefoon. Het was haar baas, de directeur van het instituut. Er was een nieuw coronavirus ontdekt bij twee ziekenhuispatiënten met een atypische longontsteking, en Shi’s gerenommeerde lab moest dat nader onderzoeken. Als de vrees gegrond was, dreigde een groot gevaar voor de volksgezondheid.

Het virus behoorde namelijk tot dezelfde familie als dat achter SARS, en dat had in 2002 en 2003 meer dan 8.100 mensen met ernstige acute ademhalingsproblemen opgezadeld. Achthonderd van hen lieten het leven. ‘Laat alles vallen waar je mee bezig bent. Dit kan niet wachten’, waren zijn niet mis te verstane woorden. 

Het was een kolfje naar Shi’s hand. Bij collega-virologen staat ze bekend als de Chinese bat woman, omdat ze de afgelopen zestien jaar in heel wat vleermuisgrotten heeft vertoefd op jacht naar virussen. Shi pakte meteen haar biezen op het congres dat ze bijwoonde in Shanghai, en sprong op de eerste trein terug naar Wuhan.

Toch had ze haar twijfels over wat haar verteld was aan de telefoon. ‘Dat zoiets zou gebeuren in Wuhan had ik nooit vermoed’, vertelt ze. Het risico dat een coronavirus van dieren op mensen overspringt, was volgens haar onderzoek het grootst in Guangdong, Guangxi en Yunnan. Die provincies liggen in het subtropische zuiden van China. Wuhan ligt daar een heel eind vandaan, in het hart van China. Als het echt corona was, flitste het door haar hoofd, dan komt het toch niet uit ons lab?

Shi’s team werkte tegen de klok om de ziekteverwekker te ontmaskeren. Nog geen week later hadden ze hun antwoord: de boosdoener was een nieuw coronavirus, dat de naam SARS-CoV-2 meekreeg. De besmetting verspreidde zich als een lopend vuurtje. In maart waren in China al 83.000 mensen besmet. Ongeveer 80 procent van hen woonde in Hubei, de provincie met Wuhan als hoofdstad. Er waren al meer dan 3.300 doden geteld. Buiten China was ongeveer een miljoen mensen besmet in een tweehonderdtal landen, en had covid-19 al meer dan 105.000 mensenlevens geëist.

Wetenschappers trekken al geruime tijd aan de alarmbel over het risico op nieuwe infectieziektes. Die duiken steeds sneller op, vooral in ontwikkelingslanden waar mens en dier steeds dichter op elkaars lip zitten. ‘Het is ontzettend belangrijk om de bron van de infectie te vinden, en te achterhalen hoe ze overgedragen wordt van de ene soort op de andere’, vertelt zoöloog Peter Daszak. Zijn non-profitorganisatie EcoHealth Alliance werkt in dertig landen in Azië, Afrika en het Midden-Oosten samen met onderzoekers zoals Shi om nieuwe virussen op te sporen bij wilde dieren. Om een nieuwe pandemie te vermijden, zo beklemtoont hij, is het minstens even belangrijk om te blijven jagen op vooralsnog onbekende pathogenen.

Shi’s eerste virusexpeditie leek wel vakantie. Op een zonnige lentedag in 2004 zakte ze met een internationaal team van onderzoekers af naar Nanning, de hoofdstad van Guangxi, om monsters te verzamelen bij de vleermuiskolonies in de nabijgelegen grotten. De eerste bestemming: een toeristische trekpleister met de voor de regio typische grote kalkstenen zuilen. ‘Het was betoverend’, herinnert Shi zich. ‘Melkwitte stalactieten hingen als ijspegels van het plafond van de grot, glimmend van het vocht.’

Maar de vakantie duurde niet lang. Veel vleermuissoorten, zoals de insectenetende hoefijzerneuzen die goed gedijen in Zuid-Azië, houden zich op in diepe, smalle grotten op steile hellingen. Shi en haar collega’s waren vaak urenlang onderweg, met alleen de tips van lokale dorpsbewoners om de weg te vinden, om zich dan plat op de buik door nauwe rotsspleten te wurmen. Vaak kwamen ze van een koude kermis thuis. In een buitengewoon frustrerende week verkenden ze meer dan dertig grotten en zagen ze amper een tiental vleermuizen.

Het was een helse onderneming, maar het doel heiligde de middelen: de onderzoekers waren op jacht naar de ziekmaker die de SARS-uitbraak veroorzaakt had, de eerste grootschalige epidemie van de 21ste eeuw. Een team uit Hong Kong had gemeld dat het SARS-coronavirus eerst was opgedoken bij wildhandelaren in Guangdong die in contact waren geweest met civetkatten, een inheemse zoogdiersoort in tropisch en subtropisch Azië en Afrika.

Vóór SARS had de wereld maar een vaag besef van coronavirussen. Ze veroorzaken gewone verkoudheden, zoveel wisten we. Onder de microscoop zie je de kroonvorm met uitsteeksels waaraan ze hun naam danken, vertelt Linfa Wang. Hij leidt het onderzoeksprogramma voor nieuwe infectieziektes aan de Duke-NUS Medical School in Singapore. ‘De SARS-epidemie heeft alles op zijn kop gezet’, vertelt hij.

Voor het eerst was er een dodelijk coronavirus opgedoken dat pandemische proporties kon aannemen. Het was het startschot voor de wereldwijde zoektocht naar dierlijke virussen die hun weg konden vinden naar de mens. Net zoals Daszak en Wang wierp Shi zichzelf vrij snel in de strijd.

De hamvraag was hoe het SARS-virus bij de civetkatten was terechtgekomen. De sleutel voor dat mysterie vond Wang in twee eerdere incidenten: de uitbraak van het hendravirus in Australië in 1994, waarbij de besmetting van paard op mens sprong, en die van het nipahvirus in Maleisië in 1998, met overdracht van varken op mens. Wang kon de pathogenen in beide gevallen terugleiden naar fruitetende vleermuizen. De paarden en varkens waren louter de tussengastheer. Op de markt van Guangdong waren trouwens ook sporen van het SARS-virus gevonden bij vleermuizen. Het was het onderzoeken waard, vond Wang.

Wanneer Shi en haar team in die eerste maanden van de virusjacht een vleermuizengrot vonden, spanden ze bij het vallen van de avond een net voor de opening, waarna het wachten was tot de nachtdieren uitvlogen op zoek naar voedsel. Het team was vaak tot in de vroege uurtjes in de weer met bloed- en speekselmonsters en rectale uitstrijkjes, om een paar uur later alweer terug aan de grot te staan om urine en uitwerpselen te verzamelen.

Maar in al die monsters vonden ze niet het minste spoor van coronavirussen. Het was een zware klap. ‘Acht maanden hard werk, en het leek allemaal voor niets’, vertelt Shi. ‘Misschien zaten de vleermuizen er dan toch voor niks tussen.’ Ze stonden op het punt het voor bekeken te houden toen ze van een naburig lab een testkit kregen waarmee antilichamen waren opgespoord bij SARS-patiënten.

Er was geen garantie dat die ook bij vleermuizen zou werken, maar wat hadden ze te verliezen? Het resultaat overtrof Shi’s stoutste verwachtingen. Ze vond antilichamen voor het SARS-virus in de monsters van drie soorten hoefijzerneuzen. ‘Het was een keerpunt voor het project’, vertelt ze. Het team ontdekte dat het coronavirus maar kortstondig en seizoensgebonden in de vleermuizen huisde. Toch bleven de dieren nog weken tot jaren lang antilichamen aanmaken.

Met de testkit hadden de virusjagers een waardevol wapen in handen, waarmee ze een groot aantal locaties en vleermuissoorten van de verdachtenlijst konden schrappen. Na omzwervingen in heel China kwam het team uit op één plek: de Shitou-grot in de buurt van Kunming, de hoofdstad van Yunnan. Daar gingen ze vijf jaar op rij intensief monsters verzamelen, in alle seizoenen.

Die inspanning loonde: ze vonden honderden coronavirussen, met een ongelooflijke genetische diversiteit. ‘De meeste zijn onschuldig’, vertelt Shi. Maar tientallen behoren tot dezelfde groep als SARS. Ze besmetten menselijke longcellen in een petrischaaltje, lokken op SARS lijkende ziektes uit bij muizen, en blijven in dierproeven uit de greep van vaccins en geneesmiddelen tegen SARS.

Tussen de rijke databank van zorgvuldig in kaart gebrachte DNA-sequenties vonden de wetenschappers het bewijs dat ze zochten. Een stam van het coronavirus afkomstig van hoefijzerneuzen in Shitou had een genoomsequentie die voor 97 procent identiek was aan die van de civetkatten in Guangdong. Na tien jaar had Shi eindelijk achterhaald waar het SARS-coronavirus zich schuilhield.

In heel wat vleermuisgrotten, waaronder ook die van Shitou, worden voortdurend verschillende virussen met elkaar vermengd. Dat geeft een vruchtbare voedingsbodem voor gevaarlijke nieuwe ziekteverwekkers, vertelt viroloog Ralph Baric van de University of North Carolina. En je hoeft geen stroper te zijn om besmet te raken door zo’n virale smeltkroes.

De mens rukt steeds verder op in het leefgebied van wilde dieren, en zet er de natuur naar zijn hand. Wilde dieren en vee worden vervoerd naar de andere kant van het land en verscheept naar de andere kant van de wereld, en ook de mens reist steeds vaker en verder. Dat levert geheid nieuwe pandemieën op. Shi en veel andere onderzoekers lagen daar al wakker van lang voordat covid-19 in december vorig jaar zijn opwachting maakte.

Ruim een jaar geleden schreef Shi’s team in de vakbladen Viruses en Nature Reviews Microbiology twee uitvoerige onderzoekspapers over coronavirussen. Op grond van haar eigen werk (waarvan een groot deel in de beste wetenschappelijke tijdschriften is verschenen) en dat van collega-onderzoekers waarschuwden Shi en haar co-auteurs voor het risico van toekomstige uitbraken van coronavirussen die door vleermuizen worden doorgegeven.

Terug naar 30 december vorig jaar. Onderweg naar Wuhan staken Shi en haar collega’s in de trein de koppen bij elkaar: ze moesten de monsters in het lab zo snel mogelijk testen. Wat volgde waren de meest intense en stressvolle weken van Shi’s leven. Het voelde alsof ze strijd leverde in haar ergste nachtmerrie – al was ze zich er al zestien jaar op aan het voorbereiden.

Met behulp van polymerasekettingreactie, een techniek die virussen detecteert door het genetische materiaal ervan te vermenigvuldigen, vond ze bij vijf van de zeven patiëntenmonsters die waren afgeleverd aan het instituut DNA-sequenties die ook aanwezig zijn in alle coronavirussen.

Shi liet haar team de tests herhalen, en stuurde de monsters ook naar een ander laboratorium, om het volledige virale genoom in kaart te laten brengen. Ondertussen kamde ze al haar dossiers van de afgelopen jaren uit op zoek naar eventuele lekken. Ze slaakte een zucht van verlichting toen de resultaten terugkwamen: geen van de sequenties kwam overeen met de virussen waarvan haar team een monster had vergaard in de vleermuisgrotten. ‘Het was een pak van mijn hart’, vertelt ze. ‘Ik had al nachtenlang geen oog meer dichtgedaan.’

Op 7 januari waren de onderzoekers zeker: het nieuwe virus was inderdaad de oorzaak van de ziekte waaraan de patiënten leden. Dat was gebleken uit de resultaten van polymerasekettingreactie-analyses, volledige genoomsequencing, antilichaamtests van bloedmonsters en de vaststelling dat het virus menselijke longcellen besmette in een petrischaaltje.

De genoomsequentie van SARS-CoV-2 was voor 96 procent identiek aan die van een coronavirus dat de onderzoekers hadden aangetroffen bij hoefijzerneuzen in Yunnan. Op 3 februari maakte het team de resultaten bekend in een online artikel in Nature. ‘Vleermuizen blijken nog maar eens het natuurlijke reservoir’, beaamt Daszak (die niet betrokken was bij het onderzoek).

Sindsdien zijn meer dan 3.400 genoomsequenties van het virus beschreven. Daaruit blijkt dat monsters uit de hele wereld een gemeenschappelijke stamvader hebben, zegt Baric. Het onderzoek geeft ook aan dat het virus maar één keer is overgedragen van dier op mens. Daarna is de besmetting steeds doorgegeven van mens op mens.

Het virus lijkt initieel redelijk stabiel, en bij heel wat mensen zijn de symptomen eerder mild. Daarom vermoeden wetenschappers dat de ziekmaker misschien al weken of zelfs maanden in de lucht hing voordat de eerste gevallen opdoken die ernstig genoeg waren om alarm te slaan. ‘Er zijn misschien eerder mini-uitbraken geweest, waarbij het virus vanzelf weer verdween of op een laag pitje stond’, denkt Baric. De meeste virussen steken na verloop van tijd opnieuw de kop op, dus ‘de Wuhan-uitbraak is geen stom toeval.’ 

Vleermuizen, civetkatten, schubdieren, dassen en krokodillen – op de wildmarkten in de regio kan je werkelijk van alles kopen. Ze lijken dus een ideale virale smeltkroes. Het virus zou in principe rechtstreeks van vleermuis op mens kunnen zijn overgedragen, zoals onderzoek van Shi en anderen aangeeft, maar onafhankelijke onderzoeksgroepen vermoeden dat er mogelijk een tussengastheer is geweest. Ze hebben naar verluidt SARS-CoV-2-achtige coronavirussen gevonden bij schubdieren die in beslag zijn genomen bij antismokkeloperaties in Zuid-China.

Op 24 februari kondigde China een permanent verbod af op de consumptie en handel van wilde dieren, behalve voor onderzoek, geneeskundige doeleinden en uitstalling. Daarmee wordt een industrie opgedoekt ter waarde van zo’n 70 miljard euro en goed voor 14 miljoen banen.

De beslissing kan op veel bijval rekenen, maar als de traditionele overtuigingen niet bijgestuurd worden en de mensen geen alternatief krijgen om hun boterham te verdienen, zou de hele handel in de illegaliteit kunnen belanden. Dan wordt het nog moeilijker om ziektes op te sporen. ‘Wilde dieren eten behoort al duizenden jaren tot de culturele traditie in China’, zegt Daszak. ‘Dat verander je niet met één pennentrek.’

De handel en consumptie van wilde dieren is trouwens maar een deel van het probleem, weet Shi. In de provincie Qingyuan, 100 kilometer van de bron van de SARS-epidemie, werden eind 2016 vier varkensbedrijven geteisterd door een virus. De dieren hadden last van acuut braken en diarree. Bijna 25.000 varkens stierven. De lokale veeartsen stonden voor een raadsel, en deden een beroep op Shi.

Die vond de oorzaak van de ziekte, die de naam SADS kreeg (Swine Acute Diarrhea Syndrome). De genoomsequentie van de pathogeen verschilde maar 2 procent van die van een coronavirus aangetroffen in een vleermuizengrot in de buurt.

‘Dat is erg verontrustend’, zegt epidemioloog Gregory Gray, die aan Duke University infectieziektes bestudeert. Het immuunsysteem van varkens leunt dicht aan bij dat van de mens. Daardoor kunnen virussen makkelijk kruisen tussen de twee soorten.

Bovendien hebben wetenschappers van Zhejiang University in de Chinese stad Hangzhou ontdekt dat het SADS-virus cellen infecteert bij een hele rist organismen, van knaagdieren en kippen tot primaten – en ook de mens. Gezien de schaal van de varkenshouderij wereldwijd zou het opsporen van nieuwe coronavirussen bij varkens een topprioriteit moeten zijn, vindt Gray.

De huidige pandemie is de zevende grote uitbraak in de laatste drie decennia die is veroorzaakt door vleermuisvirussen. In 1994 was er hendra, in 1998 nipah, en daarna kwamen marburg (1998-2000), SARS (2002), MERS (2012) en ebola (2014). Toch zijn de dieren zelf niet zozeer het probleem, vertelt Wang. Vleermuizen zijn zelfs nuttige dieren. Ze bevorderen de biodiversiteit en houden het ecosysteem gezond door insecten te eten en planten te bestuiven. ‘Het probleem ontstaat pas wanneer wij ermee in aanraking komen’, zegt hij.

Toen ik Shi eind februari sprak, woedde de epidemie al twee maanden en was Wuhan, een megastad met 11 miljoen inwoners, al een maand in lockdown. Het leven voelde bijna normaal, lachte ze. ‘Misschien zijn we het gewoon aan het worden. Het ergste is in elk geval achter de rug.’ Het personeel van het instituut had een speciaal pasje om zich naar het werk te begeven, maar ook zij waren voor de rest aan huis gekluisterd. Tijdens de lange werkdagen moesten ze het stellen met instantnoedels, want de kantine was dicht.

We komen steeds meer te weten over het coronavirus. Zo blijkt de pathogeen de longcellen binnen te dringen door zich te hechten aan de receptor ACE2 (angiotensine-converterend enzym 2). Nu wordt gezocht hoe we daar een stokje voor kunnen steken. Er wordt ook met man en macht gewerkt aan vaccins. Op de lange termijn wil Shi’s team breedspectrumvaccins en medicijnen ontwikkelen die ons beschermen tegen voor de mens gevaarlijke coronavirussen. ‘De epidemie moet ons wakker schudden’, aldus Shi.

Net als heel wat wetenschappers is ze van mening dat we vroeger moeten optreden tegen dodelijke virussen. ‘Preventie is de beste strategie’, meent ook Daszak. Zeven op de tien nieuwe infectieziektes van dierlijke oorsprong komen van wilde dieren. De identificatie daarvan moet volgens hem de hoogste prioriteit zijn, samen met betere diagnostische tests. Dat komt neer op een enorme uitbreiding en opschaling van het werk dat onderzoekers zoals Daszak en Shi verrichten, tot hun fondsen eerder dit jaar opdroogden.

Met die potentiële ziekteverwekkers in kaart kunnen wetenschappers en overheden op regelmatige basis screenen op mogelijke infecties. Dat zou moeten gebeuren bij vee, wilde dieren die gekweekt en verhandeld worden, en menselijke risicogroepen: boeren, mijnwerkers, dorpelingen met vleermuizen in de buurt, en stropers en handelaars in wilde dieren.

One Health, heet zo’n integrale benadering in het jargon. ‘Alleen zo kunnen we een uitbraak in de kiem smoren’, zegt Gray, en het zou ons de honderden miljarden euro’s kunnen besparen die een epidemie ons kan kosten.

In Wuhan werd de lockdown op 8 april eindelijk opgeheven, maar China’s bat woman heeft een wrange smaak in de mond. In de media blijft de geruchtenmolen draaien dat het virus per ongeluk is gelekt uit haar lab, ook al is aangetoond dat de gensequentie anders is dan die van de virussen die daar zijn geanalyseerd. Ook andere wetenschappers snappen niet waar die aantijging vandaan komt. ‘Shi runt een lab van wereldklasse, en doet dat naar de hoogste normen’, verzekert Daszak.

Toch is Shi vastberaden om door te gaan. ‘De missie is nog niet volbracht’, zegt ze. ‘We zien nog maar het topje van de ijsberg.’ Onder haar leiding zullen onderzoekers in heel China systematisch monsters nemen van virussen in vleermuisgrotten. Het project wordt veel grootschaliger en intensiever dan alle voorgaande. Daszaks team schat dat er wereldwijd meer dan vijfduizend verschillende coronavirussen bij vleermuizen liggen te wachten om ontdekt te worden.

‘Er komen nog uitbraken van coronavirussen gedragen door vleermuizen’, zegt Shi met onheilspellende zekerheid. En die moeten we vinden – voor ze ons vinden.