Met 'High Throughput Sequencing' kunnen onderzoekers zien wat vroeger verborgen bleef. "Nu we door deze techniek heel veel weten, moeten we steeds vaker nadenken of je deze nieuwe informatie dan ook gelijk deelt met de buitenwereld", vertelt Ellis Meekes in de 24e editie van Buitenstebinnen van Naktuinbouw. Zij is 22 jaar onderzoeker bij Naktuinbouwlaboratoria (Testen & Analyses).
High Throughput Sequencing (HTS) is een techniek die de laatste jaren steeds populairder werd. Met deze techniek kun je snel en op een enorme schaal van miljoenen RNAen DNA-moleculen de volgorde bepalen. Dit kan zonder dat je vooraf kennis hebt van het RNA/DNA. Met bio-informatica kun je daarna ziekteverwekkers scheiden van organismen die geen ziekten veroorzaken. Het geeft onderzoekers een schat aan informatie over organismen die in en om de plant leven. "Dat biedt heel veel kansen, maar het heeft ook een keerzijde," vertelt Ellis.
Ellis Meekes: "Een verkeerde interpretatie kan grote gevolgen hebben, zoals landen die uit voorzorg of politieke redenen hun grenzen sluiten"
Haar focus ligt op virusdetectie. Wereldwijd legde men officieel zo'n 3.000 virussen in planten vast. Dat zijn lang niet altijd virale ziekteverwekkers. Jaarlijks meldt men nu zo'n 130 plantvirussen. Het is onmogelijk om over zoveel nieuwe virussen bio-logische informatie uit te zoeken. Dat laat meteen zien voor welke uitdagingen onderzoekers staan.
Breed palet organismen
Met klassieke methoden zijn virussen die zich via plantensap verspreiden in verhouding makkelijk op te sporen.
Spinazieblad met virussymptomen, hier werd PhCMoV in gevonden. Dat spinazie hier een waardplant voor is, was nog niet gepubliceerd. In België bleek dit virus al eerder gevonden te zijn in spinazie.
Het erg besmettelijke en stabiele ToBRFV-virus is bijvoorbeeld makkelijk te onderzoeken en aan te tonen. Verspreiding gaat via direct contact, zoals aanraking van de plant, handen, gereedschap, kisten of kleding. Daarnaast dragen besmet zaad, irrigatiewater of hommels die van plant tot plant vliegen, bij aan de verspreiding. Virussen die via vectoren verspreiden, zoals bijvoorbeeld luis of witte vlieg, waren vroeger lastiger te vinden. HTS legt nu een veel breder palet aan organismen en hun variatie bloot.
"Die informatie levert grote voordelen op," legt Meekes uit. Ziekten die eerder lang onzichtbaar bleven, vinden we nu sneller. "We kunnen virusvariaties beter volgen en nieuwe toetsen ontwikkelen als screening noodzakelijk is. Fruitgewassen reizen bijvoorbeeld al 200 jaar over de wereld. En met deze gewassen ook de virussen die hierin aanwezig zijn. Vaak wisten we al dat er iets mis was met bepaalde planten, maar wat precies was ongrijpbaar. Met HTS kunnen we daar nu ook namen en kenmerken aan geven."
Veel onbekende virussen
De andere kant van HTS is dat er zoveel informatie naar boven komt, dat het moeilijk wordt om een goede selectie te maken. Wie alles ziet, vindt veel onbekende virussen waarvan niet duidelijk is of ze belangrijk zijn. Sommige virussen veroorzaken pas ziekte in combinatie met andere, of alleen onder bepaalde omstandigheden. Andere virussen veroorzaken geen ziekte. Dat maakt het beoordelen van de risico's lastig. Door te kijken naar virussen die nauw verwant zijn aan het nieuwe virus, kun je bepaalde eigenschappen voorspellen. Vanuit bekende gegevens maak je dan een inschatting of de nieuw ontdekte soorten biologisch belangrijk kunnen zijn. Zijn ze alleen maar aanwezig, of juist schadelijk?
"Regelmatig ontdekken we nieuwe verhelderende inzichten. Het symptoom 'rubberhout' bij appel kennen we al heel lang, maar het werd pas zichtbaar na enting op een vatbaar ras. Onderzoeksgroepen in Duitsland en de Verenigde Staten hebben nu twee virussen gevonden die hiermee in verband staan. We wisten dat er 'iets' was, maar konden het niet precies benoemen. Nu kunnen we het een naam geven en het teeltmateriaal eenvoudiger onderzoeken."
Biologische relevantie
Wetenschappers wereldwijd doen veel onderzoek naar virussen en voelen de druk om te publiceren. Daarom is het belangrijk dat onderzoekers kennis uitwisselen, voordat ze een vondst naar buiten brengen. Een verkeerde interpretatie kan grote gevolgen hebben, zoals landen die uit voorzorg of politieke redenen hun grenzen sluiten. Dit wil je voorkomen als het niet nodig is. Belangrijk is om alle informatie te filteren en uiteindelijk de biologische relevantie naar boven te halen. Je wilt toetsen op risico's, niet op rariteiten. Daarom werken onderzoekers wereldwijd zoveel mogelijk samen. Door nieuwe vondsten samen te beoordelen, kun je onnodige handelsschade voorkomen. Er zit ook een tegenstrijdigheid in het delen van alle informatie. "Het is voor ons lastig om open te zijn over alles wat wij als wetenschappers vinden," legt Meekes uit. Niet elk gevonden virus is belangrijk, maar kan wel onrust veroorzaken.
Rijker en gevarieerder
Nieuwe technieken geven handvatten. HTS maakt het mogelijk om monsters met onduidelijke ziekteverschijnselen toch verder te onderzoeken en tot een diagnose te komen. Het virusbeeld wordt door HTS rijker en gedetailleerder. "We zien het nu veel eerder en we kunnen het beter uitpluizen. We leren ook achtergronden en variaties kennen, waarmee we nieuwe toetsen kunnen ontwikkelen", vindt de onderzoekster.
Toch blijven klassieke methoden onmisbaar. Ze bieden een praktische basis om resultaten van HTS te toetsen en de relevantie te wegen. "Als Naktuinbouw zijn we meer volgers in onderzoek. We zoeken daarbij steeds naar robuuste methoden en daarvoor heb we meer ervaring nodig. Het is wel prettig om alvast nieuwe ervaring op te doen om zo onze eigen methoden te verbeteren," meent ze. "Ook blijft hygiëne de belangrijkste basis om gewassen gezond te houden. Het systeem moet kloppen. Ken je risico's, zorg dat je energie steekt in je omgeving en voorkom een aantasting."
Publicatie over virus in blauwe bes legt handel plat
In het noordwesten van de VS dook een nieuwe ziekte op in blauwe bes (blueberry fruit drop disease). In visueel besmet materiaal ontdekte men een nieuw virus, nu bekend als blueberry latent virus. Later bleek dat dit nog niet ontdekte virus aanwezig was in zowel materiaal met als zonder symptomen. En op zichzelf geen symptomen veroorzaakte. Het beschrijven van dit virus leidde direct tot importbeperkingen. Meer onderzoek bracht de werkelijke veroorzaker aan het licht: blueberry fruit drop-associated virus. Dit leert ons dat we terughoudend moeten zijn met het direct publiceren van resultaten. Eerst data delen, samen beoordelen, conclusies trekken en dan publiceren.
Bron: Buitenstebinnen nummer 24 Naktuinbouw
