DDx artikel – Het opsporen van corona door middel van bijen
Naarmate we ons steeds langer in deze pandemie bevinden, gaat de coronatest een steeds belangrijkere rol spelen in ons leven. Het gaat niet lang meer duren voordat we met een toegangstest weer de kroeg in kunnen of weer kunnen feesten op een festival. De bekende PCR-test is echter niet 100% betrouwbaar, en ook hebben veel landen niet de luxe van de technologieën om deze testen uit te voeren. Onderzoekers van Wageningen Bioveterinary Research (WBVR) en startup InsectSense hebben daarom besloten gebruik te maken van de natuur, en hebben hiermee een nieuwe manier gevonden om het coronavirus op te sporen: namelijk door gebruik te maken van het reukvermogen van de bij.
De keus om bijen te gebruiken voor het diagnosticeren van het coronavirus is niet gek: de bij is een van de best ruikende wezens in het dierenrijk. Dit is ook hard nodig, aangezien de bij op verschillende manieren sterk afhangt van wat voor geuren er worden waargenomen. Tijdens het verzamelen van nectar en pollen moeten bijen snel kunnen reageren op de prikkels die hij binnenkrijgt, om vervolgens te kunnen bepalen wat voor geur het is en wat dat zegt over de soort bloem die de bij nadert. Ook gebruiken bijen feromonen om te communiceren, waarbij de feromonen grotendeels het gedrag van de bij bepalen. Ook gebruiken bijen geursporen voor oriëntatie.
Dat de bij zo goed kan ruiken is ook te zien aan de anatomie en fysiologie. De honingbij heeft meer dan 60.000 olfactoire receptoren op zijn antennen. De bij heeft ook aanzienlijk veel soorten receptoren; waar de fruitvlieg 62 verschillende soorten heeft, heeft de honingbij er wel 170. De verschillende soorten receptoren is ook de reden dat de bij zo goed kan ruiken en geuren kan onderscheiden. Wat ook bijzonder is aan het reukvermogen van de bij is dat hij de olfactoire informatie parallel verwerkt in het brein, waardoor de verwerking een stuk sneller verloopt dan bij andere dieren. Parallelle verwerking betekent dat verschillende aspecten van dezelfde informatie tegelijkertijd via andere paden wordt doorgegeven naar de hersenen. Deze manier van verwerking zien we bijvoorbeeld ook bij de visus, waar de informatie die waargenomen wordt door het oog eerst verdeeld wordt in kleur, contrast, beweging en locatie, waarna al deze informatie vervolgens apart doorgegeven wordt aan de hersenen. Al deze bijzondere kenmerken van het geursysteem van de honingbij zorgt ervoor dat ze vluchtige stoffen enorm goed kunnen detecteren, met een gevoeligheid van een deel per biljoen.
En nu wordt er dus dankbaar gebruik gemaakt van dit enorm goede zintuig van de bij. Bij een infectie met het coronavirus vinden er, net zoals bij veel andere ziektes, metabole veranderingen plaats die zorgen voor een geurverandering. De onderzoekers hebben de bijen getraind door middel van Pavloviaanse conditionering. De bijen werden blootgesteld aan verschillende monsters. Als ze werden blootgesteld aan een monster waarin het virus aanwezig was, kregen ze suikerwater aangeboden. De bijen steken dan hun tong uit, om het suikerwater op te vangen. Op deze manier leren de bijen de geur van het virus de koppelen aan het ontvangen van het suikerwater, waardoor de bijen na een tijdje ook de tong uitsteken bij het ruiken van corona, ook zonder het ontvangen van suikerwater. Na het optimaliseren van dit leerproces, kunnen bijen in enkele minuten leren om het virus te herkennen
InsectSense en WBVR wil hun diagnosesysteem gaan toepassen in ontwikkelingslanden die niet over de technieken beschikken om veel PCR-testen af te nemen. Er wordt nu gewerkt aan de schaalbaarheid van het testen met bijen. Er zijn genoeg bijen, alleen moeten deze nog getraind worden. Er is een prototype ontwikkeld van een machine die meerdere bijen tegelijk kan trainen, en ook een biosensor waarin de getrainde bijen ingezet kunnen worden om het virus op te sporen.
Daniek ten Hoeve
Bronnen:
