Sunday, June 15, 2025

Viruses, Vaccines and the Uncertain Origin of the COVID-19 Pandemic

This post is dedicated to the late Catherine Marchand, who compiled the Blog Posthume and was interested in viruses and vaccines. She told me of the Spanish de Balmis expedition. 

  Summary This story begins with the 18th-century French surveyor and scientist La Condamine, who participated in an expedition in Ecuador to determine the flattening of the Earth. In his footsteps, from Quito to Paramaribo, Hilbert vdM and I traveled in 2010, down the Amazon. Besides this return journey, I admire La Condamine for his advocacy of the then still risky smallpox inoculation, long before anyone knew what viruses were. Next, I try to answer the question of what viruses actually are: genetic material (DNA or RNA) in a minuscule protein shell. They emerge from and multiply in all kinds of living cells. How they were discovered (in 1898) and how they helped in the development of current molecular biology and vaccines, I try to illustrate using two timelines of discoveries. Then the functioning of vaccines is briefly discussed, and finally the origin of the recent COVID-19 pandemic is addressed. 


  1. Introduction 

 Twenty years ago, on a trip with 2 rowing companions (H.vdM. and Ch.D.) to Suriname, we received a tourist poster by Paul Woei from our host couple, Dennis and Cindy Chin-a-Foeng (Fig. 1). On it we saw the name "La Condamine" for the first time. The caption read: "In 1744, La Condamine made a stop in Paramaribo after a long journey from the Andes down the Amazon river. Botanical specimens which he had lost on his way were replaced." The adventures of the geographer and mathematician La Condamine were discussed in books by Hélène Minguet (1981), Florence Trystram (1987) and Neil Safier (2008; see References). Fascinated by these stories, two of us decided in 2010 to retrace the journey "in the footsteps of La Condamine." He was one of the 10 expedition members of a Franco-Spanish expedition that had to determine the shape of the Earth in connection with the controversy that had arisen between Newton (London) and Cassini (Paris) about the flattening of the Earth. For this, they had to accurately measure the distance over the Earth's surface between two points on a line (meridian) between Quito and Cuenca (about 3 degrees of latitude) with the length standard of the time, the toise. At the same time, the start and end positions of the line at Quito and Cuenca were determined based on astronomical measurements. Because with flattening at the poles, the arc distance over 3 degrees of latitude is greater at the pole than at the equator, they could establish that the Earth is flattened at the poles, as predicted by Newton.

Fig. 1. The sculptor Paul Woei (1938-2024) with his poster in Paramaribo, 2005; see: https://nl.wikipedia.org/wiki/Paul_Woei. My admiration for La Condamine was first aroused by his courage to descend the largely unknown Amazon river on the return journey to Paris, with all his notes, measuring equipment and collected specimens (Fig. 2).
Fig. 2. After having made measurements between Quito and Cuenca (Ecuador) for 9 years, Charles-Marie de la Condamine undertook the return journey to Europe in 1743, together with his friend Pedro Vicente de Maldonado. See: Blog "La Condamine's voyage" (2007). 

 A second reason concerns La Condamine's scientific approach. Unlike his two colleagues, the mathematicians Godin and Bouguer, La Condamine wanted all three of them to make their measurements and calculations public. The others refused this, which led to distrust, quarrels and uncertainty about the results. 
A third reason to mention La Condamine here is his involvement, together with other expedition members, in the serious outbreaks of the smallpox virus in Quito and Lima. Two of the expedition members were doctors and actively involved in immunizations through "variolation" (infecting healthy people by introducing pus from the pustules or pocks of sick people into a small cut in the skin). On his return journey and also later in France, La Condamine was an advocate of this method. Later, as a well-known person in Paris, he had himself inoculated to demonstrate the harmlessness of the "vaccine." Where did he get the courage or insight and confidence in a time when people had no idea of the "disease germs" (cells, bacteria, viruses) that caused so many people to die from this terrible disease? Now we know that smallpox is caused by a virus, a structure that we can isolate and against which we can make vaccines. But first we must try to understand what viruses actually are.


 2. What are viruses? 

All living organisms are made up of cells (see Appendix A1, "Rooms and cells"). In Fig. 3, three different types of cells are depicted on the same scale: (1) a cancer cell (called HeLa), which here represents all "higher" animal and plant cells that have a nucleus in which the DNA is packed; (2) a primitive, single-celled yeast cell (baker's yeast), also with a nucleus; (3) a single-celled bacterial cell (the intestinal bacterium Escherichia coli), which has no nucleus, but a nucleoid. All these cells can produce viruses, much smaller structures as indicated in Fig. 3. A virus is a very small "package" with genetic information (called genome) consisting of DNA or RNA, surrounded by a protective protein coat. Viruses are therefore not cells, but are built with the same molecules (including proteins) as those of the cells from which they originated. Viruses have no cytoplasm, the blue-colored "contents" of the 3 cells shown in Fig. 3. Cytoplasm is a gel-like fluid with a high concentration of proteins (mainly enzymes; see Fig. 4). In this cytoplasm, the many biochemical reactions take place that ultimately make possible the production of energy and the synthesis of macromolecular "building blocks" for DNA, RNA and proteins. Thanks in part to this cytoplasm, cells can grow and divide. The cytoplasm is surrounded by a cell membrane (black line). Membranes also surround the so-called organelles that are also in the cytoplasm as round or elongated vesicles. Examples of these are the mitochondria, which produce energy, the endoplasmic reticulum, where proteins and viruses are made, or the vacuole in yeast (see Fig. 3). Bacteria have no organelles. Without cytoplasm, viruses cannot produce energy and therefore cannot grow and divide like cells. However, they can penetrate cells of the same type as those from which they were formed, and "take over" the synthesis reactions of the cell, allowing them to multiply in the cell, using the energy produced by the cell.

 
Fig. 3. Scale comparison of a cancer cell, a yeast cell and a bacterial cell. The cytoplasm is colored blue. DNA is colored red. All "higher" cells have a nucleus and are therefore also called "eukaryotes." The gray area in the nucleus is the nucleolus. It contains the genes for the production of ribosomes (see Appendix A3). The straight, black lines in the cytoplasm are microtubules, also called spindle fibers, with which the chromosomes are transported to the future daughter cells during cell division (mitosis) (see Appendix A3). Bacteria have no nucleus, but a so-called nucleoid and are therefore called "prokaryotes." The double arrows indicate that a virus formed by a certain type of cell can also infect that cell again. As an example of a virus, the Corona virus is shown on a different scale. The diameter of this virus is about 300 nanometers (nm). 

 In every living cell there is DNA, which can duplicate itself (in the so-called replication process). This DNA is "transcribed" to mRNA ("messenger-RNA"; the so-called transcription process). Subsequently, the mRNA is "translated" into proteins (in the so-called translation process). In Fig. 4, this "central dogma of molecular biology" from 1958 is shown (see also Blog "Dogma, virus and vaccine", 2020). At that time, people were convinced that the hereditary information, recorded in the sequence of the nucleotides (also called bases) of the DNA, "flows" as it were from DNA to RNA and then from RNA to protein. Both these processes, transcription and translation (see Fig. A2 in Appendix "Rooms and cells"), would be irreversible. This means that no RNA can be made from a protein and no DNA from RNA. But as early as 1970, Temin and Baltimore (see Coffin and Fan, 2016), independently of each other, found an enzyme that could make a DNA single strand from an mRNA strand, the so-called "reverse transcriptase" (see Fig. 4). Retroviruses such as HIV and corona viruses make use of this enzyme (see Appendix A3). The structure of cells is largely formed by so-called structural proteins. So-called functional, non-structural proteins (enzymes) take care of the many biochemical reactions in the cell, such as replication, transcription, translation, transport, regulation and energy production. Examples of structural proteins are the tubulins, which form the spindle fibers, and the spike protein of the coronavirus SARS-CoV-2 (see Fig. 3).

 
Fig. 4. "The central dogma of molecular biology (1958)". The stable DNA molecule in the form of a double helix is the carrier of our hereditary information. The unstable mRNA is the intermediary that transfers genetic information from DNA to protein. The genetic code is recorded in the DNA by means of the sequence of 4 different nucleotides or bases (colored blocks), which fit together and form the so-called "base pairs." Together with 2 sugar-phosphate chains (red lines) they form the "double helix." From one of those chains, the series of bases (nucleotides) is "transcribed" (in the transcription process) to the single-strand mRNA (black line). Subsequently, the sequence of the bases of the mRNA is "translated" to a sequence of amino acids (in the translation process). The chain of amino acids spontaneously folds into a protein (shown here as spherical). Proteins can be divided into structural proteins (such as the tubulin of the spindle fibers or the spike protein of the Corona virus) or functional proteins (such as enzymes, hormones or immunoglobulins). For "reverse transcription" see Coffin and Fan (2016). 

 If, due to DNA mutation in the cell nucleus (e.g., by ultraviolet radiation or by errors in the replication process), a base (the colored blocks in Fig. 4) changes, a change can occur in the genetic code, in which the hereditary properties of the cell are recorded. This can result, via the changed mRNA, in a different amino acid being incorporated into a protein during the translation process. Subsequently, this can cause the structure and function of this protein to change. If the protein gets a new function through one or more mutations, one speaks of "gain-of-function." These mutations can be detected by determining the sequence of the bases (nucleotides) in DNA or RNA; the sequence determinations are called "sequencing" and are comparable to the PCR test (polymerase chain reaction), with which genetic abnormalities, diseases and viruses can be characterized. It is such mutations and the change in protein structure that determine the changing properties of viruses such as SARS-CoV-2. In 1898, the Delft microbiologist Beijerinck (Fig. 5) demonstrated that a disease-causing tobacco plant extract could not be a bacterium because after passing through filters that stop all bacteria, it could still infect other plants. He called (as the first!) the disease-causing fluid "virus" (the Latin word for "poison"). With this, tobacco mosaic virus (TMV) became the first virus to be described in detail. In 1958, a model of it was presented at the World Exhibition in Brussels (Fig. 5, right), made by Rosalind Franklin. She was also involved in the elucidation in 1953 of the structure of DNA, of the so-called double helix as drawn in Fig. 4.
 
Fig. 5. In 1898, Beijerinck confirmed the filterability of tobacco mosaic virus, TMV. The pathogen was therefore not a bacterium, but a "fluid" that could multiply in cells. He called it "virus." Right: In 1958, Rosalind Franklin made a model of the virus consisting of a hollow protein tube (diameter 18 nm), in which a single-strand ssRNA molecule is packed. This model later proved to be correct. 

 In 1917, Félix d'Hérelle of the Institut Pasteur in Paris discovered an invisible structure that could kill bacteria. It was a parasite on bacteria or rather a bacteria-eater that was called bacteriophage. Because bacteria can grow and divide and produce energy, just like "higher" cells, viruses have also emerged from such cells. During my biology studies, I learned to culture and isolate bacteriophages in 1964. In 1966, they could be photographed at the Electron Microscopy Laboratory (Fig. 6). The peculiarity of these viruses is that they inject their DNA (linear double-stranded DNA) into the bacteria using a hollow tail. This is in contrast to most viruses of higher, eukaryotic cells, which usually take up the structures in their entirety by endo- or phagocytosis. Especially in Russia, bacteriophages are still used as (alternative) therapy against antibiotic-resistant bacteria (such as some E. coli bacteria).
Fig. 6. Electron microscopic images of bacteriophage T2r taken in 1966 by Nanne N. Cf. Fig. 1b in Woldringh, 2023. (A) Two bacteriophages made visible by shading with platinum. The icosahedral head (capsule) is clearly visible. Instrumental magnification 30,000x. (B) Bacteriophage “stained” with uranyl acetate. Attached to the DNA-containing head is a hollow tail ending in a base plate containing protein fibers that allow the bacteriophage to adhere to the bacteria. Instrumental magnification 360,000x. The diameter of the phage head is ~80 nm. (C) E. coli bacteria with many adsorbed bacteriophages. Instrumental magnification ~25,000x. 


3. Timelines of Scientific Discoveries and of Virus Infections and Vaccinations

The timeline in Fig. 7a of biological discoveries begins with the observation by Robert Hooke (London) in 1665, that cork tissue consists of compartments, which he called "cells." A few years later, in 1674, Antoni van Leeuwenhoek (Delft) described that he saw in a drop of water with his microscope "incredibly many small animals," often in the form of rods. He made the first drawings of bacteria (bacterium is the Greek word for rod, which was not introduced until 1838). Only two centuries after their discovery, in 1877, are bacteria recognized by scientists such as Robert Koch (Göttingen) and Louis Pasteur (Paris) as pathogens. 
As described in Fig. 5 and 7a, the first viruses are discovered and described at the beginning of the 20th century. With the unraveling of the structure of DNA as a double helix and of antibodies as large, composite proteins in the 1950s, molecular biology begins around 1964 with the discovery of special proteins that can "cut" DNA molecules, so-called restriction enzymes. Such enzymes were used to make the first genetically modified intestinal bacterium, Escherichia coli (see Boyer and Cohen, 1972). This marked the beginning of the so-called recombinant DNA technology. 
In February 1975, a conference was held in Asilomar (California), with lawyers, doctors and journalists in the audience. People were afraid that the genetically modified intestinal bacteria would endanger researchers and the public. At this unique and public conference, strict rules were discussed that researchers had to follow. Thanks to these restrictions, the public gained more confidence in science and research could continue. Now, 50 years later, recombinant DNA technology, together with the containment rules, has become routine in medical and biological laboratories. No cases are known where a large public has ever been endangered. Nevertheless, fear of the rapid progress of recombinant DNA techniques and distrust in the construction of genetically modified organisms arose again among the public. How can it be explained to a layperson that genetically modified food cannot cause cancer? This requires a long and intensive period of knowledge transfer. 

The timeline of infections and vaccinations (Fig. 7b) begins in ancient Egypt (3000 BC), where evidence has been found in mummies for the presence of both smallpox and polio. The smallpox virus caused a pandemic in Europe in the 18th century, where it caused ~400,000 deaths per year. In the 17th century, the disease had already been brought to the New World by the Spanish. Around 1620, 80% of the Indian population in the Amazon region had died from smallpox. Even during the expedition of Francisco de Orellana in 1540, the accompanying monk Carvajal described how flourishing, densely populated Indian villages were located on the banks of the Amazon. Because La Condamine found nothing of this 200 years later, his descriptions were considered exaggerated (See: Orellana, 1540). The collapse of the empire of the Aztecs (1520) and that of the Incas (1530) during Spanish colonization is not only attributed by historians to the possession of swords, horses and firearms, but especially to the deadly smallpox disease.
Fig. 7a. Timeline of biological discoveries (see text). 

 The timeline of infections and vaccinations (Fig. 7b) shows the progress of slowly acquired insights into the disease process of especially smallpox (variola, la petite vérole). Also indicated are the epidemics of influenza, polio and finally COVID-19 (caused by the corona virus, SARS-CoV-2). The observations of the disease process of smallpox in so many sick and dying people had already led around 1500 in China to the application of the above-mentioned technique of "variolation." Via India and the Ottoman Empire, this treatment method came to Europe in the 18th century, where a smallpox pandemic was then raging. In 1798, in England, among others, the physician Edward Jenner discovered that he could make people immune by infecting them with pus from the blisters of people suffering from cowpox (Vaccinia virus). This caused only a mild illness in humans. He was the first to use the name "vaccination" for this (from vacca or cow in Latin.) At that time, the first anti-vaccination movement also arose during Jenner's experiments.
Fig. 7b. Timeline of virus infections and vaccinations (see text). 

 In Spain in 1803, the "Balmis expedition" was equipped to spread cowpox "vaccines" in the New World. On board the ship equipped for this purpose were 22 orphan children who were successively infected with pus from the smallpox blisters of a sick child, in order to keep the "vaccine" alive and preserve it. It is now difficult to imagine that these developments and treatments were applied without any knowledge of the existence of bacteria (first observed by Antoni van Leeuwenhoek in 1674, but only described by Pasteur as pathogens in 1877), or of viruses (only described in 1898; Fig. 4), let alone of molecules such as DNA, RNA or proteins, such as antibodies (see Fig. 7a). Research into these macromolecules only really got going after World War II. In the United States, a major polio epidemic broke out for the first time in 1952: 57,000 people died and 21,000 became paralyzed. Thanks in part to a successful campaign called "March of the Dimes," started by President Roosevelt (he had contracted polio in 1921), a large-scale vaccination experiment was begun there. From the blood serum of polio patients, Jonas Salk developed a vaccine of inactivated virus. Thanks to similar vaccines against smallpox, it could be declared in 1980 that the Variola virus had been eradicated worldwide. The poliomyelitis virus has only been declared (virtually) eradicated since 2020. Finally, both timelines (Fig. 7a and b) indicate that we are now dealing with the coronavirus from Wuhan, SARS-CoV-2. This caused the COVID-19 pandemic in 2019. Worldwide, there were more than 700 million confirmed cases of COVID -19 and 7 million documented deaths on April 13, 2024 (Worldometer, 2024). Immediately after the outbreak, a controversy arose among scientists about whether the new virus came from a "natural reservoir" of bats or other animals (zoonotic origin) or had been accidentally released from one of the eight laboratories in Wuhan ("lab-leak" theory). Both possibilities are discussed below. 


 4. What Happens During Vaccination? 

When viruses enter our body and our cells during an infection (e.g., via the nasal mucosa; Fig. 8), we can become ill from this. At the same time, our body recognizes the viruses as foreign proteins (antigens), against which our immune system, which is present everywhere in our body, reacts with a defense reaction, the immune response. 
This means first of all that white blood cells or lymphocytes (so-called helper T-cells) are activated by the spike antigen to secrete cytokines (or interferons) as signal molecules (Fig. 8). These cytokines then activate other white blood cells (T- and B-cells), which produce antibodies (IgG; IgM) against the spike protein. These large proteins, discovered in 1959 (see Fig. 7a), inactivate the virus, so that it can no longer penetrate cells using the spike proteins and cannot multiply. Moreover, they mark the virus so that it can be engulfed and broken down by killer T-cells. 
This is called the first immune response, in which antibodies are made for several days; during this time you can become quite ill. Antibodies are slowly broken down in our body (in 12 to 52 days after infection). However, our immune cells remain as dormant cells ("memory B-cells"), which can remember the virus. They are reactivated upon a new infection or vaccination (the so-called booster shot), whereby they change into plasma cells, which make antibodies faster and in larger quantities (second immune response). After the outbreak of the COVID-19 pandemic, it quickly became clear in 2020 that vaccines should also be developed against (part of) the spike protein.
Fig. 8. During infection, the virus attaches itself to the ACE2 receptor protein present on the (nasal) mucosa using the spike protein. This penetration ("viral entry") takes place via the process of endocytosis. Both after infection and after vaccination, a defense reaction or immune response occurs everywhere in the body directed against the spike protein. In this process, white blood cells (lymphocytes: T- and B-cells) activated by cytokines produce antibodies or antibodies that bind to the spike protein of the virus, preventing it from fitting on the ACE2 receptors and no longer being able to enter our cells. 

 Both infection and vaccination cause an immune response, but in different ways. First, you can become ill from infection, hardly from vaccination. Through infection, thousands of new viruses can be made in the infected cells, which infect new cells in your body again (see Fig. 8). Secondly, in the process of virus production in infected cells, the proteins encoded by the virus (~33 in SARS-CoV-2) are also made. Some of these are strong immune response inhibitors. Other proteins cause red blood cells to stick together or break down, causing fatigue (as possibly in long- COVID disease). Such effects cannot occur with vaccination, because only mRNA is introduced that codes for part of the spike protein, the so-called receptor-binding domain. None of the other ~33 virus proteins therefore enter your body. 


5. Uncertainty About the Origin of the SARS-CoV-2 Virus 

According to statements made by Robbert Dijkgraaf, the newly appointed professor at the University of Amsterdam, the gap between science and society seems to be widening, including when it comes to viruses and vaccines (Dijkgraaf, 2025). This is despite the fact that thanks to research and education we are learning more and more about viruses and vaccines, and never before have so many students been working in medical and biological laboratories. 
This gap is also fueled by distrust of the corona policy conducted by the government. This distrust is reinforced by, among other things, the aversion to so-called "Big Food" and "Big Pharma" institutions. That aversion led in the US, among other things, to the appointment of Robert F. Kennedy as the current Secretary of Health and Human Services. He is the hope of many Americans for a change in unhealthy eating and drinking habits and for a reduction in additives in food by supplement manufacturers. His opinion on unfounded health claims, including that vaccines can cause autism, are accepted in the bargain. 
From the beginning of the corona period, distrust of science and anger at the government in the Netherlands was reinforced by TV programs such as Black Box by Flavio Pasquino (2020) and organizations such as "Artsen Collectief - 2023" (formerly called the anthroposophical "Artsen COVID Collectief"). In a publication by the National Institute for Public Health and the Environment, the various groups that reject vaccinations are discussed (see reference Rijksinstituut, 2021). In these groups, the healing power of nature and thus of your own defense system (immune response) is emphasized with great certainty. 
What is not mentioned, however, is that viruses such as SARS-CoV-2 can make various proteins that counteract the immune system in the body by breaking down important signal molecules (such as interferons). Therefore, during corona infection, good physical condition may sometimes be insufficient. Nevertheless, vaccine refusers continue to trust that their own immune response is sufficient to resist diseases such as COVID -19. This trust in your own immune response of the human body reminds me of the pseudo-scientific movement in the 1990s: this claimed that many biological systems and structures such as the human retina or the bacterial flagellum, but also our immune response, cannot be explained by Darwin's theory of evolution and must therefore have been brought about by an "Intelligent Designer" (see Behe, 1996; Intelligent design movement). It is good to realize here how, for example, our hereditary properties are stored in our DNA: only 1 to 2% of the DNA in our chromosomes is used for coding the approximately 21,000 different proteins that function in our body. The rest of our DNA consists of ~50% non-functional "remnants," including transposable DNA elements (so-called "jumping genes") and DNA from no longer functioning retroviruses. It seems that the "Intelligent Designer" made a mess of it! That was also the assumption of the French microbiologist François Jacob (1982), who described the evolution of the human genome as "tinkering" ("bricolage" in French). Jacob nevertheless concludes that, despite this "tinkering," the formation of a human being capable of playing piano and crossing a busy street is the most bewildering problem and amazing story on our planet! 

Back to the origin of the SARS-CoV-2 virus. Rozanne Hertzberger gives an exciting argument about the search for the origin of this coronavirus in an article in Elseviers Weekblad (2023). She is very critical of the dangerous gain-of-function research, which is also carried out in the Netherlands (by among others R.A.M. Fouchier of the Erasmus Medical Center in Rotterdam). Lack of understanding of and transparency in this type of research has further fueled distrust in this type of research. Regarding the emergence of the COVID-19 pandemic and the origin of the SARS-CoV-2 virus, scientists mention 2 possibilities: 
(1) The lab-leak theory, where one of the many studied SARS viruses would have escaped or been deliberately released from the Wuhan Institute of Virology (WIV). China's refusal to provide access to laboratory data fuels suspicion of covering up a possible laboratory accident, where researchers became infected. Due to lack of laboratory data, this theory is difficult to verify further. 
(2) The natural origin theory, where the virus has broken through the species barrier between animal and human through mutations (see Fig. 4) (this is called zoonotic spread). What speaks against this second theory is that no animal hosts with precursors of the virus have been found. As early as January 2020, samples of animals and humans were taken at the Huanan food market (wet market) in Wuhan. Research of these samples (Mallapaty, 2024) showed that the SARS-CoV-2 virus was not present, but that the immune system of some animals (including the Raccoon dog) had been activated in a reaction to the SARS-CoV-2 virus. Nevertheless, no smoking gun therefore, to speak with Rosanne Hertzberger (2023), but it did uncover a disturbing, illegal trade in poorly cared for live animals that can infect each other but also humans. So although the origin of the SARS-CoV-2 virus has thus far not been established with certainty for either theory, research on the natural-origin theory has expanded rapidly. Microbiologist Alexander Crits-Christoph and his colleagues found evidence of the virus in barns containing animals, including raccoon dogs and civet cats. Some samples even had genetic material from animals and SARS-CoV-2 together on one swab (Crits-Christoph, 2024). 

In connection with the prevention of future epidemics, it is important to know the origin of SARS-CoV-2. From a medical standpoint, it is important to improve information about viruses and vaccines so that more people have enough confidence to get vaccinated. However, we must note that despite the increased knowledge about viruses and vaccines, the emotions against them have remained the same since the time of Edward Jenner's "vaccine" (1798; Fig. 7a). What is striking about the resistance to current vaccines is the certainty with which the dangers of vaccination and genetic research are described in conversations and on websites. André Gide (1869-1951) already warned against this certainty in his book "The Counterfeiters" (Les Faux-monnayeurs, 1927): "Croyez ceux qui cherchent la vérité, doutez de ceux qui la trouvent - Believe those who seek the truth, doubt those who have found it." 


6. References and LINKS 
Artsencollectief (2023): https://artsencollectief.nl/immuniteit/ 
Black Box (2020): https://www.blckbx.tv/ "blckbx is an independent, critical and integer news platform for free thinkers with a strong sense of justice. The blckbx, established during corona, makes programs from its own studio in which, among other things, conspiracy theories are discussed. Opinion pollster Maurice de Hond, activist Willem Engel and politicians such as Wybren van Haga and Thierry Baudet are regular guests. The broadcasts typically attract tens of thousands of viewers." Behe, Michael (1996). Darwin's Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution (1996). 
Blog "La Condamine's voyage" (2007): http://www.conradlacondamine.com/2007/03/voorbereiding-reis-bogot-leticia-manaus.html 
Blog "Dogma, virus and vaccine" (2020): https://woldringh-naarden.blogspot.com/2020/12/dogma-virus-en-vaccin.html). 
Boyer & Cohen (1972): https://www.sciencehistory.org/education/scientific-biographies/herbert-w-boyer-and-stanley-n-cohen/ 
Coffin, J.M. and Fan, H. (2016) "The discovery of reverse transcriptase". Annual review of virology, vol. 3: 29-51: https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-virology-110615-035556 
Condamine, Charles-Marie de La, (1981). Voyage sur L'Amazone - Choix de textes, Introduction et notes de Hélène Minguet. Librairie François Maspero, Paris. ISBN 2-7071-1219-4. 
Crits-Christoph, A., .....and F. Débarre (2024) Genetic tracing of market wildlife and viruses at the epicenter of the COVID-19 pandemic. Cell 187: 5468-5482. 
Dijkgraaf, Robbert (2025): https://www.uva.nl/content/nieuws/persberichten/2025/04/robbert-dijkgraaf-benoemd-tot-universiteitshoogleraar-aan-de-uva.html?cb). 
Hertzberger, R. (3 April 2023). Elseviers Weekblad: https://www.ewmagazine.nl/kennis/achtergrond/2023/04/rosanne-hertzberger-waarom-het-aannemelijk-is-dat-het-coronavirus-uit-een-lab-afkomstig-is-1035458/. Jacob, F. (1982) "The possible and the actual" (Evolutionary tinkering). Pantheon Books, New York. ISBN 0-394-70671-4. 
Kennedy, Robert F.: https://www.bbc.com/news/articles/cze391y17z7o Mallapaty, S. Ill animals point to covid pandemic origin in Wuhan market. Nature 636: 284-285 (2024). 
National Institute for Public Health and the Environment (2021): www.rijksvaccinatieprogramma.nl 
Orellana, Francisco de (1540): https://qcurtius.com/2019/11/03/francisco-de-orellanas-epic-navigation-of-the-amazon/ 
Pasquino, F. (2020). Stichting Blckbx. https://www.blckbx.tv/over-blckbx 
Safier, N. (2008). Measuring the New World. The University of Chicago Press. Chicago and London. 
Trystram, Florence. (1979). Le procès des étoiles. Éditions Seghers, Paris. ISBN 2-232-10176-2. 
Woldringh, C.L. The Bacterial Nucleoid: From Electron Microscopy to Polymer Physics - A Personal Recollection. Life 2023, 13, 895. https://doi.org/10.3390/ life13040895 
Worldometer, 2024: Infections and deaths from Coronavirus. https://www.worldometers.info/coronavirus/#google_vignette 


Appendix A1. "Rooms and Cells" 

All living organisms are built from cells. The comparison of rooms in a building with biological cells of an organism reveals striking similarities as well as fundamental differences. An important building block for houses are bricks. An important building block for cells are proteins. The dry weight of cells consists of 40-60% proteins. While bricks are virtually all identical, proteins are, on the other hand, very different in shape, size and function.
Fig. A1. A house (building) is built from rooms, just as a body is built from cells. In a house, many different rooms and spaces can occur, such as hall, toilet, staircase or corridor. A body also has many different cells, depending on the genes that are expressed in the nucleus in the transcription process (Fig. 4). Depending on the types of proteins that are made in the translation process, cells acquire different functions, such as blood cells, muscle cells or brain cells. To build a house with rooms, a bricklayer uses bricks together with building materials such as cement, sand and gravel. The cells of an organism all have the same type of wall, called a membrane. Through a process of self-assembly, proteins together with fatty acids can form the membranes that surround cells and organelles. Just as bricks are formed from sand and gravel, proteins are built from amino acids. 

Besides their construction, there are two other important differences between rooms in a house and cells of an organism: (1) a house has at most one room where the construction instructions are stored. In an organism, each cell contains a nucleus with chromosomes, in which the DNA is packed with the genetic information for the construction of the cell. (2) a house can only be enlarged by adding rooms to it. An organism can, surrounded by water, grow larger because the cells grow and after division give two daughter cells.
Fig. A2. The translation process in which ribosomes make proteins. In the HeLa cell, transcription of DNA takes place in the nucleus (red); in the cytoplasm (blue), there are ribosomes (diameter 20 nm), which "translate" the base sequence of the mRNA into a sequence of amino acids. The amino acid chain folds into a protein (diameter ~3 nm). Each ribosome makes one individual protein. 


Appendix A3. "Origin of Viruses" 

Viruses may have originated from errors made in the processes of replication and transcription, where pieces of DNA or RNA are packaged through a process of protein assembly. It seems as if this has happened at all different macromolecular synthesis processes at some point through deregulation in possibly primitive cells. Viruses are in any case classified into 7 classes depending on the genetic information (the so-called genome) that is packed in the virus (see the red arrows in Fig. A3).
Fig. A3. Different forms of nucleic acids (DNA or RNA; double-strand or single-strand) can be packaged into a virus through spontaneous self-assembly of proteins. Single-strand (ss)DNA arises during the process of DNA replication; double-strand (ds-)RNA through replication of ssRNA. 


Classification of viruses into 7 classes: 

1. dsDNA (double-strand DNA) 
Variola virus (smallpox; la petite vérole) (linear DNA; 200 genes; ~300 nm diam. Multiplies in bone marrow, spleen and lymph nodes). 
 Vaccinia virus (Cowpox) (linear DNA; 250 genes; ~300 nm diam. People who become ill from cowpox are subsequently protected against the Variola or smallpox virus). 
 Varicella zoster virus (chickenpox; mainly in children; shingles or Herpes zoster in the elderly) (linear DNA; 70 genes; ~200 nm diameter; the virus hides, multiplies and moves in spinal nerves; the immune system therefore does not clear this virus; the Shingrix vaccine is therefore recommended.). 
 Polyoma virus (small virus with a circular genome of 5000 base pairs and 40 nm diameter. An example is the SV40 virus, which in the 1950s was suspected of causing cancer. This was seized upon by anti-vaccination activists. Later it turned out that there are no indications for this, although the virus can cause disease.) 
 T-bacteriophage. (The DNA is injected into the cell; see Fig. 6). 

2. ssDNA (single-strand DNA) 

3. dsRNA (double-strand RNA) 

4. (+)ssRNA (positive, single-strand RNA = mRNA) (From this RNA, DNA is first made ("retro-transcription"), which then replicates in the nucleus just like a dsDNA virus. 
SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome-Corona Virus-2, causes the disease COVID-19, which stands for "Coronavirus Disease 2019". The 11 genes of the virus code for 33 proteins, including 16 non-structural proteins (nsp1-16); ~100 nm diam.). 
Rubella virus (causes German measles). 
Poliovirus (Small virus with 7500 base pairs and 30 nm diameter. Can enter the central nervous system and cause meningitis or paralysis (poliomyelitis)). 
 Norovirus: a group of viruses that are important causes of diarrhea. It is estimated that worldwide 50% of all gastroenteritis is caused by these viruses. 
TMV (Tobacco mosaic virus) 

5. (-)ssRNA (negative, single-strand RNA) From this, positive RNA is first made, which is then translated by ribosomes into viral proteins (see translation process; Fig. 4). 
Influenza virus. (8 RNA segments code for 17 proteins). Respiratory syncytial virus (RSV) 
Ebolavirus (filament-shaped; 7 proteins); 
Morbillivirus (measles; 8 proteins; virus infects epithelial cells of, for example, the skin). 
Paramyxovirus (causes mumps). 

6. (+)ssRNA (single-strand RNA; retrovirus). Retroviruses contain a positive-strand RNA molecule that is transcribed into DNA. Subsequently, it is replicated as a dsDNA virus in the cell nucleus. HIV (1983). 

7. dsRNA (double-strand RNA) Hepatitis B virus. 




Appendix A4. Glossary 

amino acid: Building block of proteins; a chain of amino acids forms a protein (Fig. 4). A cell makes 20 different amino acids. 
antibody: Protein produced by the immune system that binds to viruses or bacteria to neutralize them. 
antigen: Foreign protein or molecule that triggers an immune response in the body. For example, the spike protein of the SARS-CoV-2 virus. 
bacterium: Single-celled micro-organism without nucleus; sometimes causes infections. Often rod-shaped. 
bacteriophage: A virus that infects and destroys bacteria ("eats" them). chromosome: structure in which the long DNA molecule (the double helix) is wound around clusters (so-called nucleosomes) of different proteins, the histones. This allows the DNA to be packaged into "manageable" bodies. 
cytoplasm: fluid in the cell where biochemical processes take place and in which the organelles are located (Fig. 3). 
DNA: Carrier of genetic information in cells. Consists of nucleotides (also called bases). 
endoplasmic reticulum: Network of membranes in the cell involved in the production and transport of proteins, fats and also viruses. 
endocytosis: Process by which a cell takes up substances or particles (viruses) by engulfing them with its membrane. 
enzyme: Protein that accelerates chemical reactions without being consumed (compare catalyst). protein: the most important macromolecule from which cells are built (see Fig. A2). There are many types of proteins, different in size, shape and function. Each protein is formed by a chain of amino acids that are linked together by ribosomes in the so-called translation process. The sequence of amino acids is determined by the genetic code of the mRNA (see Fig. 4). 
"gain-of-function": Genetic modification that gives an organism or virus a new or improved function. Here viruses are modified to investigate their infectivity and virulence (ability to multiply). One wonders whether this type of research is carried out with sufficient security. 
gene: Segment of DNA that codes for a specific protein. The sequence of nucleotides determines, after translation, the sequence of amino acids in the protein. Three nucleotides form a so-called codon that is specific for coding one of the 20 amino acids. 
genome: The complete set of genetic information (DNA or RNA) of a cell or virus. immune system: The body's defense system against pathogens such as viruses and bacteria. 
infection: The invasion and multiplication of micro-organisms or viruses in the body. interferon: Small proteins (also called cytokines) that are made by white blood cells (lymphocytes) and occur naturally in our body. They function as signaling molecules that trigger the immune response (see Fig. 8). 
lymphocyte: Type of white blood cell involved in the body's immune response. microtubules or spindle fibers. Built from the structural protein tubulin (see mitosis). mitochondrion: Organelle that produces energy by burning nutrients; the 'powerhouse' of the cell. This organelle still contains DNA as a result of symbiosis with a bacterium. 
mitosis or nuclear division. The process in which the duplicated DNA in the form of compact chromosomes is transported using microtubules to the future daughter cells; after this, cell division can take place. 
mRNA (messenger RNA): Molecule that transfers genetic information from DNA to ribosomes for protein production. 
mutation: A change in DNA that can affect the characteristics of an organism. nucleolus: Nuclear body, an area in the nucleus where ribosomes are made (Fig. 3). nucleotide: Building block of DNA and RNA, consisting of a base, sugar and phosphate group. There are 4 different base molecules. 
organelle: Membrane-bound vesicle in the cytoplasm of "higher" cells. They have a specific function, such as energy production in mitochondria or protein synthesis or virus production in the endoplasmic reticulum. Mitochondria contain DNA because they arose from bacteria (symbiont theory). 
protein: Macromolecule formed from amino acids, essential for cell structure and function. 
ribosomes: A ribosome consists of 2 complexes (subunits) of ribosomal RNA (rRNA) and a large number of ribosomal proteins. The 2 subunits are made in the nucleolus (Fig. 3). In the cytoplasm they bind to the mRNA in the process of translation. receptor: Part of a protein on the cell surface that detects and binds signals or molecules such as viruses.  
replication: The process by which DNA is duplicated to enable cell division or virus multiplication. 
reverse transcription: See Fig. 4: In this process, a DNA single strand is made from an RNA strand by the enzyme reverse transcriptase. It occurs in so-called retro-viruses and also in the corona virus SARS-CoV-2; see Appendix A3. 
restriction enzyme: Enzyme that can cut DNA at specific places; important in genetic research for making genetically modified organisms (GMOs). 
spike protein: Protein on the surface of coronaviruses that helps them enter cells by binding to the ACE2 receptor. 
transcription: The copying of DNA to mRNA as the first step in protein synthesis. Takes place in the cell nucleus. 
translation: The process of translating mRNA into a sequence of amino acids by ribosomes in the second step of protein synthesis. Takes place in the cytoplasm.

                                                                                Naarden, June 14, 2025 
With thanks for the conversations with friends and family members who did not want to be vaccinated and for comments and suggestions from Kristof B., Matthias B., Misja vdH., Jelle vO.; Norbert V.; Ad T.; George B.; Bob W.; Jan and Loukie K.; Vic N. and Lidie W., for corrections by Mek V. 
and for additional information by Diego M., Danny R. and Rob S.
                                                                                            C.L. Woldringh


 

Saturday, June 14, 2025

Virussen, vaccins en de onzekere oorsprong van de COVID-19 pandemie

Deze post is opgedragen aan wijlen Catherine Marchand, die de Blog Posthume samenstelde en geïnteresseerd was in virussen en vaccins. Ze vertelde me over de Spaanse de Balmis expeditie.

Samenvatting 

 Dit verhaal begint met de 18e-eeuwse Franse landmeter en wetenschapper La Condamine die deelnam aan een expeditie in Ecuador om de afplatting van de aarde vast te stellen. In zijn voetsporen, van Quito tot Paramaribo, reisden Hilbert vdM en ik in 2010 de Amazone af. Behalve om deze terugreis, bewonder ik La Condamine om zijn pleidooi voor het toen nog risicovolle inenten tegen pokken, lang voordat men wist wat virussen waren. Vervolgens probeer ik de vraag te beantwoorden wat virussen eigenlijk zijn: genetisch materiaal (DNA of RNA) in een minuscuul eiwitomhulsel. Ze komen voort uit en vermenigvuldigen zich in alle soorten levende cellen. Hoe ze ontdekt zijn (in 1898) en hoe ze geholpen hebben bij de ontwikkeling van de huidige moleculaire biologie en van vaccins, probeer ik te illustreren aan de hand van twee tijdlijnen van ontdekkingen. Daarna wordt in het kort de werking van vaccins besproken en tenslotte wordt ingegaan op de oorsprong van de recente COVID-19 pandemie. 


 1. Inleiding 

 Twintig jaar geleden, op een reis met twee roeimakkers (Hilbert vdM. en Chris D.) naar Suriname, kregen we van ons gast-echtpaar, Dennis en Cindy Chin-a-Foeng, een toeristische poster van Paul Woei (Fig. 1). Daarop zagen we voor het eerst de naam "La Condamine". In het onderschrift stond: “In 1744, La Condamine made a stop in Paramaribo after a long journey from the Andes down the Amazone river. Botanical specimens which he had lost on his way were replaced.” De avonturen van de geograaf en wiskundige La Condamine, werden o.a. besproken in de boeken van Hélène Minguet (1981), Florence Trystram (1987) en Neil Safier (2008; zie Verwijzingen). Gefascineerd door deze verhalen besloten twee van ons in 2010 de tocht na te reizen "in the footsteps of La Condamine". La Condamine was één van de tien expeditieleden van een Frans-Spaanse expeditie die de vorm van de aarde moest bepalen in verband met de gerezen controverse tussen Newton (Londen) en Cassini (Parijs) over de afplatting van de aarde. Daarvoor moesten zij de afstand over het aardoppervlak tussen twee punten op een lijn (meridiaan) tussen Quito en Cuenca (ongeveer 3 breedtegraden) nauwkeurig opmeten met de toenmalige lengte-standaard, de toise. Tegelijkertijd werden de begin- en eind-posities van de lijn bij Quito en Cuenca bepaald aan de hand van sterrenkundige metingen. Omdat bij afplatting aan de polen de boogafstand over 3 breedtegraden groter is aan de pool dan aan de evenaar, konden zij vaststellen dat de aarde aan de polen is afgeplat, zoals voorspeld door Newton.
Fig. 1. De beeldhouwer Paul Woei (1938 - 2024) bij zijn poster in Paramaribo; 2005. ( https://nl.wikipedia.org/wiki/Paul_Woei ) Mijn bewondering voor La Condamine werd allereerst gewekt door zijn durf om op de terugreis naar Parijs, met al zijn aantekeningen, meetapparatuur en verzamelde monsters, de grotendeels onbekende Amazone rivier af te zakken (Fig. 2).
Fig.2. Na 9 jaar metingen verricht te hebben tussen Quito en Cuenca (Ecuador), ondernam Charles-Marie de la Condamine de terugreis naar Europa in 1743, samen met zijn vriend Pedro Vicente de Maldonado. Zie: Blog "La Condamine's voyage" (2007). 

 Een tweede reden betreft La Condamine's wetenschappelijke aanpak. In tegenstelling tot zijn twee collega's, de wiskundigen Godin en Bouguer, wilde La Condamine dat zij alle drie hun metingen en berekeningen openbaar zouden maken. De anderen weigerden dit, hetgeen leidde tot wantrouwen, ruzies en onzekerheid over de uitkomsten. Een derde reden om La Condamine hier te noemen is zijn betrokkenheid samen met andere expeditieleden bij de ernstige uitbraken van het pokkenvirus in Quito en Lima. Twee van de expeditieleden waren arts en actief betrokken bij immunisaties d.m.v. "variolatie" (het besmetten van gezonde mensen door het in een sneetje in de huid aanbrengen van pus uit de puisten of pokken van zieke mensen). Op zijn terugreis en ook later in Frankrijk, was La Condamine een voorvechter van deze methode. Later, als een bekend geworden persoon in Parijs, liet hij zich inenten om de onschadelijkheid van het "vaccin" aan te tonen. Waar haalde hij de moed of het inzicht en vertrouwen vandaan in een tijd waarin men nog geen idee had van de "ziektekiemen" (cellen, bacteriën, virussen), die zoveel mensen deden sterven aan deze verschrikkelijke ziekte? 
 Nu weten we dat pokken veroorzaakt wordt door een virus, een structuur die we kunnen isoleren en waartegen we vaccins kunnen maken. Maar allereerst moeten we proberen te begrijpen wat virussen eigenlijk zijn. 


 2. Wat zijn virussen? 

 Alle levende organismen zijn opgebouwd uit cellen (zie Aanhangsel A1, "Kamers en cellen"). In Fig. 3 zijn drie verschillende soorten cellen op dezelfde schaal afgebeeld: (1) een kankercel (genoemd HeLa), die hier model staat voor alle "hogere" dierlijke en plantaardige cellen die een kern hebben waarin het DNA gepakt zit; (2) een primitieve, ééncellige gistcel (bakkersgist), eveneens met een kern; (3) een ééncellige bacteriecel (de darmbacterie Escherichia coli), die geen kern heeft, maar een nucleoid. Al deze cellen kunnen virussen produceren, véél kleinere structuren zoals aangegeven in Fig. 3. Een virus is een heel klein "pakketje" met genetische informatie (genoom genoemd) bestaande uit DNA of RNA, omgeven door een beschermende eiwitmantel. 
Virussen zijn dus geen cellen, maar zijn opgebouwd met dezelfde moleculen (o.a. eiwitten) als die van de cellen waaruit ze zijn ontstaan. Virussen hebben geen cytoplasma, de blauwgekleurde "inhoud" van de drie cellen weergegeven in Fig. 3. Cytoplasma is een gel-achtige vloeistof met een hoge concentratie eiwitten (voornamelijk enzymen; zie Fig. 4). In dit cytoplasma vinden de vele biochemische reacties plaats, die uiteindelijk de productie van energie en de synthese van macromoleculaire "bouwstenen" voor DNA, RNA en eiwitten mogelijk maken. Mede dankzij dit cytoplasma kunnen cellen groeien en delen. Het cytoplasma is omgeven door een membraan (zwarte lijn). Membranen bevinden zich ook in het cytoplasma, waarin zich door een membraan omgeven, ronde of langgerekte blaasjes bevinden (zgn. organellen). Bijvoorbeeld de mitochondriën, die energie produceren, het endoplasmatisch reticulum, waar eiwitten en virussen gemaakt worden of de vacuole in gist (Zie Fig. 3). Bacteriën hebben geen organellen. 
Zonder cytoplasma kunnen virussen geen energie produceren en dus ook niet groeien en delen zoals cellen. Wel kunnen zij cellen van dezelfde soort als waaruit ze gevormd zijn, weer binnendringen en de synthese-reacties van de cel "overnemen", waardoor zij zich in de cel kunnen vermenigvuldigen, gebruikmakend van de door de cel geproduceerde energie.

 
Fig. 3. Vergelijking op schaal van een kankercel, een gistcel en een bacteriële cel. Het cytoplasma is blauw gekleurd. DNA is rood gekleurd. Alle "hogere" cellen hebben een kern en worden daarom ook "eukaryoten" genoemd. Het grijze gebied in de kern is het kernlichaampje of "nucleolus". Daarin bevinden zich de genen voor de aanmaak van ribosomen (zie Aanhangsel A3). De rechte, zwarte lijnen in het cytoplasma zijn microtubuli, ook wel spoeldraden genoemd, waarmee tijdens de kerndeling (mitose) de chromosomen getransporteerd worden naar de toekomstige dochtercellen (zie Aanhangsel A3). Bacteriën hebben geen kern, maar een zgn. nucleoid en worden daarom "prokaryoten" genoemd. Zij hebben ook geen organellen, zoals het mitochondrion (voor energie) en het endoplasmatisch reticulum (voor o.a. virusproductie. De dubbele pijlen geven aan dat een virus gevormd door een bepaald soort cel, die cel ook weer kan infecteren. Als voorbeeld van een virus is het coronavirus op een andere schaal weergegeven. De diameter van dit virus is ongeveer 300 nanometer (nm). 

 In elke levende cel bevindt zich DNA dat zich kan verdubbelen in het zgn. replicatieproces. Dit DNA wordt "overgeschreven" naar mRNA ("messenger-RNA"; het zgn. transcriptieproces). Vervolgens wordt het mRNA "vertaald" in eiwitten (in het zgn. translatieproces; zie Fig. A2 in Aanhangsel "Kamers en cellen"). In Fig. 4 is dit "centrale dogma van de moleculaire biologie" uit 1958 weergegeven (zie ook Blog "Dogma, virus en vaccin", 2020). Men was er in die tijd van overtuigd dat de erfelijke informatie, vastgelegd in de volgorde van de nucleotiden (ook basen genoemd) van het DNA, als het ware "stroomt" van DNA naar RNA en vervolgens van RNA naar eiwit. Deze beide processen, transcriptie en translatie, zouden ónomkeerbaar zijn. Dat betekent dat van een eiwit geen RNA gemaakt kan worden en van RNA geen DNA. Maar al in 1970 werd door Temin en Baltimore (zie Coffin en Fan, 2016), onafhankelijk van elkaar, een enzym gevonden dat van een mRNA streng een DNA-enkelstreng kon maken, het zgn. "reverse transcriptase" (zie Fig. 4). Retrovirussen zoals HIV en corona-virussen maken van dit enzym gebruik (zie Aanhangsel A3). De structuur van cellen wordt voor een groot deel gevormd door zgn. structurele eiwitten. Zgn. functionele, niet-structurele eiwitten (enzymen) verzorgen de vele biochemische reacties in de cel, zoals replicatie, transcriptie, translatie, transport, regulatie en energieproductie. Voorbeelden van structurele eiwitten zijn de tubulines, die de spoeldraden vormen en het spike-eiwit van het coronavirus SARS-CoV-2 (zie Fig. 3).

 
Fig. 4. "Het centrale dogma van de moleculaire biologie (1958)". Het stabiele DNA-molecuul in de vorm van een dubbele helix, is de drager van onze erfelijke informatie. Het instabiele mRNA is de intermediair die genetische informatie overdraagt van DNA naar eiwit. De genetische code is vastgelegd in het DNA d.m.v. de volgorde van 4 verschillende nucleotiden of basen (gekleurde blokjes), die op elkaar passen en de zgn. "base-paren" vormen. Samen met 2 suiker-fosfaat ketens (rode lijnen) vormen ze de "double helix". Van één van die ketens wordt de reeks van basen (nucleotiden) "overgeschreven" (in het transcriptie-proces) naar het enkelstrengs mRNA (zwarte lijn). Vervolgens wordt de volgorde van de basen van het mRNA "vertaald" naar een volgorde van aminozuren (in het translatieproces). De keten van aminozuren vouwt zich spontaan op tot een eiwit (hier bolvormig weergegeven). Eiwitten kunnen verdeeld worden in structurele eiwitten (zoals het tubuline van de spoeldraden of het spike-eiwit van het coronavirus) óf functionele eiwitten (zoals enzymen, hormonen of immunoglobulinen). Voor "reverse transcriptie" zie Coffin en Fan (2016). 

 Als er door mutatie van het DNA in de celkern (bijv. door ultraviolette straling of door fouten in het replicatieproces) een base verandert (de gekleurde blokjes in Fig. 4), kan er een verandering optreden in de genetische code waarin de erfelijke eigenschappen van de cel zijn vastgelegd. Dit kan via het veranderde mRNA tot gevolg hebben dat tijdens het translatieproces een ander aminozuur in een eiwit wordt ingebouwd. Vervolgens kan hierdoor de structuur en functie van dit eiwit veranderen. Als het eiwit door één of meerdere mutaties een nieuwe functie krijgt spreekt men van "gain-of-function". Deze mutaties kunnen gedetecteerd worden door de bepaling van de volgorde van de basen (nucleotiden) in DNA of RNA; de volgorde-bepalingen worden "sequencing" genoemd en zijn te vergelijken met de PCR-test (polymerase keten reactie), waarmee genetische afwijkingen, ziektes en virussen gekarakteriseerd kunnen worden. Het zijn dergelijke mutaties en de verandering in eiwitstructuur die de veranderende eigenschappen van virussen zoals SARS-CoV-2 bepalen.  
In 1898 toonde de Delftse microbioloog Beijerinck (Fig. 5) aan dat een ziekteverwekkend tabaksplantenextract geen bacterie kon zijn omdat het na het passeren van filters die alle bacteriën tegenhouden nog steeds andere planten kon infecteren. Hij noemde (als eerste!) de ziekteverwekkende vloeistof "virus" (het latijnse woord voor "gif"). Daarmee werd het tabaksmozaïekvirus (TMV) het eerste virus dat in detail is beschreven. In 1958 werd er een model van gepresenteerd op de Wereldtentoonstelling in Brussel (Fig. 5, rechts), gemaakt door Rosalind Franklin. Zij was ook betrokken bij de opheldering in 1953 van de structuur van DNA, van de zgn. dubbele helix zoals getekend in Fig. 4.

Fig. 5. In 1898 bevestigde Beijerinck de filtreerbaarheid van het tabaksmozaïekvirus, TMV. De ziekteverwekker was dus géén bacterie, maar een "vloeistof" die zich kon vermenigvuldigen in cellen. Hij noemde het "virus". Rechts: In 1958 maakte Rosalind Franklin een model van het virus bestaande uit een hol eiwitbuisje (diameter 18 nm), waarin een enkelstrengs ssRNA molecuul gepakt zit. Dit model bleek later juist te zijn.

 In 1917 ontdekte Félix d'Hérelle van het Institut Pasteur in Parijs, een onzichtbare structuur die bacteriën kon doden. Het was een parasiet op bacteriën of wel een bacterie-eter die bacteriofaag werd genoemd. Omdat bacteriën kunnen groeien en delen en energie kunnen produceren, net als "hogere" cellen, zijn uit zulke cellen ook virussen ontstaan. Tijdens mijn biologiestudie leerde ik in 1964 om bacteriophagen te kweken en te isoleren. In 1966 konden ze op het Laboratorium voor Elektronenmicroscopie gefotografeerd worden (Fig. 6). Het bijzondere van deze virussen is dat zij hun DNA (lineair dubbelstrengs DNA) in de bacterie injecteren met behulp van een holle staart. Dit in tegenstelling tot de meeste virussen van hogere, eukaryote cellen, die de structuren meestal in hun geheel opnemen d.m.v. endo- of fagocytose. Vooral in Rusland worden bacteriophagen nog steeds ingezet als (alternatieve) therapie tegen antibioticaresistente bacteriën (zoals sommige E. coli-bacteriën).
Fig. 6. Elektronenmicroscopische opnamen van bacteriophaag T2r uit 1966 gemaakt door Nanne N. Vgl. Fig. 1b in Woldringh, 2023. (A) Twee bacteriophagen zichtbaar gemaakt door beschaduwing met platina. De icosaëdervormige kop (kapsel) is duidelijk te zien. Instrumentale vergroting 30,000x. (B) Bacteriophaag "gekleurd" met uranylacetaat. Aan de DNA-bevattende kop zit een holle staart eindigend in een basisplaat met eiwit-fibers waarmee de bacteriophaag zich kan hechten aan de bacterie. Instrumentale vergroting 360,000x. De diameter van de phaagkop is ~80 nm. (C) E. coli-bacterie met vele geadsorbeerde bacteriophagen. Instrumentale vergroting ~25,000x. 


 3. Tijdlijnen van wetenschappelijke ontdekkingen en van virusinfecties en vaccinaties 

 De tijdlijn in Fig. 7a van biologische ontdekkingen begint met de waarneming van Robert Hooke (Londen) in 1665, dat kurkweefsel bestaat uit hokjes, die hij "cellen" noemde. Enige jaren later, in 1674, beschreef Antoni van Leeuwenhoek (Delft) dat hij in een druppel water met zijn microscoop "ongelofelijk veel kleine diertjes" zag, vaak in de vorm van staafjes. Hij maakte de eerste tekeningen van bacteriën (bacterie is het Griekse woord voor staafje, dat pas in 1838 werd geïntroduceerd). Pas twee eeuwen na hun ontdekking, in 1877, worden bacteriën door wetenschappers als Robert Koch (Göttingen) en Louis Pasteur (Parijs) herkend als ziekteverwekkers. Zoals beschreven in Fig. 5 en 7a, worden aan het begin van de 20ste eeuw de eerste virussen ontdekt en beschreven. Met de ontrafeling van de structuur van DNA als dubbele helix en van antilichamen als grote, samengestelde eiwitten in de jaren '50, begint rond 1964 de moleculaire biologie met de ontdekking van speciale eiwitten die DNA-moleculen kunnen "knippen", zgn. restrictie-enzymen. Zulke enzymen werden gebruikt voor het maken van de eerste genetisch gemodificeerde darmbacterie, Escherichia coli (zie Boyer en Cohen, 1972). Dit markeerde het begin van de zgn. recombinant-DNA-technologie. 
In februari 1975 werd een conferentie gehouden in Asilomar (Californië), met advocaten, artsen en journalisten in het publiek. Men was bang dat de genetisch gemodificeerde darmbacteriën onderzoekers en publiek in gevaar zouden brengen. Op deze unieke en openbare conferentie werden strikte regels besproken waaraan onderzoekers zich moesten houden. Dankzij deze beperkingen kreeg het publiek meer vertrouwen in de wetenschap en kon het onderzoek doorgaan. Nu, 50 jaar later, is de recombinant-DNA-technologie, samen met de regels van inperking, routine geworden in medische en biologische laboratoria. Er zijn geen gevallen bekend waarbij een groot publiek ooit in gevaar is gebracht. Niettemin ontstond er bij het publiek toch weer angst voor de snelle voortgang van recombinant-DNA-technieken en wantrouwen bij de constructie van genetisch gemodificeerde organismen. Hoe kan aan een leek worden uitgelegd dat genetisch gemodificeerd voedsel geen kanker kan veroorzaken? Dit vereist een lange en intensieve periode van kennisoverdracht. De tijdlijn van infecties en vaccinaties (Fig. 7b) begint in het oude Egypte (3000 BC), waar in mummies aanwijzingen zijn gevonden voor de aanwezigheid van zowel pokken als polio. 
Het pokkenvirus veroorzaakte in de 18de eeuw een pandemie in Europa, waar het per jaar ~400,000 doden veroorzaakte. In de 17de eeuw was de ziekte al door de Spanjaarden naar de Nieuwe Wereld overgebracht. Rond 1620 was in het Amazonegebied 80% van de Indiaanse bevolking aan pokken overleden. Nog gedurende de expeditie van Francisco de Orellana in 1540, beschreef de meereizende monnik Carvajal dat zich aan de oevers van de Amazone florerende, dichtbevolkte Indiaanse dorpen bevonden. Omdat La Condamine daar 200 jaar later niets van terugvond, werden zijn beschrijvingen als overdreven beschouwd (Zie: Orellana, 1540). De ineenstorting van het rijk van de Azteken (1520) en dat van de Inca's (1530) tijdens de Spaanse kolonisatie, wordt door historici niet alleen toegeschreven aan het bezit van zwaarden, paarden en vuurwapens, maar vooral aan de dodelijke pokkenziekte.

 
Fig. 7a. Tijdlijn van biologische ontdekkingen (zie tekst). 

 De tijdlijn van infecties en vaccinaties (Fig. 7b) toont de voortgang van langzaam verworven inzichten in het ziekteproces van vooral pokken (smallpox, variola, la petite vérole). Aangegeven zijn ook de epidemieën van influenza, polio en tenslotte COVID-19 (veroorzaakt door het coronavirus, SARS-CoV-2). De waarnemingen van het ziekteproces van pokken bij zovele zieken en stervenden heeft rond 1500 al in China geleid tot het toepassen van de bovengenoemde techniek van "variolatie". Via India en het Ottomaanse rijk, kwam deze behandelingswijze in de 18de eeuw naar Europa, waar toen een pokkenpandemie heerste. In 1798 ontdekte in Engeland o.a. de arts Edward Jenner dat hij mensen immuun kon maken door ze te besmetten met pus uit de blaasjes van mensen lijdend aan koepokken (vacciniavirus). Dit veroorzaakte bij mensen slechts een milde ziekte. Hij gebruikte daarvoor als eerste de naam "vaccinatie" (van vacca of koe in het Latijn.) In die tijd ontstond bij de proeven van Jenner ook al de eerste antivaccinatie beweging.
Fig. 7b. Tijdlijn van virusinfecties en vaccinaties (zie tekst). 

 In Spanje werd in 1803 de "Balmis-expeditie" uitgerust om in de Nieuwe Wereld koepokken-"vaccins" te verspreiden. Op het daarvoor uitgeruste schip bevonden zich 22 weeskinderen die achtereenvolgens met pus uit de pokkenblaasjes van de zieke kinderen werden besmet, om zo het "vaccin" levend te houden en te bewaren.  
Het is nu moeilijk voor te stellen dat deze ontwikkelingen en behandelingen werden toegepast zonder enige kennis van het bestaan van bacteriën (al in 1674 voor het eerst waargenomen door Antoni van Leeuwenhoek, maar pas in 1877 door Pasteur als ziektekiemen beschreven), of van virussen (pas beschreven in 1898; Fig. 4), laat staan van moleculen als DNA, RNA of eiwitten, zoals antilichamen (zie Fig. 7a). Het onderzoek naar deze macromoleculen kwam pas goed op gang na de Tweede Wereldoorlog. 
In de Verenigde Staten brak in 1952 voor het eerst een grote polio-epidemie uit: 57,000 mensen stierven en 21,000 raakten verlamd. Mede dankzij een succesvolle campagne, "March of the Dimes" genoemd, gestart door president Roosevelt (hij had in 1921 polio gekregen), begon men daar een grootschalig vaccinatie-experiment. Uit het bloedserum van poliopatiënten ontwikkelde Jonas Salk een vaccin van geïnactiveerd virus. Dankzij vergelijkbare vaccins tegen pokken kon in 1980 verklaard worden dat het variolavirus wereldwijd was uitgebannen. Het poliomyelitis virus is pas sinds 2020 (vrijwel) uitgebannen verklaard. 
Tot slot wordt op beide tijdlijnen (Fig. 7a en b) aangegeven dat we nu te maken hebben met het uit Wuhan afkomstige coronavirus, SARS-CoV-2. Dit veroorzaakte in 2019 de COVID-10 pandemie. Wereldwijd waren er op 13 april 2024 meer dan 700 miljoen bevestigde gevallen van COVID-19 en 7 miljoen sterfgevallen gedocumenteerd (Worldometer, 2024). 
Direct na de uitbraak ontstond er onder wetenschappers een controverse over de vraag of het nieuwe virus uit een "natuurlijk reservoir" van vleermuizen of andere dieren afkomstig was (zoönotische oorsprong) of door een ongeluk was vrijgekomen uit één van de acht laboratoria in Wuhan ("lab-leak" theorie"). Beide mogelijkheden worden hieronder besproken. 


 4. Wat gebeurt er bij vaccinatie? 

 Als virussen bij een infectie ons lichaam en onze cellen binnenkomen (bijv. via het neusslijmvlies; Fig. 8) kunnen we daar ziek van worden. Tegelijk herkent ons lichaam de virussen als vreemde eiwitten (antigenen) waartegen ons immuunsysteem, dat overal in ons lichaam aanwezig is, reageert met een afweerreactie, de immuunrespons. 
Dit betekent allereerst dat witte bloedlichaampjes of lymfocyten (zgn. helper-T-cellen) door het spike-antigen geactiveerd worden om cytokinen (of interferonen) als signaalmoleculen uit te scheiden (Fig. 8). Deze cytokinen activeren vervolgens andere witte bloedlichaampjes (T- en B-cellen) die antilichamen (IgG; IgM) tegen het spike-eiwit produceren. Deze grote eiwitten, ontdekt in 1959 (zie Fig. 7a), inactiveren het virus zodat het niet verder met behulp van de spike-eiwitten cellen kan binnendringen en zich niet kan vermenigvuldigen. Bovendien markeren ze het virus zodat het door killer-T-cellen kan worden opgeslokt en afgebroken. Men spreekt van de eerste immuunrespons: gedurende enkele dagen worden antilichamen gemaakt. In die tijd kan je goed ziek worden. Antilichamen worden langzaam afgebroken in ons lichaam (in 12 tot 52 dagen na infectie). Onze immuuncellen blijven echter bestaan als slapende cellen (“memory B-cellen”), die zich het virus kunnen herinneren. Zij worden gere-activeerd bij een nieuwe infectie of vaccinatie (de zgn. booster-prik), waarbij ze veranderen in plasmacellen, die versneld en in grotere hoeveelheden antilichamen maken (tweede immuunrespons). Na de uitbraak van de COVID-19 pandemie, werd in 2020 al snel duidelijk dat vaccins ook het beste tegen (een deel van) het spike-eiwit zouden moeten worden ontwikkeld.
Fig. 8. Bij infectie hecht het virus zich met behulp van het spike-eiwit aan het op het (neus)slijmvlies aanwezige ACE2 receptoreiwit. Dit binnendringen ("viral entry") vindt plaats via het proces van endocytose. Zowel na infectie als na vaccinatie treedt overal in het lichaam een afweerreactie of immuunrespons op gericht tegen het spike-eiwit. Daarbij worden door cytokinen geactiveerde witte bloedlichaampjes (lymfocyten: T- en B-cellen) antistoffen of antilichamen geproduceerd die aan het spike-eiwit van het virus binden waardoor het niet past op de ACE2-receptoren en onze cellen niet meer kan binnendringen. 

 Zowel infectie als vaccinatie veroorzaken een immuunrespons, maar op verschillende manieren. Allereerst, door infectie kan je ziek worden, door vaccinatie nauwelijks. Door infectie kunnen in de geïnfecteerde cellen duizenden nieuwe virussen gemaakt worden, die weer nieuwe cellen in je lichaam infecteren (zie Fig. 8). In de tweede plaats, bij het proces van virusproductie in geïnfecteerde cellen, worden ook de door het virus gecodeerde eiwitten (~33 bij SARS-CoV-2) gemaakt. Sommige hiervan zijn sterke immuunrespons-remmers. Andere eiwitten veroorzaken het samenkleven of kapot gaan van rode bloedlichaampjes, waardoor moeheid ontstaat (zoals mogelijk bij de long-Covid ziekte). Zulke effecten kunnen niet bij vaccinatie optreden, omdat daarbij alleen mRNA wordt ingebracht, dat codeert voor een deel van het spike-eiwit, het zgn. receptor-bindings-domein. Geen enkele van de andere ~33 virus-eiwitten komt daarbij dus in je lichaam. 


 5. Onzekerheid over oorsprong van het SARS-CoV-2 virus 

 Volgens uitspraken van Robbert Dijkgraaf, de nieuwbenoemde hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam, lijkt de kloof tussen wetenschap en samenleving toe te nemen, ook wat betreft virussen en vaccins (Dijkgraaf, 2025). Dit ondanks het feit dat we dankzij onderzoek en onderwijs steeds meer over virussen en vaccins te weten komen en er nog nooit zoveel studenten in medische en biologische laboratoria aan het werk zijn. Deze kloof wordt mede gevoed door wantrouwen tegen het door de overheid gevoerde coronabeleid. Dit wantrouwen wordt versterkt door o.a. de aversie tegen zgn. "Big Food" en "Big Pharma" instellingen. Die aversie leidde in de VS o.a. tot de aanstelling van Robert F. Kennedy als de huidige minister van Volksgezondheid en Sociale Zaken. Hij is de hoop van veel Amerikanen op een verandering van de ongezonde eet- en drinkgewoonten en op een vermindering van toevoegingen in het voedsel door supplement-fabrikanten. Zijn mening over ongegronde gezondheidsclaims, waaronder dat vaccins autisme kunnen veroorzaken, worden daarbij op de koop toegenomen. 
Vanaf het begin van de corona-tijd werd in Nederland het wantrouwen tegen de wetenschap en boosheid op de overheid versterkt door TV-programma's als Black Box van Flavio Pasquino (2020) en organisaties als "Artsen Collectief - 2023" (voorheen het antroposofische "Artsen Covid Collectief" genoemd). In een uitgave van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu worden de diverse groepen die vaccinaties afwijzen besproken (zie verwijzing Rijksinstituut, 2021). In deze groepen wordt de helende kracht van de natuur en dus van je eigen afweersysteem (immuunrespons) met grote zekerheid benadrukt. 
Wat daarbij echter niet wordt vermeld is dat virussen zoals SARS-CoV-2, verschillende eiwitten kunnen maken die het immuunsysteem in het lichaam tegenwerken door belangrijke signaal-moleculen (zoals interferonen) af te breken. Bij corona infectie kan daarom een goede lichamelijke conditie wel eens onvoldoende zijn. Niettemin blijven de vaccineweigeraars erop vertrouwen dat hun eigen immuunrespons voldoende is om ziektes als COVID-19 te weerstaan. 

Dit vertrouwen in je eigen immuunrespons van het menselijk lichaam doet mij denken aan de pseudowetenschappelijke stroming in de jaren 1990: deze stelde dat veel biologische systemen en structuren zoals bijv. de menselijke retina of de bacteriële flagel, maar ook onze immuunrespons, niet door de evolutietheorie van Darwin verklaard kunnen worden en daarom tot stand moeten zijn gebracht door een "Intelligente Ontwerper" (zie Behe, 1996; Intelligent design-beweging). 
Het is hierbij goed om je te realiseren hoe bijvoorbeeld onze erfelijke eigenschappen opgeslagen zijn in ons DNA: slechts 1 à 2 % van het DNA in onze chromosomen wordt gebruikt voor het coderen van de ongeveer 21000 verschillende eiwitten die in ons lichaam functioneren. De rest van ons DNA bestaat voor ~50% uit niet-functionele "overblijfsels", waaronder transponeerbare DNA-elementen (zgn. "jumping genes") en DNA afkomstig van niet meer functionerende retrovirussen. Het lijkt erop dat de "Intelligente Ontwerper" er een potje van gemaakt heeft! 
Dat was ook al de veronderstelling van de Franse microbioloog François Jacob (1982), die de evolutie van het menselijk genoom beschreef als "beunhazerij" ("bricolage in het Frans of "tinkering" in het Engels). Jacob concludeert niettemin dat, ondanks deze "beunhazerij', de vorming van een menselijk wezen dat in staat is piano te spelen of een drukke straat over te steken, het meest verbijsterende probleem en verbazingwekkende verhaal op onze planeet is! 

Terug naar de oorsprong van het SARS-CoV-2 virus. Rozanne Hertzberger geeft in een artikel in Elseviers Weekblad (2023) een spannend betoog over de zoektocht naar de oorsprong van dit coronavirus. Zij is zeer kritisch ten aanzien van het gevaarlijke gain-of-function onderzoek, dat ook in Nederland wordt uitgevoerd (door o.a. R.A.M. Fouchier van het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam). Gebrek aan begrip van en transparantie bij dit soort onderzoek heeft het wantrouwen in dit soort onderzoek verder aangewakkerd. 
Ten aanzien van het ontstaan van de COVID-19 pandemie en de oorsprong van het SARS-CoV-2 virus worden door wetenschappers twee mogelijkheden genoemd: 
(1) De lab-leak-theorie, waarbij één van de vele onderzochte SARS-virussen zou zijn ontsnapt (of opzettelijk vrijgelaten?) uit het Wuhan Institute of Virology (WIV). China's weigering om toegang te verlenen tot laboratoriumgegevens voedt de verdenking van verhulling van een mogelijk laboratorium ongeluk, waarbij onderzoekers besmet raakten. Door gebrek aan laboratoriumgegevens is deze theorie moeilijk verder te verifiëren. 
 (2) De natuurlijke-oorsprong theorie, waarbij het virus via mutaties (zie Fig. 4) de soort-barrière tussen dier en mens heeft doorbroken (men spreekt van een zoönotische verspreiding). Wat tegen deze tweede theorie pleit is dat geen dierlijke gastheren met voorlopers van het virus gevonden zijn. Al in januari 2020 werden op de Huanan voedselmarkt (wetmarket) in Wuhan monsters van dieren en mensen genomen. Uit onderzoek van deze monsters (Mallapaty, 2024) bleek dat het SARS-CoV-2 virus niet aanwezig was, maar wel dat het immuunsysteem van sommige dieren (o.a. de wasbeerhond) geactiveerd was in een reactie op het SARS-CoV-2 virus. Niettemin, geen smoking gun dus, om met Rosanne Hertzberger (2023) te spreken, maar wel is een verontrustende, illegale handel in slecht verzorgde levende dieren die elkaar maar ook mensen kunnen infecteren aan het licht gebracht. Hoewel de oorsprong van het SARS-CoV-2 virus tot nu toe dus voor geen van beide theorieën met zekerheid is vastgesteld, heeft het onderzoek naar de natuurlijke-oorsprong theorie zich snel uitgebreid. De microbioloog Alexander Crits-Christoph en zijn collega's vonden bewijs van het virus in stallen met dieren, waaronder wasbeerhonden en civetkatten. Sommige monsters hadden zelfs genetisch materiaal van dieren en SARS-CoV-2 samen op één uitstrijkje (Crits-Christoph, 2024). 

 In verband met het voorkómen van toekomstige epidemieën is het van belang om de oorsprong van SARS-CoV-2 te kennen. Vanuit medisch oogpunt is het belangrijk dat de informatie over virussen en vaccins verbeterd wordt, zodat meer mensen voldoende vertrouwen krijgen om zich te laten vaccineren. Daarbij moeten we echter vaststellen dat ondanks de toegenomen kennis over virussen en vaccins, de emoties ertegen dezelfde zijn gebleven als die uit de tijd van Edward Jenner's "vaccin" (1798; Fig. 7a). Opvallend aan de weerstand tegen de huidige vaccins is de zekerheid waarmee in gesprekken en op websites, de gevaren van vaccinatie en van genetisch onderzoek worden beschreven. Tegen die zekerheid waarschuwde André Gide (1869-1951) al in zijn boek "De Vervalsers" (Les Faux-monnayeurs, 1927): "Croyez ceux qui cherchent la vérité, doutez de ceux qui la trouvent - Geloof hen die de waarheid zoeken, twijfel aan hen die haar gevonden hebben". 


 6. Verwijzingen en LINKS 

Artsencollectief (2023): https://artsencollectief.nl/immuniteit/ 
Black Box (2020): https://www.blckbx.tv/ "blckbx is een onafhankelijk, kritisch en integer nieuwsplatform voor vrije denkers met een sterk rechtvaardigheidsgevoel. Het tijdens corona opgerichte blckbx maakt vanuit een eigen studio programma’s waarin onder andere complottheorieën aan bod komen. Opiniepeiler Maurice de Hond, activist Willem Engel en politici zoals Wybren van Haga en Thierry Baudet zijn regelmatig te gast. De uitzendingen trekken doorgaans tienduizenden kijkers." 
 Behe, Michael (1996). Darwin's Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution (1996). 
Blog "La Condamine's voyage" (2007): http://www.conradlacondamine.com/2007/03/voorbereiding-reis-bogot-leticia-manaus.html 
Blog "Dogma, virus en vaccin" (2020): https://woldringh-naarden.blogspot.com/2020/12/dogma-virus-en-vaccin.html). 
Boyer & Cohen (1972): https://www.sciencehistory.org/education/scientific-biographies/herbert-w-boyer-and-stanley-n-cohen/ 
Coffin, J.M. and Fan, H. (2016) "The discovery of reverse transcriptase". Annual review of virology, vol. 3: 29-51. https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-virology-110615-035556 
Condamine, Charles-Marie de La, (1981). Voyage sur L'Amazone - Choix de textes, Introduction et notes de Hélène Minguet. Librairie François Maspero, Paris. ISBN 2-7071-1219-4. 
Crits-Christoph, A., .....and F. Débarre (2024) Genetic tracing of market wildlife and viruses at the epicenter of the COVID-19 pandemic. Cell 187: 5468-5482. 
Dijkgraaf, Robbert (2025): https://www.uva.nl/content/nieuws/persberichten/2025/04/robbert-dijkgraaf-benoemd-tot-universiteitshoogleraar-aan-de-uva.html?cb). 
Hertzberger, R. (3 april 2023). Elseviers Weekblad: https://www.ewmagazine.nl/kennis/achtergrond/2023/04/rosanne-hertzberger-waarom-het-aannemelijk-is-dat-het-coronavirus-uit-een-lab-afkomstig-is-1035458/. Jacob, F. (1982) "The possible and the actual" (Evolutionary tinkering). Pantheon Books, New York. ISBN 0-394-70671-4. 
Kennedy, Robert F.: https://www.bbc.com/news/articles/cze391y17z7o 
Mallapaty, S. Ill animals point to covid pandemic origin in Wuhan market. Nature 636: 284-285 (2024). 
Orellana, Francisco de (1540): https://qcurtius.com/2019/11/03/francisco-de-orellanas-epic-navigation-of-the-amazon/ 
Pasquino, F. (2020). Stichting Blckbx. https://www.blckbx.tv/over-blckbx 
Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (2021): www.rijksvaccinatieprogramma.nl 
Safier, N. (2008). Measuring the New World. The University of Chicago Press. Chicago and London. 
Trystram, Florence. (1979). Le procès des étoiles.Éditions Seghers, Paris. ISBN 2-232-10176-2. 
Woldringh, C.L. The Bacterial Nucleoid: From Electron Microscopy to Polymer Physics—A Personal Recollection. Life 2023, 13, 895. https://doi.org/10.3390/ life13040895 
 Worldometer, 2024: Infecties en doden door het Coronavirus. https://www.worldometers.info/coronavirus/#google_vignette 


 Aanhangsel A1. "Kamers en cellen" 

 Alle levende organismen zijn opgebouwd uit cellen. De vergelijking van kamers van een gebouw met biologische cellen van een organisme laat naast opvallende overeenkomsten ook de fundamentele verschillen zien. Een belangrijke bouwsteen voor huizen zijn bakstenen. Een belangrijke bouwsteen voor cellen zijn eiwitten. Het drooggewicht van cellen bestaat voor 40-60% uit eiwitten. Terwijl bakstenen vrijwel allemaal gelijk zijn, zijn eiwitten daarentegen zeer verschillend van vorm, grootte en functie.

 
Fig. A1. Een huis (gebouw) is opgebouwd uit kamers, zoals een lichaam is opgebouwd uit cellen. In een huis kunnen veel verschillende kamers en ruimtes voorkomen, zoals hal, WC, trappenhuis of gang. Ook een lichaam heeft veel verschillende cellen, afhankelijk van de genen die in de kern tot expressie komen in het transcriptieproces (Fig. 4). Afhankelijk van de soorten eiwitten die in het translatieproces gemaakt worden, krijgen cellen verschillende functies, zoals bijvoorbeeld bloedcellen, spiercellen of hersencellen. Om een huis met kamers te bouwen gebruikt een metselaar (bricklayer) bakstenen samen met bouwstoffen als cement, zand en grind. De cellen van een organisme hebben allemaal eenzelfde soort wand, membraan genoemd. Door een proces van zelf-assemblage, kunnen eiwitten samen met vetzuren de membranen vormen, waarmee cellen en organellen worden omgeven. Net zoals bakstenen gevormd zijn uit zand en grind, zijn eiwitten opgebouwd uit aminozuren. 

 Behalve in hun bouw zijn er nog twee belangrijke verschillen tussen kamers van een huis en cellen van een organisme: (1) Een huis heeft hooguit één kamer waar de instructies voor de bouw bewaard worden. In een organisme bevindt zich in elke cel een kern met chromosomen worden waarin het DNA gepakt zit met de genetische informatie voor de bouw van de cel. (2) Een huis kan alleen vergroot worden door er kamers aan toe te voegen. Een organisme kan, omgeven door water, groter worden doordat de cellen groeien en na deling twee dochtercellen opleveren.
Fig. A2. Het translatieproces waarin ribosomen eiwitten maken. In de HeLa-cel vindt in de kern (rood), de transcriptie van het DNA plaats; in het cytoplasma (blauw) bevinden zich de ribosomen (diameter 20 nm) die de base-volgorde van het mRNA "vertalen" in een volgorde van aminozuren. De aminozuurketen vouwt zich op tot een eiwit.


Aanhangsel A3. "Ontstaan virus" 

Virussen zijn wellicht ontstaan door fouten gemaakt in de processen van replicatie en transcriptie waarbij stukjes DNA of RNA door een proces van eiwit-assemblage worden ingepakt. Het lijkt wel alsof dit bij alle verschillende macromoleculaire synthese-processen ooit door ontregeling in mogelijk primitieve cellen is gebeurd. Virussen worden in elk geval in 7 klassen ingedeeld afhankelijk van de genetische informatie (het zgn. genoom), die in het virus gepakt is (zie de rode pijlen in Fig. A3).
Fig. A3. Verschillende vormen van nucleïnezuren (DNA of RNA; dubbelstrengs of enkelstrengs) kunnen door een spontane zelf-assemblage van eiwitten worden ingepakt tot een virus. Enkelstrengs (ss)DNA ontstaat tijdens het proces van DNA-replicatie; dubbelstrengs (ds-)RNA door replicatie van ssRNA. 

 Indeling virussen in 7 klassen: 

 1. dsDNA (dubbelstrengs DNA) 
 Variolavirus (pokken; smallpox; la petite vérole) (lineair DNA; 200 genen; ~300 nm diam. Vermeerdert zich in beenmerg, milt en lymfeklieren). Vacciniavirus (koepokken) (lineair DNA; 250 genen; ~300 nm diam. Mensen die van koepokken ziek worden zijn vervolgens beschermd tegen het Variola- of pokkenvirus). Varicellazostervirus (chickenpox; waterpokken, vooral bij kinderen; gordelroos of Herpes zoster bij ouderen) (lineair DNA; 70 genen; ~200 nm diameter; het virus verschuilt, vermeerdert en verplaatst zich in ruggenmergzenuw; het immuunsysteem ruimt dit virus dus niet op; het Shingrix-vaccine wordt daarom aanbevolen.). Polyomavirus (klein virus met een circulair genoom van 5000 baseparen en 40 nm diameter. Een voorbeeld is het SV40 virus, waarvan in de jaren '50 verondersteld werd dat het kanker zou veroorzaken. Dit werd aangegrepen door antivaccinatie-activisten. Later bleek dat daar geen aanwijzingen voor zijn, hoewel het virus wel ziekte kan veroorzaken.) T-bacteriophaag (het DNA wordt in de cel geïnjecteerd met behulp van een hol buisje. Zie Fig. 6). 
2. ssDNA (enkelstrengs DNA) 
3. dsRNA (dubbelstrengs RNA) 
4. (+)ssRNA (positief, enkelstrengs RNA = mRNA 
 (Van dit RNA wordt eerst DNA gemaakt ("retro-transcriptie"), dat vervolgens net als een dsDNA virus in de kern repliceert. SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome-Corona Virus-2, veroorzaakt de ziekte COVID-19, dat staat voor "Coronavirus Disease 2019". De 11 genen van het virus coderen voor 33 eiwitten, waaronder 16 niet-structurele eiwitten (nsp1-16); ~100 nm diam.). 
Rubellavirus (veroorzaakt rodehond). Poliovirus (klein virus met 7500 baseparen en 30 nm diameter. Kan zich in het centraal zenuwstelsel begeven en hersenvliesontsteking of verlamming (poliomyelitis) veroorzaken).
 Norovirus: een groep van virussen die belangrijke verwekkers van diarree zijn. Er wordt geschat dat wereldwijd 50% van alle buikgriep door deze virussen wordt veroorzaakt. 
 TMV (tabaksmozaïekvirus) 
5. (-)ssRNA (negatief, enkelstrengs RNA) Hiervan wordt eerst positief RNA gemaakt, dat vervolgens door ribosomen vertaald wordt in virale eiwitten (zie translatie-proces; Fig. 4). Influenzavirus (8 RNA segmenten coderen voor 17 eiwitten). Respiratory syncytial virus (RSV) Ebolavirus (filament-vormig; codeert voor 7 eiwitten). Morbillivirus (mazelen; 8 eiwitten; virus infecteert epitheelcellen van bijvoorbeeld de huid). Paramyxovirus (veroorzaakt de bof (mumps)). 
6. (+)ssRNA (enkelstrengs RNA; retrovirus) Retrovirussen bevatten een positiefstrengs RNA-molecuul dat getranscribeerd wordt in DNA. Vervolgens wordt het als een dsDNA virus gerepliceerd in de celkern. HIV (1983). 
7. dsRNA (dubbelstrengs RNA) Hepatitis b virus.

 

Aanhangsel A4. Woordenlijst 

 aminozuur: Bouwsteen van eiwitten; een keten van aminozuren vormt een eiwit (Fig. 4). Een cel maakt 20 verschillende aminozuren. 
 antilichaam: Eiwit geproduceerd door het immuunsysteem dat zich bindt aan virussen of bacteriën om ze te neutraliseren. 
antigeen: Vreemd eiwit of molecuul dat een immuunrespons in het lichaam uitlokt. Bijvoorbeeld het spike-eiwit van het SARS-CoV-2 virus. 
bacterie: Eencellig micro-organisme zonder kern; veroorzaakt soms infecties. Vaak staafvormig. 
bacteriofaag: Een virus dat bacteriën infecteert en vernietigt ("opeet"). 
chromosoom: Structuur waarin het lange DNA-molecuul (de dubbele helix) gewonden is om klusters (zgn. nucleosomen) van verschillende eiwitten, de histonen. Hierdoor wordt het DNA samengepakt tot "hanteerbare" lichaampjes. 
cytoplasma: Vloeistof in de cel waar biochemische processen plaatsvinden en waarin zich de organellen bevinden (Fig. 3). 
DNA: Drager van genetische informatie in cellen. Bestaat uit nucleotiden (ook basen genoemd). 
endoplasmatisch reticulum: Netwerk van membranen in de cel dat betrokken is bij de productie en het transport van eiwitten, vetten en ook virussen. 
endocytose: Proces waarbij een cel stoffen of deeltjes (virussen) opneemt door ze op te slokken met zijn membraan. 
enzym: Eiwit dat chemische reacties versnelt zonder verbruikt te worden (vergelijk katalysator). 
eiwit: het belangrijkste macromolecuul waaruit cellen zijn opgebouwd (zie Fig. A2). Er zijn vele soorten eiwitten, verschillend in grootte, vorm en functie. Elk eiwit wordt gevormd door een keten van aminozuren die in het zgn. translatieproces door ribosomen met elkaar worden verbonden. De volgorde van de aminozuren wordt bepaald door de genetische code van het mRNA (zie Fig. 4). 
"gain-of-function": Genetische modificatie die een organisme of virus een nieuwe of verbeterde functie geeft. Hierbij worden virussen gemodificeerd om hun infectiviteit en virulentie (vermogen om zich te vermenigvuldigen) te onderzoeken. Men vraagt zich af of dit soort onderzoek voldoende beveiligd wordt uitgevoerd. 
gen: Segment van DNA dat codeert voor een specifiek eiwit. De volgorde van nucleotiden bepaalt, na translatie, de volgorde van aminozuren in het eiwit. Drie nucleotiden vormen een zgn. codon dat specifiek is voor de codering van één van de 20 aminozuren. 
genoom: De volledige set genetische informatie (DNA of RNA) van een cel of virus. immuunsysteem: Het afweersysteem van het lichaam tegen ziekteverwekkers zoals virussen en bacteriën. 
infectie: De invasie en vermenigvuldiging van micro-organismen of virussen in het lichaam. 
interferon: Kleine eiwitten (ook cytokinen genoemd) die door witte bloedlichaampjes (lymphocyten) worden gemaakt en van nature in ons lichaam voorkomen. Ze functioneren als signaalmoleculen, die de immuunrespons op gang brengen (zie Fig. 8). 
lymfocyt: Type witte bloedcel dat betrokken is bij de immuunrespons van het lichaam. 
microtubuli of spoeldraden. Opgebouwd uit het structurele eiwit tubuline (zie mitose). 
mitochondrion: Organel dat energie produceert door voedingsstoffen te verbranden; de 'krachtcentrale' van de cel. Dit organel bevat nog DNA als gevolg van de symbiose met een bacterie. 
mitose of kerndeling. Het proces waarin het verdubbelde DNA in de vorm van compacte chromosomen getransporteerd wordt m.b.v. microtubuli naar de toekomstige dochtercellen; hierna kan de celdeling plaatsvinden. 
mRNA (boodschapper-RNA): Molecuul dat genetische informatie overbrengt van DNA naar ribosomen voor de productie van eiwitten. 
mutatie: Een verandering in het DNA die de eigenschappen van een organisme kan beïnvloeden. 
nucleolus: Kernlichaampje, een gebied in de kern waarin de ribosomen worden gemaakt (Fig. 3). 
nucleotide: Bouwsteen van DNA en RNA, bestaande uit een base, suiker en fosfaatgroep. Er zijn 4 verschillende base-moleculen. 
organel: Membraangebonden blaasje in het cytoplasma van "hogere" cellen. Ze hebben een specifieke functie, zoals energieproductie in mitochondriën of eiwitsynthese of virusproductie in het endoplasmatisch reticulum. Mitochondriën bevatten DNA omdat ze zijn ontstaan uit bacteriën (symbiont-theorie). 
proteïne: Macromolecuul gevormd uit aminozuren, essentieel voor celstructuur en -functie. 
ribosomen: Een ribosoom bestaat uit 2 complexen (subeenheden) van ribosomaal RNA (rRNA) en een groot aantal ribosomale eiwitten. De 2 subeenheden worden gemaakt in de nucleolus (Fig. 3). In het cytoplasma binden ze aan het mRNA in het proces van translatie. 
receptor: Deel van een eiwit op het celoppervlak dat signalen of moleculen zoals virussen detecteert en bindt. 
replicatie: Het proces waarbij DNA wordt gedupliceerd om celdeling of virusvermenigvuldiging mogelijk te maken. 
reverse transcriptie: Zie Fig. 4: In dit proces wordt door het enzym reverse transcriptase, van een RNA-streng een DNA-enkelstreng gemaakt. Het komt voor bij zgn. retro-virussen en ook bij het corona-virus SARS-CoV-2; zie Aanhangsel A3. restrictie-enzym: Enzym dat DNA op specifieke plaatsen kan doorsnijden; belangrijk in genetisch onderzoek voor het maken van genetisch gemodificeerde organismen (GGO's). 
spike-eiwit: Eiwit op het oppervlak van coronavirussen dat hen helpt cellen binnen te dringen door te binden aan de ACE2-receptor. 
transcriptie: Het kopiëren van DNA naar mRNA als eerste stap in de eiwitsynthese. Vindt plaats in de celkern. 
translatie: Het proces van het vertalen van mRNA in een reeks aminozuren door ribosomen in de tweede stap van de proteïnesynthese. Vindt plaats in het cytoplasma. 


Naarden, 14 juni 2025 
Met dank voor de gesprekken met vrienden en familieleden die zich niet wilden laten vaccineren; voor commentaar en suggesties van Kristof B., Matthias B., Misja vdH., Jelle vO.; Norbert V.; Ad T.; George B.; Bob W.; Jan en Loukie K.; Vic N. en Lidie W.; voor correcties door Mek V. en voor aanvullende informatie door Diego M., Danny R. en Rob S. 
C.L. Woldringh