Ruokavirastossa on otettu taudinaiheuttajabakteerien epidemiaselvityksissä käyttöön kokogenomisekvensointi (WGS), joka on lisännyt tarkkuutta ja erottelukykyä bakteerikantojen vertailussa. Se puolestaan edesauttaa esimerkiksi ruokamyrkytysten alkuperän selvittämisessä.
Kokogenomisekvensoinnissa bakteerien DNA-emäsjärjestystä verrataan suoraan toisiinsa useista kohdista ympäri genomia eli bakteerin perimää. Näin voidaan verrata eri lähteistä eristettyjä bakteerikantoja keskenään ja saada tarkempaa tietoa niiden taudinaiheuttamiseen vaikuttavista ominaisuuksista.
Tarkkuus taudinaiheuttajabakteerien jäljittämisessä tehdastasolle saakka
Kokogenomisekvensointiin siirtyminen on helpottanut sekä väestöepidemioiden että laitoskontaminaatioiden selvittämistä.
Aiemmin käytössä ollut menetelmä, pulssikenttägeelielektroforeesi (PFGE), perustui bakteerien pilkotun DNA:n profilointiin ja profiileista otettujen valokuvien tietokoneavusteiseen vertailuun. Epidemiaselvitykset nojasivat käytännössä näiden valokuvien lähettelyyn virastojen ja laitosten välillä.
”Pulssikenttägeelielektroforeesi on kuin tunnistaisi kaksi kirjaa samaksi vertaamalla pelkästään niissä olevien kappalelukujen määrää ja pituutta. Kokogenomisekvensointi vastaavasti vertailisi kirjoja toisiinsa määrätyiltä sivuilta kirjain kirjaimelta”, sanoo erikoistutkija, ELT Maria Simola Ruokavirastosta.
Vuonna 2018 menetelmällä tutkittiin viipaloiduista lihaleikkeleistä eristetyn Listeria monocytogenes -bakteerikannan alkuperää ja havaittiin, että eräässä elintarviketehtaassa yhden lihanviipalointikoneen pintasivelynäytteistä eristetty bakteerikanta oli identtinen elintarvikkeista eristettyjen kantojen kanssa. Aiemmin käytössä olleen tyypitysmenetelmän erottelukyky ei olisi riittänyt tunnistamaan saastutuksen lähdettä tehdastasolle asti.
Menetelmän avulla on pystytty myös aiempaa paremmin selvittämään kansainvälisiä epidemioita, kuten pakastemaissin välityksellä vuosina 2015 - 2018 levinnyttä epidemiaa. Epidemiassa ulkomaisesta pakastemaissista eristetyt Listeria monocytogenes -bakteerit olivat hyvin samankaltaisia kuin listerioosiin sairastuneista potilaista eristetyt kannat.
Kuvassa näkyy, että saman tyyppinen Listeria monocytogenes -bakteeri on eristetty Suomessa 21 potilaalta ja 3 maissierästä (4 potilaasta eristettyä kantaa ovat vähemmän samanlaisia). Epidemian alkulähteeksi jäljitettiin Unkarilainen tehdas, jonka maissia pakastavaan tunneliin oli pesiytynyt Listeria monocytogenes -bakteeri.
Kokogenomisekvensointi mahdollistaa myös entistä tarkemman bakteerikantojen vertailun Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen kanssa. Esimerkiksi pakastemaissitapauksessa kokogenomisekvensoinnilla pystyttiin vertaamaan tarkasti potilaista ja elintarvikkeista eristettyjä bakteereita.
Hyöty myös selvitettäessä bakteerien vastustuskykyä antibiooteille
Kokogenomisekvensoinnin etuihin lukeutuu myös se, että tyypityksen lisäksi DNA-sekvenssistä saadaan samalla tietoa paitsi bakteerin taudinaiheuttamiskyvystä, myös sen antibioottien vastustuskyvystä. Aiemmin näiden ominaisuuksien selvittäminen vaati omat analyysinsä, joiden tekemiseen saattoi kulua useita vuorokausia. Kun sekvensointi on kerran tehty ja aineistoa alkaa kertyä, avautuu myös tutkimustyölle paljon aiempaa laajemmat mahdollisuudet.
Lisätietoja:
erikoistutkija Maria Simola, elintarvike- ja rehumikrobiologian laboratoriojaosto
040 178 6623