ריצוף גנומי של התפרצויות (WGS): התקן החדש של המעקב האפידמיולוגי

מהו ריצוף גנומי מלא (WGS)?

ריצוף גנומי מלא (WGS, מלשון whole genome sequencing) הוא שיטה המאפשרת לקרוא את מלוא החומר הגנטי של מיקרואורגניזם — או כמעט את מלואו — במקום להגביר ולזהות רק מקטע מסוים כפי שעושה PCR. ביישום לבטיחות מזון, WGS משמש בעיקר להשוואת הגנום המלא של חיידק שבודד ממטופל לזה של דגימות סביבתיות או דגימות מזון, וכך לאשר אם מקורם זהה.

במה הוא נבדל מ-PCR?

PCR עונה על שאלה נקודתית: האם הפתוגן המסוים הזה נוכח בדגימה? WGS עונה על שאלה אחרת: האם תבדיד Salmonella שנמצא במטופל זהה גנטית לזה שנמצא במפעל עיבוד במרחק מאות קילומטרים? לכן שתי הטכנולוגיות אינן מתחרות אלא משמשות בשלבים שונים: PCR לזיהוי שגרתי מהיר, ו-WGS לחקירה מדוקדקת של התפרצות לאחר שכבר קיים חשד למקור משותף.

מדוע הוא הפך לתקן המעקב?

מקשר מקרים מפוזרים גיאוגרפית

לפני WGS, קישור מקרי מחלה בערים או במדינות שונות היה תלוי כמעט לחלוטין בצירופי מקרים בהיסטוריית הצריכה של המטופלים — שיטה איטית ורגישה לטעויות. עם WGS, שני תבדידים חיידקיים בעלי גנום כמעט זהה ניתנים לקישור למקור משותף גם אם המטופלים מעולם לא באו במגע וגם ללא היסטוריית צריכה משותפת נראית לעין.

מזרז את התגובה

באישור מקור משותף בראיה גנטית — במקום להמתין שהחקירה האפידמיולוגית המסורתית תקבע זאת — רשויות הבריאות יכולות להורות על ריקולים ועל התרעות מוקדם יותר, ולצמצם את חלון החשיפה של הציבור.

רשתות מעקב גנומי

תוכניות כמו PulseNet בארה"ב או רשתות הריצוף של EFSA ו-ECDC באירופה מתחזקות מאגרי נתונים גנומיים המאפשרים להשוות תבדיד חדש לאלפי פרופילים היסטוריים כמעט בזמן אמת — דבר בלתי מתקבל על הדעת בשיטות טיפוס ישנות יותר.

מגבלות

WGS מחייב ציוד ותשתית ביואינפורמטית יקרים יותר מ-PCR, וזמן התגובה שלו — אף שהוא מהיר בהרבה מהחקירה האפידמיולוגית המסורתית — עדיין ארוך מזה של PCR שגרתי. לכן בפועל WGS משלים את ה-PCR ולא מחליף אותו: PCR נותר הכלי הקדמי לזיהוי מהיר, ואילו WGS נכנס לתמונה כשכבר יש חשד להתפרצות ויש לאשר את היקפה האמיתי.