Onderdeel van de pijler laboratoriummethoden, samen met PCR en extractie van nucleïnezuren.
Wat is volledige genoomsequencing (WGS)?
Volledige genoomsequencing (WGS, whole genome sequencing) is een techniek waarmee het volledige — of nagenoeg volledige — genetische materiaal van een micro-organisme kan worden gelezen, in plaats van slechts één specifiek fragment te amplificeren en aan te tonen zoals bij PCR. Toegepast op voedselveiligheid dient WGS vooral om het volledige genoom van een uit een patiënt geïsoleerde bacterie te vergelijken met dat van omgevings- of levensmiddelenmonsters, en zo te bevestigen of ze uit dezelfde bron komen.
Waarin verschilt het van PCR?
PCR beantwoordt één gerichte vraag: is dit specifieke pathogeen aanwezig in dit monster? WGS beantwoordt een andere vraag: is dit Salmonella-isolaat uit een patiënt genetisch hetzelfde als dat uit een verwerkingsbedrijf honderden kilometers verderop? Daarom concurreren beide technologieën niet, maar worden ze in verschillende fasen gebruikt: PCR voor snelle routinedetectie, en WGS voor het fijnmazige onderzoek van een uitbraak zodra er al een gemeenschappelijke bron wordt vermoed.
Waarom is het de surveillancestandaard geworden?
Het verbindt geografisch verspreide gevallen
Vóór WGS hing het koppelen van ziektegevallen in verschillende steden of landen vrijwel volledig af van overeenkomsten in wat patiënten hadden gegeten — een traag en foutgevoelig traject. Met WGS kunnen twee bacteriële isolaten met een vrijwel identiek genoom aan een gemeenschappelijke bron worden gekoppeld, ook als de patiënten nooit contact hadden of geen zichtbaar gedeelde consumptiegeschiedenis kennen.
Het versnelt de respons
Door een gemeenschappelijke bron met genetisch bewijs te bevestigen — in plaats van te wachten tot traditioneel epidemiologisch onderzoek dat vaststelt — kunnen gezondheidsautoriteiten eerder terugroepacties en waarschuwingen gelasten, wat het blootstellingsvenster voor het publiek verkleint.
Netwerken voor genomische surveillance
Programma's als PulseNet in de VS of de sequencingnetwerken van EFSA en ECDC in Europa onderhouden genoomdatabanken waarmee een nieuw isolaat vrijwel realtime met duizenden historische profielen kan worden vergeleken — ondenkbaar met oudere typeringsmethoden.
Beperkingen
WGS vraagt om duurdere apparatuur en bio-informatica-infrastructuur dan PCR, en de doorlooptijd — al is die veel korter dan traditioneel epidemiologisch onderzoek — blijft langer dan die van een routine-PCR. Daarom vult WGS in de praktijk PCR aan in plaats van die te vervangen: PCR blijft het eerstelijnsinstrument voor snelle detectie, terwijl WGS in beeld komt zodra er een uitbraak wordt vermoed en de werkelijke omvang ervan moet worden bevestigd.
Conclusie
Volledige genoomsequencing heeft veranderd hoe geografisch verspreide uitbraken worden opgespoord, doordat gevallen kunnen worden verbonden die vroeger als losse voorvallen zouden zijn gezien. Het vervangt PCR niet als dagelijks detectie-instrument, maar is wel de standaard geworden om met genetisch bewijs de werkelijke omvang van een vermoede uitbraak te bevestigen.
Over TAAG
Ontdek hoe de moleculaire detectietechnologie van TAAG aansluit op moderne epidemiologische surveillance om de respons op een uitbraak te versnellen.
Veelgestelde vragen
Vervangt WGS de PCR in een levensmiddelenlaboratorium?
Nee. PCR blijft het snelste en goedkoopste instrument voor routinedetectie. WGS wordt in een latere fase ingezet, om vermoede uitbraken te onderzoeken en te bevestigen of verschillende gevallen een gemeenschappelijke bron delen.
Kan elk laboratorium WGS uitvoeren?
Het vraagt om sequencingapparatuur en gespecialiseerde bio-informatica, waardoor het zich meestal concentreert in nationale of internationale referentielaboratoria, niet in elk bedrijf of routinelaboratorium.
Wat is PulseNet?
Een netwerk van volksgezondheidslaboratoria, ontstaan in de VS en elders nagevolgd, dat genoomprofielen van voedselpathogenen deelt om uitbraken te herkennen die anders als losstaande, onverbonden gevallen zouden ogen.