Ontwikkeling en implementatie van een Belgisch platform voor het genereren en gebruiken van "whole genome sequencing" (WGS) -gegevens voor uitbraakonderzoek, met de voor de mens pathogene Shiga-toxine producerende Escherichia coli (STEC) als casestudy

Last updated on 14-12-2022 by Pierre Daubresse

Projectduur:

mei 1, 2018

-

december 31, 2021

In het kort

Bij een door voedsel overgedragen uitbraak is het cruciaal om de ziekteverwekker en de bron snel te identificeren zodat een verdere uitbraak en daarmee ook dure ziektebehandelingen of ernstige complicaties met zelfs sterfte, maar ook onnodige economische schade, kan worden voorkomen. Door de sequentie van het volledige genoom (WGS) te bepalen heeft NGS een revolutie veroorzaakt in de karakterisering van pathogenen, inclusief de snelle identificatie van antibioticumresistentiegenen, virulentiefactoren, brontracering en bestrijding van voedselgerelateerde uitbraken. Maar alvorens deze technologie efficiënt kan worden toegepast in uitbraakonderzoeken moeten nog een aantal knelpunten worden aangepakt. In dit project ontwikkelen en valideren we met en voor het nationaal referentielaboratorium (NRL)/nationaal referentiecentrum (NRC) een aangepast platform voor next generation sequencing (NGS) voor (sub)typering in geval van uitbraken, met de Shiga-toxine producerende Escherichia coli (STEC) als casestudy.

Projectbeschrijving

NGS heeft een revolutie veroorzaakt in de karakterisering van pathogenen, waaronder de snelle identificatie van antibioticumresistentiegenen, virulentiefactoren, brontracering en bestrijding van voedselgerelateerde uitbraken, door de sequentie van het volledige genoom (WGS) te bepalen.

Voordat deze technologie echter efficiënt kan worden toegepast in uitbraakonderzoeken moeten nog een aantal knelpunten worden aangepakt. Momenteel bestaat er in België geen platform met geschikte tools om snel NGS-gegevens te genereren en te analyseren, hoewel dat noodzakelijk is voor een snelle reactie op eventuele uitbraken. Aangezien het ECDC WGS als standaardmethode heeft gekozen voor de bevestiging van uitbraken in meerdere landen en de EFSA ook in deze richting werkt, is de invoering van een dergelijk platform dringend nodig in België.

In dit project ontwikkelen en valideren we met en voor het nationaal referentielaboratorium (NRL)/nationaal referentiecentrum (NGS) een aangepast platform voor next generation sequencing (NGS) voor (sub)typering in geval van uitbraken, met de Shiga-toxine producerende Escherichia coli (STEC) als casestudy. Dit zal ook het inzicht in de in België circulerende STEC-isolaten verbeteren. Naast het gebruik van WGS voor isolaten zal ook het gebruik van NGS-gegevens van een aangerijkte voedingsmatrix (metagenomics) worden onderzocht. We zullen eveneens onderzoeken hoe de geïmplementeerde op NGS gebaseerde workflow algemeen kan worden gemaakt zodat door de inclusie van andere bacteriële en virale pathogenen een platform kan worden ontwikkeld dat bruikbaar is voor op NGS gebaseerd uitbraakonderzoek in België.

Door de ontwikkeling van het platform kunnen we na 3 jaar:

snel reageren op uitbraken door de huidige typeringsmethoden te moderniseren en de expertise op het niveau van de EU te brengen en dus aan de EU-vereisten te voldoen
de expertise in bioinformatica in de NRL/NRC versterken
inzicht krijgen in de circulerende STEC-stammen in België
helpen om snel wetenschappelijk onderbouwde beslissingen te nemen over behandeling, preventie en brontracering
een WGS-platform aanbieden voor uitbraakonderzoek in België, dat wil zeggen één methode die bruikbaar is voor alle pathogenen.