Высокие технологии являются ключом к обнаружению вспышек пищевого происхождения в пространстве и времени.

Большинство людей считают, что вспышки болезней пищевого происхождения длятся несколько дней или недель. Но с помощью современных технологий детективы по заболеваниям могут найти пациентов с одной вспышкой, распространившейся на несколько лет и несколько штатов.

Так обстоит дело с продолжающейся вспышкой заболеваний листерий, связанных со свежими персиками, которые начались в 2018 году. На данный момент выявлено 11 пациентов, последний раз обнаруженных в августе этого года. Один из пациентов умер. В последнее время начался отзыв персиков, нектаринов и слив, в то время как представители общественного здравоохранения продолжают расследование вспышки.

Связи между людьми, заболевшими во время вспышки в этом году, и первым пациентом в 2018 году стали возможными благодаря полногеномному секвенированию (WGS). Полногеномное секвенирование можно сравнить со снятием отпечатков пальцев, используемым в уголовных расследованиях, но WGS позволяет Центрам по контролю и профилактике заболеваний просматривать миллионы фрагментов данных.

«WGS исследует более 4,5 миллионов «букв» генетического кода болезнетворных бактерий, таких как сальмонелла. Бактерии, тесно связанные с WGS, с большей вероятностью произошли из одного и того же источника, чем более отдаленно родственные бактерии», — сказал Джон Бессер, вышедший на пенсию в 2019 году с должности заместителя начальника отдела лаборатории кишечных заболеваний в Центре по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Он продолжает работать над проектами, связанными с CDC, через Ассоциацию лабораторий общественного здравоохранения.

«Больные люди в кластере WGS, скорее всего, будут подвергаться общему воздействию, например, зараженному пищевому продукту. Сосредоточив внимание на кластерах WGS, исследователи могут обнаруживать вспышки, когда они небольшие, даже если случаи разбросаны по нескольким штатам или сильно разделены во времени».

Бессер сравнил WGS с медициной из «Звездного пути». Он сказал, что этот метод помогает выявлять текущие вспышки и позволяет чиновникам общественного здравоохранения и промышленности заглядывать в будущее и вносить коррективы для повышения безопасности пищевых продуктов. Он сказал, что использование WGS в сфере борьбы с болезнями пищевого происхождения очень похоже на то, что Национальный совет по безопасности на транспорте делает с авиакатастрофами. Он предоставляет информацию, которая может помочь предотвратить будущие сбои в системах безопасности пищевых продуктов.

Арт Ланг, бывший директор Управления по безопасности пищевых продуктов CDC, сказал, что WGS устранила временные ограничения, когда дело доходит до расследования вспышек, и позволила чиновникам общественного здравоохранения связывать болезни на больших расстояниях. По словам Лэнга, до середины 1990-х годов местные жители или медицинские работники распознавали большинство «необычных» событий, а вспышки расследовались местными или государственными департаментами здравоохранения, например, смертельная вспышка кишечной палочки в 1993 году, вызванная употреблением гамбургеров. .

«Методы подтипирования (WGS) помогли исследователям сосредоточиться на группах заболеваний, вызванных одним и тем же организмом с очень похожими «отпечатками пальцев», — сказал Лэнг, который также был сотрудником службы эпидемической разведки CDC. Он работал в исполнительном комитете Национального консультативного комитета по микробиологическим критериям пищевых продуктов.

Ланг сказал, что в конце 1990-х годов технология PFGE (гель-электрофорез в импульсном поле) помогла устранить ограничение места. Но теперь, благодаря WGS, чиновники общественного здравоохранения могут выявлять больше вспышек в нескольких штатах, чем когда-либо. В любом отдельном департаменте здравоохранения может быть зарегистрировано только 1 или 2 случая, но теперь на национальном уровне можно увидеть нечто необычное.

«В прошлом эпидемиологи часто игнорировали информацию об отзыве продукции, поскольку она редко приводила к выявлению вспышки. Сегодня это уже не так. Это определенно то, что произошло в Вспышка косточковых фруктов в 2014 г.— сказал Ланг.

«Полное секвенирование генома сделало невидимое видимым. Мы не распознали закономерности заболеваний, то есть появляются REPS (повторяющиеся, возникающие или постоянные штаммы).

Нынешняя вспышка заболеваний сальмонеллой, вызванная дыней, является еще одним примером того, как WGS позволяет детективам выявлять пациентов со вспышкой на больших расстояниях, сказал Грег Хедберг, профессор Школы здравоохранения Университета Миннесоты с 1999 года. Он также является содиректором Миннесотский комплексный центр передового опыта в области безопасности пищевых продуктов.

Вспышка дыни распространилась от побережья до побережья США и заболела 117 человек. Соответствующая вспышка в Канаде заразила 63 человека. В Канаде умер один человек, а в США зарегистрировано два случая смерти. Были начаты многочисленные отзывы целых и свежесрезанных дынь.

«Нынешняя вспышка дыни связана с необычным типом сальмонеллы», — сказал Хедберг, при этом использование WGS даже более важно, чем при некоторых вспышках.

Хедберг сказал, что по сравнению с предыдущими методами современные технологии предоставляют гораздо более детальные данные на молекулярном уровне, которые показывают взаимосвязь между вспышками штаммов. Например, по его словам, вспышка, связанная с сальмонеллой в хлопьях Malt-O-Meal, была связана со вспышкой 10 лет спустя в хлопьях, произведенных на том же заводе. Реконструкция завода привела к выбросу загрязняющих веществ.

Еще одним примером того, как WGS усилила расследование вспышек, является вспышка листерии, вызванная мороженым Blue Bell. Впервые вспышка была обнаружена в 2014 году, но в конечном итоге пациенты были обнаружены еще в 2010 году.

Питер Гернер-Шмидт, вышедший на пенсию в 2020 году с должности руководителя отдела лаборатории кишечных заболеваний в Центре по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и ПульсНет — база данных, содержащая более 300 000 геномов, — сообщила, что WGS позволила исследователям вспышек идентифицировать пациентов, произошедших несколько лет назад, потому что пациенты с листерией появлялись на экране радара, когда штамм листерии, вызывающий вспышку, был загружен в базу данных PulseNet. Эти пациенты не были бы связаны с более поздними пациентами, если бы устаревшие технологии были единственным вариантом.

«Вспышка «Голубого колокола» породила новую категорию вспышек: «низкие и медленные» вспышки, то есть вспышки с небольшим количеством случаев, рассредоточенные в течение длительного времени, даже лет, которые в прошлом не могли быть распознаны», — сказал Гернер-Шмидт, который отвечал за внедрение и внедрение WGS в рутинный лабораторный надзор за инфекциями пищевого происхождения в этой стране, прежде чем он ушел из CDC.

«Может быть трудно понять, что теперь мы можем выявлять и устранять вспышки с двумя или тремя случаями, разбросанными по годам, но это возможно, если вы используете WGS с интегрированным надзором за людьми и производством продуктов питания».

(Чтобы подписаться на бесплатную подписку на News Safety News,щелкнуть здесь)