Erbmaterial von Erregern vergleichen, um lebensmittelbedingte Krankheitsausbrüche aufzuklären

Stellungnahme Nr. 047/2019 des BfR vom 28. November 2019.

Lebensmittel können mit krankmachenden Erregern wie Bakterien, Viren oder Parasiten verunreinigt sein. Durch den weltweiten Handel von Lebensmittelprodukten können Verunreinigungen an weit voneinander entfernten Orten zu Krankheitsausbrüchen führen. Um Ursache und mögliche Zusammenhänge von Krankheitsgeschehen zeitnah aufzuklären, nutzen die zuständigen Kontrollbehörden molekulare Labormethoden. Diese werden durch die Anwendung auch permanent weiterentwickelt.

Zu dieser Thematik hat sich das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) mit relevanten Fragen befasst und bewertet, inwieweit molekulare Methoden der Next Generation Sequencing-Verfahren zur Aufklärung von Krankheitsausbruchsgeschehen geeignet und welche Daten darüber hinaus einzubeziehen sind. Die vorliegende Bewertung dient vor allem den Behörden im Bereich der öffentlichen Gesundheit, Lebensmittelsicherheit und Veterinärmedizin, um zu entscheiden, welches Verfahren bei der Aufklärung von Ausbruchsgeschehen geeignet ist.

„Next Generation Sequencing (NGS)“, steht für die zweite und dritte Generation der Sequenzierung von Erbmaterial und bietet die höchst mögliche Auflösung, um die Nukleotidabfolge eines DNA-Moleküls oder Genoms zu bestimmen. Die Kosten der Methode haben sich in den letzten Jahren deutlich verringert.

Um Krankheitsausbrüche zu untersuchen kommen derzeit zwei Verfahren in Frage:

1) Für leicht kultivierbare Erreger, die in reiner Form vorliegen, hat sich weltweit die Gesamtgenomsequenzierung (engl.: whole genome sequencing, WGS) etabliert. Dabei wird die Erbsubstanz des ursächlichen Keims von Erkrankten isoliert und mit Isolaten des gleichen Erregers aus Lebensmitteln verglichen. So lassen sich kleinste Unterschiede im Erbmaterial erkennen und auswerten.

2) Bei der Gesamtmetagenomsequenzierung (engl.: whole metagenome sequencing, WMS) dagegen wird Erbsubstanz aus einer Lebensmittel-Probe direkt gewonnen, die oft verschiedene Keime enthält. Damit lassen sich auch schwer bis nicht kultivierbare Mikroorganismen wie Parasiten oder Viren nachweisen. Die Gesamtmetagenomsequenzierung eignet sich als eine Methode zur ersten Diagnostik, wenn kein Verdacht auf einen konkreten Erreger vorliegt.

Um lebensmittelbedingte Krankheitsausbrüche aufzuklären, ist es unabhängig vom angewendeten Analyseverfahren notwendig, epidemiologische Daten zu den untersuchten Erregern hinzuzuziehen. So lässt sich etwa bewerten, ob ein nachgewiesener Erreger zu einem bestimmten Ausbruchsgeschehen gehört. Im Idealfall gelingt es, Übertragungswege und die Quelle der Verunreinigung sicher aufzuklären.

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Quelle: BfR