Sekvenciranje cijelog genoma u epidemijama uzrokovanim hranom

Europska unija ima jedan od najučinkovitijih sustava sigurnosti hrane na svijetu, koji osigurava najveću moguću razini zaštite zdravlja potrošača. Međutim, zbog izrazite kompleksnosti poljoprivredno prehrambenog lanca, koji obuhvaća mnoštvo dionika i mnoštvo različitih poslovnih aktivnosti, moguće je da, i unatoč tako visoko razvijenom sustavu sigurnosti hrane, dođe do kontaminacija hrane različitim opasnostima, uključujući i patogene mikroorganizme. U današnjem globaliziranom svijetu kontaminirana hrana može biti brzo distribuirana između država članica Europske unije, a također može biti uvezena iz trećih zemalja ili pak izvezena izvan Unije. Kada ljudi konzumiraju kontaminiranu hranu, može doći do pojave različitih simptoma, od onih blažih poput mučnine ili povišene temperature, pa sve do onih težih poput povraćanja ili proljeva, a u najtežim slučajevima može doći i do smrtnih ishoda. U takvim okolnostima lokalni i nacionalni incidenti mogu vrlo lako prerasti u veće, više-nacionalne epidemije uzrokovane hranom. Zbog toga je iznimno važno da tijela nadležna za sigurnost hrane i zdravlje ljudi mogu povezivati i uspoređivati podatke o slučajevima oboljenja ljudi i podatke iz prehrambenog sektora, kako bi utvrdili moguće veze između nacionalnih i više-nacionalnih epidemija uzrokovanih hranom.

Pri tome ključnu ulogu ima molekularno tipiziranje mikroorganizama, tehnika koja se koristi za identifikaciju specifičnih sojeva mikroorganizama analizom njihovog genetskog materijala. Ova se metoda može primjenjivati prilikom praćenje širenja zaraznih bolesti, identificiranja izvora izbijanja bolesti i razumijevanje genetske raznolikosti mikrobnih populacija.

Jedna od najnaprednijih metoda molekularnog tipiziranja je sekvenciranje cijelog genoma (WGS – engl. whole genome sequencing). Ovaj pristup omogućuje detaljnu karakterizaciju mikrobioloških genoma, pomažući u prepoznavanju gena koji mogu uzrokovati bolesti i dovesti do otpornosti na antibiotike, a također pomaže pratiti odakle patogeni mikroorganizmi dolaze i kako se šire rekonstrukcijom njihove filogenije.

Sekvenciranje cijelog genoma značajno je unaprijedio našu sposobnost otkrivanja klastera infekcija, potvrđivanja izvora hrane odgovorne za infekcije ljudi i razumijevanja genetskog sastava patogena. Analizom i usporedbom genomskih profila bakterija iz kontaminirane hrane i zaraženih osoba, znanstvenici mogu identificirati korelacije između izvora infekcije i slučajeva oboljenja ljudi, pružajući temelj učinkovitijim javnozdravstvenim intervencijama.

Sustav One Health WGS

Europska agencija za sigurnost hrane (EFSA) ima značajnu ulogu u koordinaciji prikupljanja WGS podataka o bakterijskim patogenima koji se prenose hranom i, zajedno s Europskim centrom za sprečavanje i kontrolu bolesti (ECDC), koristi te podatke za pripremu brzih procjena više-nacionalnih epidemija uzrokovanih hranom.

EFSA i ECDC razvili su sustav „One Health WGS system“, sofisticirani IT alat osmišljen za prikupljanje i analizu WGS podataka koji potiču iz država članica Europske unije. Ovaj sustav, koji je operativan od srpnja 2022. godine, prikuplja i analizira genomske profile značajnih bakterijskih patogena koji se prenose hranom, kao što su Listeria monocytogenes, Escherichia coli i Salmonella enterica.

Sustav se sastoji od dvije međusobno povezane platforme, jednu za koju je odgovorna EFSA, i drugu za koju je odgovoran ECDC. Ove platforme neovisno prikupljaju podatke o genomskom sekvenciranju iz svakog sektora (zdravlje ljudi i sigurnost hrane) i generiraju profile za međusektorsku analizu. Platforme automatski razmjenjuju genomske profile i kontinuirano generiraju izvješća, omogućujući znanstvenicima u EFSA-i, ECDC-u i državama članicama Europske unije brzu identifikaciju i procjenu potencijalnih epidemija uzrokovanih hranom.

Sustav One Health WGS pruža nekoliko prednosti:

Omogućuje državama članicama Europske unije dijeljenje WGS podataka s EFSA-om i ECDC-om;
Izradu baze podataka genomskih profila iz izolata ljudi i hrane za otkrivanje klastera i identifikaciju epidemija uzrokovanih hranom;
Podržava istrage više-nacionalnih epidemija uzrokovanih hranom u stvarnom vremenu;
Olakšava međusektorsku suradnju i partnerstvo među državama članicama u sektorima sigurnosti hrane i javnog zdravstva.

EFSA i ECDC koriste informacije prikupljene u Sustavu One Health WGS, zajedno s relevantnim dokazima o sljedivosti i epidemiološkim dokazima, za procjenu više-nacionalnih epidemija uzrokovanih hranom. Cilj EFSA-e, ECDC-a i nadležnih nacionalnih tijela je identificirati izvore takvih epidemija, a posebice odrediti uključeni prehrambeni proizvod.

Sigurna i učinkovita razmjena podataka

Sustav One Health WGS osmišljen je kako bi olakšao sigurnu, učinkovitu i fleksibilnu razmjenu podataka uz poštivanje nacionalnih prioriteta i osiguranje povjerenja dionika. Temelji se na sljedećim ključnim načelima:

Dijeljenje podataka odvija se u sigurnom okruženju, osiguravajući povjerljivost i integritet podataka;
Države zadržavaju potpuno vlasništvo nad svojim podacima, a sustav jamči njihovu kontrolu i odgovorno korištenje;
Sustav u obzir uzima složenost konteksta Europske unije, omogućujući svakoj državi da odredi relevantne nacionalne stručnjake prema svojim nacionalnim prioritetima;
Sustav podržava nacionalne procese implementacije za besprijekornu integraciju s nacionalnim sustavima, a istovremeno pruža intuitivan portal za korisnike s nižim tehničkim znanjima;
Vidljivost podataka osmišljena je kako bi se zaštitile informacije specifične za pojedinu državu bez ugrožavanja učinkovitosti procesa dijeljenja.

Ovakav pristup ima za cilj izgraditi povjerenje među dionicima, poticati učinkovitu suradnju i poboljšati zaštitu javnog zdravlja. On usklađuje nacionalne politike sa širim ciljevima Europske unije, dajući učinkovitije i koordiniranije rezultate u svim državama članicama.

Implementacija Sustava One Health WGS u Republici Hrvatskoj

Centar za sigurnost hrane Hrvatske agencije za poljoprivredu i hranu koordinator je nacionalnog Sustava One Health WGS i on djeluje kao EFSA-ina kontakt točka odgovorna za koordinaciju nacionalnih organizacija koje raspolažu WGS podacima i tijela nadležnih za sigurnost hrane i zdravlje ljudi. U koordinaciju aktivnosti i dijeljenje informacija uključeni su relevantni nacionalni dionici:

Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i ribarstva, Uprava za veterinarstvo i sigurnost hrane;
Hrvatski veterinarski institut;
Hrvatski zavod za javno zdravstvo, Služba za epidemiologiju zaraznih bolesti;
Ministarstvo zdravstva;
Državni inspektorat, Sektor za veterinarski nadzor i nadzor sigurnosti hrane i Sektor sanitarne inspekcije.

Imenovani stručnjaci Hrvatskog veterinarskog instituta djeluju kao nacionalni stručnjaci odgovorni za dostavu WGS podataka u Sustav One Health WGS.

Uspostavom Sustava One Health WGS na nacionalnoj razini omogućeno je unaprjeđenje sustava javnog zdravstva u Republici Hrvatskoj.

Često postavljana pitanja

1. Tko može pristupiti sustavu One Health WGS?

Agencije Europske unije: imenovani stručnjaci EFSA-e mogu pristupiti platformi EFSA-e, a imenovani stručnjaci ECDC-a mogu pristupiti platformi ECDC-a.
Sektor sigurnosti hrane: pristup platformi EFSA-e odobren je samo relevantnim nacionalnim stručnjacima koje su imenovala tijela nadležna za sigurnost hrane u državama članicama Europske unije. U Republici Hrvatskoj imenovani su stručnjaci Centra za sigurnost hrane Hrvatske agencije za poljoprivredu i hranu i Hrvatskog veterinarskog instituta.
Sektor javnog zdravstva: pristup platformi ECDC-a (tj. EpiPulse – koja uključuje platformu ECDC-a kao dijela Sustava One Health WGS) odobren je korisnicima koje su imenovali nacionalni koordinatori zemalja EU/EGP-a, u skladu s politikom nadležnog tijela za koordinaciju ECDC-a.

2. Kako platforme EFSA-e i ECDC-a međusobno djeluju unutar Sustava One Health WGS?

ECDC sustav detektira „klastere“ izolata ili identificira “događaje” oboljenja ljudi; za svaki od identificiranih klastera ili događaja, ECDC šalje zahtjev platformi EFSA-e za pretraživanje svih relevantnih podataka povezanih s njima (tj. genomskih alelnih profila generiranih iz sirovih sekvenci koje su dostavili nacionalni stručnjaci). Platforma EFSA-e zatim identificira profile koji se blisko podudaraju s jednim ili više članova klastera, koristeći pragove alelne udaljenosti koje su EFSA i ECDC zajednički utvrdili i periodično pregledavaju.
EFSA sustav odgovara na upite ECDC-a prijenosom samo genomskih profila (isključujući sirove sekvence), zajedno s drugim podacima o tipizaciji i ograničenim metapodacima. Metapodaci uključuju godinu uzorkovanja, državu uzorkovanja, državu organizacije i kategoriju hrane za svako pronađeno podudaranje.
Tijekom zajedničkih procjena ECDC-a i EFSA-e o više-nacionalnim epidemijama uzrokovanim hranom, sve relevantne informacije dostupne za istragu razmjenjuju se između dvije agencije.

3. Koje su informacije vezane za izolate hrane dostupne korisnicima EFSA-e?

Stručnjaci EFSA-e mogu pristupiti, pregledavati i u potpunosti upravljati svim podacima u EFSA-inoj bazi podataka.

Nacionalni stručnjaci mogu pristupiti, pregledavati i u potpunosti upravljati podacima iz vlastite organizacije.

Nacionalni koordinatori mogu pristupiti, pregledavati i u potpunosti upravljati podacima iz vlastite države u ime bilo koje organizacije pružatelja podataka.

Kao rezultat upita, i nacionalni stručnjaci i nacionalni koordinatori mogu pristupiti sljedećim informacijama vezanim za podatke koji ne pripadaju njihovoj organizaciji ili državi:

Informacije o tipizaciji (MLST, serotip, AMR profil, patotip);
Godina uzorkovanja (kada je dostupna);
Kategorija: ili „hrana“ ili „ljudi“;
Država: samo ako odgovara državi korisnika.

Nije moguće preuzeti nikakve podatke (podatke o sekvenciranju, podatke o tipizaciji i druge metapodatke) iz sustava osim ako ih ne posjeduje i ne dostavi nacionalni stručnjak iz određene organizacije.

Nije moguće preuzeti međusektorsku analizu ili rezultate interakcija između EFSA-inih i ECDC-jevih baza podataka; korisnici mogu vizualizirati rezultate samo na EFSA platformi.

4. Koje su informacije vezane za izolate iz hrane dostupne korisnicima ECDC-a?

Međusektorski klasteri prikazuju se korisnicima javnog zdravstva u EpiPulse-u.

Klastere mogu vidjeti samo korisnici uključenih država (tj. oni s ljudskim slučajevima u klasteru), osim ako ih ECDC ne nadogradi na događaj.

Korisnici na razini država mogu automatski pristupiti rezultatima upita koje provodi ECDC, slijedeći određena pravila; podatke vezane za hranu, godinu uzorkovanja, kategoriju hrane (npr. riba i riblji proizvodi) i državu uzorkovanja mogu vidjeti samo uključene države (tj. one s slučajevima u klasteru).

Podatke o hrani ne mogu preuzeti korisnici ECDC platforme.

5. Tko je vlasnik podataka dostavljenih na EFSA platformu?

Države članice vlasnici su vlastitih podataka na EFSA-inoj platformi i mogu njima upravljati unutar sustava.
Mogu dijeliti svoje podatke tako što će ih učiniti dostupnima drugim korisnicima sustava, uključujući ECDC, na temelju pravila pristupa, obrade i vidljivosti opisanih u sporazumu o suradnji EFSA-e i ECDC-a (sporazum vidi dolje).
Mogu uređivati svoje podatke kako bi ispravili ili integrirali informacije.
Mogu povući svoje podatke u bilo kojem trenutku, ako ih EFSA nije zaključala zbog njihovog uključivanja u objavljenu zajedničku EFSA-ECDC brzu procjenu epidemije uzrokovane hranom.

6. Kako EFSA i ECDC koriste podatke?

EFSA i ECDC koriste podatke prikupljene u Sustavu One Health WGS za izradu međusektorskih analiza (tj. zajedničko otkrivanje i istraživanje mikrobioloških klastera i epidemija) prilikom zajedničke procjene epidemija uzrokovanih hranom i/ili za podršku istragama povezanim s prekograničnim klasterima, epidemijama i kriznim događajima uzrokovanim hranom.

EFSA i ECDC moraju dobiti privolu davatelja podataka, koji su zaduženi za osiguravanje odobrenja od strane vlasnika podataka, prije bilo kakve objave ili komunikacije o podacima (osim kod procjena javno zdravstvenih rizika uzrokovanih hranom) ili bilo kojeg rada koji reproducira ili koristi podatke, osim ako nije izričito odobreno.

Vidi također:

Pretraga stranice

Poveznice