Полногеномное секвенирование (ПГС) – один из важнейших способов своевременно обнаруживать патогены и источники заражения в цепи поставок пищевой продукции.
Какие трудности возникают при внедрении ПГС?
Несмотря на то, что ПГС позволяет быстро реагировать на случаи пищевого отравления и находить его причину, внедрение этой технологии по-прежнему остаётся непростой задачей, требующей активного участия многих заинтересованных сторон сразу на нескольких уровнях. К этим заинтересованным сторонам относятся: органы здравоохранения, организации, отвечающие за безопасность пищевой продукции, нормативные органы, медицинские (в том числе ветеринарные) организации.
Достижению безупречной координации их действий мешают различия в организационных структурах, культурные и политические факторы, технические трудности. Если все эти организации находятся более чем в одной стране, то различия в законах и приоритетах могут существенно снизить положительное влияние ПГС. Во-первых, уменьшается скорость реагирования на инциденты. Во-вторых, что (в обострённой политической обстановке) ещё важнее, организации из разных стран могут просто отказаться сотрудничать и обмениваться данными друг с другом.
В-третьих, экономические факторы – это то, что влияет на готовность отдельных стран к внедрению методологий ПГС. Расходы, ассоциируемые с внедрением технологий для секвенирования, могут создать труднопреодолимый барьер. На техническом фронте возникает четвёртая категория проблем, связанная с безопасным хранением и защитой данных, их своевременным обменом и соответствием национальным и международным нормативам.
Платформы для обмена данными
Сейчас существует несколько компаний, разработавших сетевые платформы для эффективного использования ПГС путём обмена данными, в том числе GenomeTakr (США), международные проекты PulseNet International (Канада, Швеция, Аргентина, Новая Зеландия, ЮАР, Китай, США, Дания) и GISAID (Китай, Великобритания).
Эти платформы различаются по степени открытости и доступности данных, что отражает различные приоритеты и требования, учтённые при их разработке. Одни из них дают неограниченный доступ к данным генома, что позволяет учёным, производителям и потребителям бесплатно получать и использовать информацию. Другие, наоборот, являются закрытыми, и информация из них доступна только для ответственного использования заданными организациями.
Второе важное различие – вид, в котором хранятся генетические данные. В одних платформах они записаны в виде последовательности генов и понятны только профессионалам; в других данные уже трансформированы в общедоступную информацию.
Отсюда ясно, что не существует универсальной платформы для всех: требования к ней зависят, во-первых, от законов и нормативов, касающихся ПГС, во-вторых, от опасностей, идентифицированных в цепи поставок конкретного продукта.
Как ускорить обмен данными. Опыт Евросоюза
В 2022 году Европейское агентство безопасности пищевой продукции (EFSA) поставило задачу организовать единую систему обмена данными ПГС в цепях поставок пищевой продукции Евросоюза и Европейской экономической зоны. С учётом количества стран, входящих в Евросоюз, выбор надлежащей платформы был особенно важным и трудным вопросом. Платформа должна была позволять владельцам данных (то есть странам ЕС) сохранять у себя важную информацию и делиться ею только с доверенными лицами.
Поэтому EFSA и Европейский центр предотвращения и контроля заболеваний (ECDC) решили создать сразу две взаимосвязанных системы для эффективного сбора, анализа и обмена данных ПГС на уровне Европы.
Их платформа получила название EFSA One Health. Доступ к данным есть только у экспертов из европейских органов по безопасности пищевой продукции. Сами данные хранятся в виде профилей мультилокусного секвенирования (MLST) и информации, полученной из геномов бактериальных патогенных изолятов, найденных в пищевой продукции, кормах, растениях, животных и окружающей среде. Пользователь может не только получать эти данные, но и загружать свои профили MLST, чтобы у EFSA был к ним доступ.
Кроме информации о геноме, пользователь One Health может загрузить контекстуальную информацию об образцах, из которых получены изоляты патогенов. Эти контекстуальные данные позволяют судить о происхождении образцов, а значит, помогают быстрее найти причину в случае пищевого отравления.
Пользователь EFSA One Health сам решает, будут ли его данные доступны ECDC или другим членам EFSA. Но при этом платформы One Health, используемые в EFSA и ECDC, обмениваются данными друг с другом автоматически, без участия человека. Такой подход обеспечивает тесное сотрудничество и быстрый обмен данных между экспертами по безопасности пищевой продукции и медицине, то есть ускоряет проводимый ими совместный анализ случаев пищевого отравления, позволяя быстрее и точнее идентифицировать потенциальные риски, возникающие в цепи поставок.
Система защиты данных One Health нужна для того, чтобы пользователь не мог видеть, модифицировать или скачивать данные, не касающиеся его собственной организации или сектора, в котором он работает. Важно также отметить, что данные в этой платформе предназначены только для своевременного обнаружения источников пищевых отравлений на уровне нескольких стран, и любое применение их в других целях запрещено.
Платформа One Health, внедрённая в июле 2022 года, с тех пор играет важную роль в мониторинге пищевых отравлений на уровне Евросоюза. Работа системы требует сотрудничества экспертов из разных стран и агентств, в том числе при формулировке гипотез о механизмах передачи инфекций.
В первый год работы One Health данными EFSA активно пользовались медики из ECDC, чтобы идентифицировать совпадения изолятов из пищевых продуктов и заболевших людей. Этот процесс позволял точно установить, какой патоген и из какого источника вызвал конкретный случай пищевого отравления. Важные результаты анализа данных обсуждались на еженедельных встречах EFSA и ECDC.
Опыт Евросоюза в цифрах
Что говорит статистика? За первый год работы в One Health собрано 1300 геномных профилей листерии моноцитогенезной (58%), сальмонеллы (40%) и кишечной палочки (2%) из изолятов, полученных из пищевой продукции, кормов и окружающей среды.
Эти изоляты собраны в 24 странах Евросоюза, но при этом стоит заметить, что сбор данных был неравномерным. Более 50% всех данных исходило только из трёх стран (из каких именно – информация засекречена), что указывает на существенные различия в способности и готовности стран Евросоюза к обмену данных. Эта информация должна быть учтена при дальнейших попытках улучшить сбор данных в отстающих странах.
Улучшение сбора данных – это переход от «реагирования после» (при котором данные отправляются только в случае отравления) к «реагированию заранее» на основе риска, при котором изоляты собирают на цепи поставок заранее, не дожидаясь, пока произойдёт отравление.
Заключение
Экономические ограничения и требования, касающиеся доступности данных и работы с ними – основные препятствия на пути к внедрению ПГС в цепи поставок пищевой продукции. Опыт Евросоюза, о котором рассказано со слов экспертов из EFSA, может пригодиться при внедрении ПГС в цепях поставок других международных организаций, таких, как ЕАЭС или БРИКС.
Источник: crispy.news
