據(jù)實施病原體暴發(fā)調(diào)查的全基因組測序的研究人員稱，采用先進的遺傳追蹤技術(shù)并共享實時生成的數(shù)據(jù)可能會限制細菌 - 蠟狀芽孢桿菌 - 導(dǎo)致食源性疾病的傳播。“在我們的研究中，我們首次在蠟狀芽孢桿菌上使用這種方法，”賓夕法尼亞州立大學(xué)食品科學(xué)助理教授Jasna Kovac說。“我們希望我們的研究能更頻繁地完成芽孢桿菌的全基因組測序，因為它可以讓我們區(qū)分不同種類的蠟狀芽孢桿菌群，并預(yù)測與它們相關(guān)的食品安全風(fēng)險。”

為應(yīng)對2016年紐約州北部爆發(fā)的食源性疾病，該項目標(biāo)志著研究人員首次進行全基因組測序，以調(diào)查蠟樣芽孢桿菌的爆發(fā)，將人類臨床病例的分離物與食物聯(lián)系起來。爆發(fā)持續(xù)不到一個月，源于墨西哥一家小型連鎖餐廳供應(yīng)的污染豆泥。

雖然估計產(chǎn)生毒素的細菌每年在美國引起63,400例食源性疾病病例，但蠟狀芽孢桿菌并未受到更致命的食源性病原體如李斯特菌和沙門氏菌的關(guān)注。

由于蠟狀芽孢桿菌引起的疾病通常在數(shù)天內(nèi)消退，并且爆發(fā)本質(zhì)上是自限性的，因此該病原體組成員引起的食源性疾病報告不足。雖然有報道稱嚴(yán)重感染會導(dǎo)致患者突然死亡，但與食源性疾病的人類臨床病例相關(guān)的蠟狀芽孢桿菌組分離株通常不會進行全基因組測序，因為它已成為其他食源性病原體的標(biāo)準(zhǔn)。

在這種情況下，紐約州衛(wèi)生部協(xié)調(diào)了流行病學(xué)調(diào)查。這些方法包括一項隊列研究; 食物準(zhǔn)備審查; 食品追溯; 環(huán)境測試; 食物和水; 并在賓夕法尼亞州的一家生產(chǎn)/處理廠進行調(diào)查，生產(chǎn)受污染的豆泥。研究人員在賓夕法尼亞州立大學(xué)基因組核心設(shè)施中對大部分來自食物和人類的蠟狀芽孢桿菌分離株進行了測序，該設(shè)施是哈克生命科學(xué)研究所的一部分。

全基因組測序揭示了生物體的完整DNA構(gòu)成，使科學(xué)家能夠更好地了解物種內(nèi)部和物種之間的變異。這些變化通常與生物體引起不同類型食源性疾病的能力有關(guān)。

蠟狀芽孢桿菌毒素可引起兩種類型的疾病。一種類型的特征是腹瀉，另一種稱為催吐中毒，惡心和嘔吐。根據(jù)2月12日在微生物學(xué)前沿報道的研究人員的研究結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)紐約州北部爆發(fā)的致病因子是產(chǎn)生催吐毒素的細菌菌株。

Kovac指出，全基因組測序在食品安全方面是一種相當(dāng)新的方法。

“它在2013年被用于調(diào)查李斯特菌爆發(fā)，我們已經(jīng)了解到，使用這種技術(shù)可以更快地檢測出與流行病學(xué)相關(guān)的分離物和食物污染源，從而有助于早期阻止暴發(fā)，”她說。

最初，Kovac解釋說，李斯特菌被選中用于全基因組測序，因為它不像沙門氏菌那樣每年都有大量的病例，所以測試這種方法是可行的。它也是研究和測試的重要病原體，因為李斯特菌感染經(jīng)常導(dǎo)致嚴(yán)重疾病，住院甚至死亡。

Kovac指出，該方法在早期發(fā)現(xiàn)疫情方面非常成功，今年1月，美國的所有公共衛(wèi)生實驗室都對從人類標(biāo)本，環(huán)境或食物中獲得的李斯特菌分離株進行了全基因組測序。下一步是對其他食源性病原體做同樣的事情。

科瓦奇補充說，通過更加關(guān)注蠟狀芽孢桿菌群，科學(xué)家可以獲得關(guān)于蠟狀芽孢桿菌群中病原體流行的更準(zhǔn)確和真實的數(shù)據(jù)。這將使他們能夠更好地估計與病原體相關(guān)的食源性疾病造成的經(jīng)濟負擔(dān)。

她解釋說，真正有助于預(yù)防和早期發(fā)現(xiàn)爆發(fā)的是全基因組測序數(shù)據(jù)的實時共享。當(dāng)實驗室對分離株進行測序時，序列通常會上傳到國家生物技術(shù)信息中心公共數(shù)據(jù)庫，并且它們可以在全球范圍內(nèi)供任何想要訪問它們的實驗室使用。

“這有助于解決過去國際食源性疾病暴發(fā)，因為食源性病原體菌株通常帶有'地理特征'，為疫情調(diào)查提供了有價值的線索，”科瓦奇說。“數(shù)據(jù)共享允許美國各地的實驗室同時看到正在發(fā)生的爆發(fā)，并且隨著病例數(shù)量增加超過通常的基線，流行病學(xué)家可以通過調(diào)查爆發(fā)并更快地識別來源來做出反應(yīng)，以限制爆發(fā)。“