Xiangyu Deng van de Universiteit van Georgia heeft een systeem ontwikkeld waarmee subtypes van door voedsel overgedragen pathogenen binnen een fractie van de tijd van traditionele detectiemethoden kunnen worden geïdentificeerd. Snelle detectie en herkenning van ziekteverwekkers kan voedselgerelateerde ziekte-uitbraken en slachtoffers voorkomen.
"Bij uitbraken is het erg belangrijk dat het subtype, ofwel de 'fingerprint', van de ziekteverwekker wordt vastgesteld. We moeten dit proces zo snel mogelijk laten verlopen," legt Deng uit.
Het opsporen en de subtypering van de pathogenen zijn nu nog verschillende processen maar Deng is erin geslaagd de twee te combineren via metagenomics-analyse.
"Om de verspreiding van pathogenen te voorkomen moeten we eerst het DNA-profiel bestuderen," vervolgt Deng. "Soms bevat een voedselmonster maar een paar cellen, een fractie van de aanwezige populatie micro-organismen. Meestal wordt de ziekteverwekker geïsoleerd waarna een kweek wordt gemaakt, wat 24 tot 28 uur in beslag neemt. Om dit proces te verkorten, gebruiken onderzoekers in Dengs laboratorium minuscule magnetische kralen die omhuld zijn met antistoffen die de pathogene cellen aantrekken. Vervolgens wordt het DNA van de ziekteverwekker vermenigvuldigd tot er voldoende cellen zijn voor DNA-sequencing.
"Door gebruik te maken van een zeer klein sequencingtool, ter grootte van een USB-stick, kunnen er DNA-sequenties worden gemaakt en realtime gegevens worden verzameld," vervolgt Deng. De kleine sequencer genereert voldoende gegevens om ziekteverwekkers op te sporen en kan binnen ongeveer 90 minuten de subtypen bepalen."
Deng testte het proces op rauwe kippenborst, sla en zwarte peperkorrels die met Salmonella besmet waren, evenals met kippenvlees uit de supermarkt. In één geval werd de ziekteverwekker binnen 24 uur opgespoord en getypeerd. Volgens Deng zou dit met de standaardmethode twee weken hebben geduurd.
"Het identificeren van de ziekteverwekker voor een product op de markt komt, kan het aantal gevallen van voedselvergiftiging voorkomen," vertelt Francisco Diez, directeur van het voedselveiligheidsinstituut en deskundige op het gebied van enterohemorrhagic E. coli.
"Ons instituut doet baanbrekend onderzoek om de consument te beschermen," vervolgt hij. "Dit wetenschappelijk onderzoek kan binnen de voedingssector toegepast worden om besmetting te voorkomen."