Referenssilaboratorion rooli epidemiaselvityksissä ja molekulaarisen

seurantatiedon tuottamisessa Jari Jalava, FT

Sairaanhoitopiirien tartuntatautiseurannan neuvottelupäivä / 28.9.2015

28.9.2015

Referenssilaboratorioiden toimintaa

1. Epidemiaselvitykset

• Bakteerikantojen tyypitys ja karakterisointi

• Paikallinen bakteerikantojen leviäminen

2. Molekulaarinen seuranta

• Bakteerikantojen tyypitys ja karakterisointi

• Rypäiden havaitseminen

• Globaali epidemiologia

– Tyypitystiedon tuottaminen sekä tulkinta

• Menetelmät, kantakokoelmat, tietokannat

– (tyypitys)tietojen kokoaminen, välittäminen ja raportointi

– Tilanteen seuranta ja valmiuden ylläpito

28.9.2015

Referenssilaboratorion suorittama epidemiologinen seuranta (molekulaarinen)

• Invasiiviset infektiot • Streptococcus pneumoniae • Neisseria meningitidis • Hemophilus influenzae • Streptococcus pyogenes • Clostridium difficile

• Elintarvike/vesi -välitteiset infektiot ja ruokamyrkytykset

• STEC (Shiga-toxin producing E. coli)

• Salmonella • Shigella • Listeria • Vibrio cholerae • Legionella • Campylobacter, Yersinia,

Clostridium perfringens

• Mikrobilääkeresistenssi

– ESBL

– CPE, CP

– MRSA

– VRE

– Streptococcus pneumoniae

• Mykobakteerit – Mycobacterium tuberculosis

– NT Mycobacteria

28.9.2015 Saara Salmenlinna

Nyt käytössä olevia tyypitysmenetelmiä

• MLST (useilla eri bakteerilajeilla)

• spa (Staphylococcus aureus, MRSA)

• emm (Streptococcus pyogenes)

• MIRU-VNTR (Mycobacterium tuberculosis)

• spoligo (Mycobacterium tuberculosis)

• serotyping (useilla eri bakteerilajeilla)

• MLVA (Salmonella spp.)

• PFGE (useilla eri bakteerilajeilla)

• rep-PCR (useilla eri bakteerilajeilla)

28.9.2015

Kantakokoelman / tyypitystiedon ylläpito: esimerkkinä MRSA

28.9.2015

THL:

Vuoden 2005 jälkeen

15380 MRSA-kantaa, 9877 spa-tyyppi,

Meta-tietoa

Toimintaympäristön muutos 5-10 vuoden sisällä

1. Tekniikan kehittyminen? – Referenssilaboratorioiden käyttämät tekniikat

– Kliinisten laboratorioiden käyttämät tekniikat

– Mahdolliset näytteistä tehtävät analyysit

2. Epidemiologisen tiedon kerääminen muuttuu? – Structured survey approach (vakioitu tutkimus/keräys)

– Suora (Tessy) raportointi valikoiduille aineistolle jatkuu ja tulee olemaan kattavampaa

3. Kantakokoelmien sekä epidemiologisen tiedon ylläpito ja hyödynnettävyys? – Kaikki tieto jaetaan

28.9.2015

28.9.2015

1. Tekniikan kehittyminen?

Mikrobiologisen/molekyylibiologisen laboratoriotekniikan murros

http://www.genome.gov/sequencingcosts/

NGS-tekniikat Sanger-tekniikat

28.9.2015

Epidemiaselvitykset, molekulaarisen seurantatiedon tuottaminen

• MLST (useilla eri bakteerilajeilla)

• spa (Staphylococcus aureus, MRSA)

• emm (Streptococcus pyogenes)

• MIRU-VNTR (Mycobacterium tuberculosis)

• spoligo (Mycobacterium tuberculosis)

• serotyping (useilla eri bakteerilajeilla)

• MLVA (Salmonella spp.)

• PFGE (useilla eri bakteerilajeilla)

• rep-PCR (useilla eri bakteerilajeilla)

NGS/WGS useimmille bakteereille

core genome MLST tai vastaava

28.9.2015

Tekniikan kehittyminen

“Considering the rapidity and high specificity of the real-time PCR assays compared

to the toxigenic culture, they can be used as the first test method for C. difficile infection/colonization.”

28.9.2015

Muutokset mikrobien toteamistavoissa, viljely vs. PCR

ja muut NH osoitukset

Tekniikka muuttuu?

• Tyypitysmenetelmien muutos tulevaisuudessa (5-10 v) on mahdollista, että yksi automatisoitu menetelmä tuottaa kaiken tarvittavan informaation

– Referenssilaboratorion rooli ei ole menetelmäkirjon ylläpito

– Siirtymävaihe:

• Miten tulkitaan?

• Vertailtavuus vanhaan on säilytettävä!

– Myöhemmin: tietokantojen ja kantakokoelmien ylläpito

• Bakteerikantojen saatavuus voi tulla tiettyjen bakteerien kohdalla ongelmaksi

– Näytteiden/bakteerikantojen keräykset

28.9.2015

28.9.2015

3. Kantakokoelmien sekä epidemiologisen

tiedon ylläpito ja hyödynnettävyys?

2. Epidemiologisen tiedon kerääminen

muuttuu?

http://www.slideshare.net/tag/arhainetworks2015 /

Daniel Palm / ECDC

28.9.2015

Esimerkkejä pilottitutkimuksista

• Staphylococcal Reference Laboratory Working Group – Structured survey 1 (2006)

– Structured survey 2 (2011, based on ECDC tender)

• European Survey on Carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (EuSCAPE, 2013 – 2014, based on ECDC tender)

• Clostridium difficile

– European surveillance of Clostridium difficile infections (ECDIS-Net), 2013 based on ECDC tender.

– EUropean, multi-centre, prospective bi-annual point prevalence study of CLostridium difficile Infection in hospitalised patients with Diarrhoea (EUCLID), 2012-2013, Astellas Pharmaceuticals

28.9.2015

Strain information

Classic type (spa, MLST,...)

Draft genome sequence

Resistance profile

Virulence profile

Isolation date

Specimen type

Patient information

Age

Sex

Hospital/LCF

Location in hospital

Infection/colonization

Clinical importance

Geographical information

Country

City

Coordinates

Strain collection

Storage of the strains

Access to the strains

Database

www-interface

Easy to use

Open access

28.9.2015

DB

Tiedon kerääminen, ylläpito ja hyödyntäminen

• Keräysten hoitaminen

– Bakteerikannat, näytteet

– Meta-tiedot

– Analyysitulokset

• Kerätyn tiedon hyödyntäminen

– Kliinisesti erityisen merkittävät fenotyypit ja niiden leviäminen

• High Risk Clones

• Early warning

– Klustereiden ja ryvästyminen havainnointi

• Raportointi

28.9.2015

Referenssilaboratorion rooli

• Tällä hetkellä – Kantakokoelmat ja

tietokannat

– Erityistason tekniikat

– Yhteydet

• Kotimaassa

• EU/ECDC, WHO

– Valmius

• Tutkimustoimintaa

• Laboratoriotiloja

• Tulevaisuudessa – Kantakokoelmat ja

tietokannat

• Muut näytekokoelmat

– Erityistason tekniikat

• Vertailtavuus vanhaan

– Yhteydet

• Kotimaassa

• EU/ECDC, WHO

• Structured surveys

– Valmius

• Kansainvälinen seurantatieto

• Tutkimustoimintaa

• Laboratoriotiloja

28.9.2015

Kiitokset

• Saara Salmenlinna

• Hanna Soini

• Maija Toropainen

• Silja Mentula

• Merja Marjamäki

28.9.2015