Photo: Colourbox.dk

Toiletaffald giver viden om sygdommes globale smitteruter

onsdag 19 aug 15

Kontakt

Frank Møller Aarestrup
Professor, forskningsgruppeleder
DTU Fødevareinstituttet
35 88 62 81

Kontakt

Thomas Sicheritz-Pontén
Professor
DTU Bioinformatik
45 25 24 22

Kontakt

Ole Lund
Professor
DTU Fødevareinstituttet
93 51 10 79

Analyse og gensekventering af sygdomsfremkaldende mikroorganismer og resistente bakterier i toiletaffald fra internationale fly kan være starten på en ny måde til globalt at overvåge smitsomme sygdomme og afdække, hvordan de bliver overført mellem lande. Analysen er foretaget af forskere fra DTU Fødevareinstituttet og DTU Systembiologi og er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Scientific Reports.

På verdensplan er infektionssygdomme skyld i cirka 22% af alle dødfald, og eksperter forventer, at tallet vil stige i løbet af de kommende år. Udover de alvorlige konsekvenser for dem, der bliver syge, lægger infektionssygdomme et stort pres på udgifterne i sundhedsvæsenet, og de kan udløse restriktioner i handel af varer samt på, hvordan mennesker rejser rundt i verden.

De nuværende internationale overvågningssystemer for infektionssygdomme er i høj grad lagt an på lægers indrapportering, efter de har behandlet syge patienter. Det betyder, at sygdomsfremkaldende mikroorganismer og resistente bakterier har mulighed for at sprede sig og gøre store befolkningsgrupper syge, inden man overhovedet opdager dem.

Der er i øjeblikket kun meget begrænsede oplysninger om den globale forekomst og overførsel af antibiotikaresistens og infektionssygdomme.

"Vores arbejde har vist, at der er stort potentiale for at gøre lufthavne til sites, hvor man hurtigt kan indsamle data om resistente gener og visse mikroorganismer."

Forskere ved DTU Fødevareinstituttet og DTU Systembiologi arbejder på at opfinde hurtigere metoder til på globalt plan at opdage og reagere på sygdomsudbrud ved hjælp af genomteknologi, hvor sygdomsfremkaldende mikroorganismers totale DNA-profil afdækkes på én gang. Forskerne arbejder også på at oprette en international platform, hvor man kan udveksle de data, der genereres.

Vigtig viden i flyvemaskiners septiktanke

Internationale fly er kendt som en vigtig kanal for transmission af infektionssygdomme. Derfor har institutternes forskere brugt genomteknologi til at analysere toiletaffald fra 18 fly, der ankom til Københavns Lufthavn fra ni destinationer i Syd- og Nordasien samt Nordamerika.

Toiletaffaldet blev analyseret for alle kendte antibiotikaresistente gener og en række sygdomsfremkaldende mikroorganismer.

”Ifølge prognoser vil næsten halvanden milliard mennesker i 2016 rejse internationalt med fly. Vores arbejde har vist, at der er stort potentiale for at gøre lufthavne til sites, hvor man hurtigt kan indsamle data om resistente gener og visse mikroorganismer,” forklarer professor Frank Møller Aarestrup fra DTU Fødevareinstituttet.

Forskerne har analyseret den totale mængde DNA, der blev oprenset fra toiletaffaldet og gjort brug af de muligheder, der inden for de seneste år er opstået ved udvikling af sekventeringsteknologi og store dataanalyser.

”DTU er et af verdens førende forskningscentre inden for bioinformatik, og på DTU Systembiologi har vi en af verdens største computere dedikeret til lifescience. Studiet her viser, at vi på sigt kan kombinere indsamling af biologiske prøver med total sekventering og hurtige dataanalyser og samtidig overvåge for alle kendte og måske ukendte organismer fremfor som hidtil, hvor vi leder efter én organisme ad gangen”, forklarer professor Thomas Sicheritz-Pontén fra DTU Systembiologi.

Forskelle mellem verdensdele

Gener, der er resistente overfor antibiotika af typen tetracyklin, makrolid og betalactam, forekommer  hyppigst i alle prøverne.

Analysen viser også geografiske forskelle. Fx er der en langt større variation i de resistente gener blandt prøverne fra Sydasien, Nordasien og alle asiatiske prøver tilsammen i forhold til prøverne fra Nordamerika. I forhold til mikroorganismerne er der færre Clostridium difficile bakterier i prøver fra Sydasien end fra både Nordasien og Nordamerika, mens forekomsten af Salmonella enterica var størst i prøver fra Sydasien.

Læs mere

Analysen af toiletaffald fra 18 internationale fly i Københavns Lufthavn er nærmere beskrevet i en videnskabelig artikel offentliggjort i Scientific Reports: Meta-genomic analysis of toilet waste from long distance flights; a step towards global surveillance of infectious diseases and antimicrobial resistance.

DTU Fødevareinstituttet og DTU Systembiologi står i spidsen for EU-projektet COMPARE med 28 europæiske partnere, der skal gøre det muligt i ’real time’ at udveksle og fortolke oplysninger fra hele verden om sygdomsfremkaldende mikroorganismers unikke genomsekvenser og sammenholde disse data med andre relevante informationer som fx kliniske og epidemiologiske data.

Læs om projektet i DTU Fødevareinstituttets pressemeddelelse af den 20. januar 2015: Danmark i spidsen for global bekæmpelse af infektionssygdomme.

https://www.food.dtu.dk/Nyheder/Nyhed?id=8747c909-02f3-4b2d-b349-c3291b3b873a
22 AUGUST 2019