Des chercheurs évaluent l'utilisation du séquençage du génome entier pour les agents pathogènes d'origine alimentaire

«Des chercheurs évaluent l'utilisation du séquençage du génome entier pour les agents pathogènes d'origine alimentaire», source Food Safety News.

Le séquençage du génome entier (WGS pour whole genome sequencing) fournit un niveau d'informations supplémentaires qui compense largement les coûts supplémentaires s'il est utilisé efficacement, selon une étude récente.

Les chercheurs ont évalué les coûts et les avantages du WGS de routine à travers des études de cas dans huit laboratoires en Europe et aux Amériques, dont cinq qui travaillent avec des agents pathogènes d'origine alimentaire. Tous les laboratoires ont signalé des avantages liés à l'utilisation du WGS pour l'identification et la surveillance des agents pathogènes.

Les travaux se sont concentrés sur le dossier d'investissement pour la mise en œuvre du WGS par rapport aux méthodes conventionnelles, sur la base des coûts et des avantages à différentes périodes entre avril 2016 et avril 2019. Pour les cinq laboratoires qui surveillent les agents pathogènes d'origine alimentaire, la période de référence était généralement d'un an.

Ces institutions, Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell'Emilia-Romagna (IZSLER, Italie), Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud (INEI-ANLIS, Argentine), Maryland Department of Health (MDH), Public Health Agency of Canada ( PHAC) et Public Health England (PHE), utilisent le WGS pour la caractérisation des isolats bactériens dans la surveillance des agents pathogènes, principalement Salmonella, Listeria, E. coli et Shigella.

Au cours de la période de 12 mois, IZSLER a effectué 175 échantillons de surveillance de routine, INEI-ANLIS en a effectué 320, MDH en a effectué 1 767, le PHAC en a effectué 8 630 et PHE en a effectué 15 791, selon l'étude publiée dans la revue Eurosurveillance.

Coûts plus élevés versus plus d'informations

Les coûts pris en compte comprenaient l'équipement, les consommables, le personnel et d'autres dépenses directement encourues par les institutions. Le coût de l'équipement pour le flux de travail du WGS au cours de l'année d'achat variait de 75 000 euros à 3,2 millions d'euros pour plusieurs séquenceurs et une infrastructure bioinformatique personnalisée.

L'évaluation économique a comparé les coûts d'utilisation du WGS au traitement du même nombre d'échantillons avec les meilleures méthodes conventionnelles d'identification et de caractérisation des agents pathogènes.

Les coûts globaux par échantillon du WGS dépassaient le prix des méthodes conventionnelles pour tous les laboratoires analysés. L'utilisation du WGS était entre 1,2 et 4,3 fois plus chère. Le coût moyen pour les cinq laboratoires de référence qui ont utilisé le WGS pour la surveillance de routine des agents pathogènes d'origine alimentaire était de 209 euros par échantillon.

Les laboratoires d'origine alimentaire s'appuyaient souvent sur des équipements moins coûteux pour les méthodes conventionnelles que les autres sites et avaient une plus grande différence entre les coûts d'équipement pour le WGS et pour les méthodes conventionnelles.

IZLER a signalé que l'introduction du WGS avait changé la façon dont les responsables de la sécurité sanitaire des aliments effectuent des prélèvements, en passant de l'examen des produits aux prélèvements de l’environnement.

Pour les agents pathogènes d'origine alimentaire, l'analyse du WGS a fourni des informations sur la façon dont les souches bactériennes se diversifient au fil du temps, permettant d'identifier les souches comme étant liées alors qu'elles auraient été considérées comme non liées selon les méthodes précédentes, selon PHE.

Impact de la détection des épidémies

Les laboratoires qui ont utilisé le WGS dans la surveillance de routine des agents pathogènes d'origine alimentaire ont déclaré qu'il y avait une simplification des flux de travail et un nombre réduit d'étapes pratiques pour l'analyse. Le délai d'exécution habituel était de 5 à 10 jours pour l'analyse du WGS. Le délai d'analyse complète d'un agent pathogène d'origine alimentaire à l'aide de méthodes conventionnelles était généralement de 4 à 15 jours, selon l'agent pathogène et l'analyse requise.

Le WGS a affecté le nombre et la taille des clusters détectés et peut réduire les cas de maladie, si les systèmes de santé publique sont équipés et financés de manière adéquate pour prendre des mesures efficaces. Les clusters identifiés avec des méthodes conventionnelles ont été confirmés ou divisés à l'aide de données de séquence, et un plus grand nombre de foyers plus petits a été trouvé.

PHAC a signalé que le nombre d'éclosions à Listeria détectées avait diminué au cours de la première année de mise en œuvre du WGS, car la PGFE avait détecté celles qui n'existaient pas et avait conduit à une utilisation inefficace des ressources enquêtant sur des éclosions inexistantes.

Le WGS a permis à PHAC d'identifier 17 éclosions distinctes d'infections à Salmonella Enteritidis associées à des produits de poulet panés crus et surgelés, qui n'avaient pas été détectées par les méthodes conventionnelles.

Pour les cinq laboratoires qui effectuent la surveillance de Salmonella, les chercheurs ont calculé le nombre et la proportion de cas signalés de salmonellose qui devraient être évités pour utiliser le WGS à coût neutre. Le nombre annuel d'équilibre sur les coûts variait d'un dans la zone de compétence de l'INEI-ANLIS en Argentine à 82 dans la zone du PHAC au Canada.

L'analyse du seuil de rentabilité indique que pour la surveillance de Salmonella, seul un pourcentage modeste des cas de salmonellose signalés devrait être évité chaque année grâce à l'utilisation du WGS pour rendre l'adoption de la technologie neutre du point de vue de la santé publique, selon les chercheurs.

L’étude a eu lieu dans le cadre du projet COMPARE EU financé par Horizon 2020 qui a commencé en 2014 et s'est terminé en 2019.