芝加哥（路透社）——聯邦官員表示，全基因組測序正在徹底改變對食源性疾病的調查，使其能夠更快地確定疫情源頭並預防更多病例。
以前，來自患病患者的樣本被送到州和聯邦實驗室，疾病調查人員在那裡進行測試，以檢視感染是否是由同一種細菌引起的。當出現足夠多的匹配項（通常是十幾個左右）時，流行病學家會採訪患者，尋找導致疫情爆發的常見食物。
但是，測試並非決定性的，而且將一個病例與另一個病例聯絡起來需要時間。“當這一切發生時，更多的受汙染產品正在進入公眾，”美國食品和藥物管理局食品安全與應用營養中心科學運營副主任史蒂文·穆瑟博士說。
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現在，FDA 正在建立一個由州和聯邦實驗室組成的網路，這些實驗室配備了繪製在患病患者身上發現的李斯特菌、沙門氏菌和其他食源性病原體確切 DNA 序列的能力。然後，這些序列被上傳到美國國立衛生研究院託管的公共資料庫中。該技術不僅可以區分病原體與多種相關物種，還可以顯示同一菌株內的細微突變。
與此同時，FDA 已開始對在例行工廠檢查中發現的病原體進行測序，並將這些病原體新增到資料庫中。他們說，這樣做的好處之一是能夠快速將疫情中的患者聯絡起來。另一個好處是有可能在少數患者生病後就確定疫情源頭，從而縮短將受汙染食品從商店貨架上撤下的時間。
為了增加匹配的機率，FDA 希望製造商提供在他們自己的工廠檢查中發現的病原體樣本。一些汙染在食品工廠中很常見。當在製造工廠中發現但未在食品產品中發現時，公司通常只需要清理乾淨，而無需召回產品。
但是，消除病原體很困難，並且說服公司提供可能構成犯罪證據的樣本一直是一項艱鉅的推銷工作，公共衛生官員、食品製造商和召回專家在接受採訪時表示。
“這不是我們已經解決的問題，”FDA 微生物學家露絲·蒂姆說，她在過去一年中與 10-15 家公司討論了測序的好處。
“砰！你抓住他們了。”
在 2014 年俄勒岡州 nSpired Natural Foods 生產的花生醬引發沙門氏菌疫情期間，FDA 確信了新方法的優越性。
FDA 剛剛啟動了一個由州、聯邦和學術實驗室組成的網路來做全基因組測序，該機構也開始對從工廠檢查期間擦拭表面收集的病原體進行測序。所有這些程式碼都上傳到名為 GenomeTrakr 的資料庫中。
當人們開始生病時，FDA 科學家和合作夥伴搜尋 GenomeTrakr，尋找與檢查樣本的匹配項。FDA 微生物學部門主任埃裡克·布朗博士說，他們發現從兩名患病患者身上採集的細菌 DNA 與 FDA 在 nSpired Foods 發現的沙門氏菌“幾乎無法區分”。
匹配結果使官員能夠迅速召回受汙染的花生醬。只有六人生病。
國家生物技術資訊中心主任大衛·利普曼博士說，使用測序“你可以更早地發現問題”。“可能只有兩個病例。如果你看到匹配項，砰！你抓住他們了。”
更精確的工具
自 2012 年 GenomeTrakr 啟動以來，已將來自各種病原體的 25,000 個基因組新增到資料庫中，並且包括美國農業部和美國疾病控制與預防中心在內的幾個州和聯邦合作伙伴已簽約加入。
參與者一致認為，與以前使用的 20 年曆史的遺傳指紋識別技術 PFGE 相比，測序具有巨大的優勢。
大衛·艾奇遜曾在美國農業部和 FDA 任職，現在為公司提供食品安全方面的建議，他將這種差異比作交通事故中的目擊者。雖然 PFGE 可能將車輛識別為棕色豐田卡羅拉，但全基因組測序提供了車牌號，甚至車輛識別號。
他說：“它們都有助於識別罪魁禍首”，但其中一種可以識別出特定的致病菌。
CDC 於 2013 年秋季開始試驗全基因組測序，加入 FDA 和 USDA 的試點專案，對患者所有報告的李斯特菌病病例進行測序，並將這些序列上傳到 GenomeTrakr 資料庫。
對於該試點專案，CDC 將全基因組測序與 PFGE 進行了比較，發現測序減少了“紅鯡魚”的數量——即看起來相似但不相關的病例。
在李斯特菌專案的第一年，全基因組測序識別出 19 個李斯特菌群，並解決了 4 起疫情。相比之下，前一年識別出 14 個菌群，解決了一起疫情。
喜憂參半
對於食品行業來說，更快地將患者樣本中的細菌與其工廠相匹配的能力是一把雙刃劍。
FDA 的穆瑟認為，這項技術最終將被行業接受，行業可以使用測序來檢視供應商是否將汙染物帶入其工廠，或者細菌是否已在工廠的某個角落定居。
穆瑟說：“這些是行業以前根本無法獲得的東西。”
怡安風險解決方案危機管理實踐的伯尼·史蒂夫斯為公司提供產品召回方面的建議，他說測序正在“比我們以前見過的更快地”將人類疾病與源頭聯絡起來，使公司能夠“防患於未然”。
相反，他說，“它為監管機構提供了另一種工具來找出潛在問題的來源。”
這可能意味著更多的召回。公共利益科學中心的資料顯示，在 2002-2011 年報告的食源性疾病爆發事件中，只有約 40% 得到解決，讓許多製造商逃脫了責任。
為了減輕其中一些擔憂並仍然獲得更多樣本，FDA 及其合作伙伴正在研究允許公司透過第三方提供盲樣的方法。
佐治亞大學的一項名為 VoluntaryNet 的專案將允許公司匿名提供樣本。對於公司而言，該計劃可以提醒他們工廠中存在的病原體。如果提交的病原體開始使人生病，公共衛生官員可以向公司發出問題警報，並可能更快地將食品從市場貨架上撤下。
FDA 統計學家埃羅爾·斯特林說，幾家公司原則上同意提供樣本，他們正在制定匿名參與的細節。