Salmonella-Ausbrüche : Aufklärungsarbeiten am NRL für Salmonella

Seit der Etablierung der Gesamtgenomsequenzierung (WGS) im Nationalen Referenzlabor (NRL) für Salmonella am BfR, stellen WGS- basierte Ausbruchsanalysen einen großen Teil der Routinearbeiten dar. Damit einhergehende neue Herausforderungen führten zur Etablierung neuer Lösungswege und qualitätsgesicherter, automatisierter Workflows. Die im NRL für Salmonella und im GenoSalmSurv-Projekt gesammelten Erfahrungen fließen in den Aufbau einer Sektor-übergreifenden WGS-basierten Surveillance in Deutschland ein. Die Gesamtgenomsequenzierung (WGS) nimmt eine immer größere Rolle bei der Erregercharakterisierung ein und ist inzwischen Goldstandard bei der Ausbruchsaufklärung von Salmonellen in Deutschland. Heutzutage stehen verschiedene Möglichkeiten für einen hochauflösenden Genomvergleich, wie die cgMLST oder die SNP-Analyse zur Verfügung.
Auch im Nationalen Referenzlabor (NRL) für Salmonella am BfR findet die Gesamtgenomsequenzierung bereits seit einigen Jahren ihren routinemäßigen Einsatz und ergänzt oder ersetzt bestehende Methoden. Die im NRL für Salmonella erzeugten Gesamtgenomsequenzdaten werden im Rahmen von Forschungsprojekten und zur Risikobewertung verwendet und in Datenbanken gespeichert. Einhergehend mit den neuen Möglichkeiten dieser Methode, stieg in den letzten Jahren auch die Zahl der Anfragen zu unterstützenden Ausbruchsanalysen mittels Genomvergleich auf nationaler (RKI, LUAs) und internationaler (EURL, EFSA/ECDC) Ebene rapide an.
Seit 2018 werden in der Routinediagnostik des NRL für Salmonella alle eingesandten S. Enteritidis Isolate, sowie alle eingesandten Isolate im Rahmen der Salmonella-Bekämpfungsprogramme und des Zoonosen-Stichprobenplans sequenziert. Die Anzahl der zu sequenzierenden Isolate konnte in den letzten Jahren kontinuierlich erweitert werden. So wurden seit 2019 im Rahmen der Ausbruchanalysen zusätzlich Sequenzierungen bestimmter Serovare durchgeführt, seit 2020 werden zusätzlich alle rauen Salmonellen und seit 2021 präventiv alle Salmonella-Isolate aus Lebensmitteln sequenziert.  Im Rahmen des nationalen BMG geförderten Projekt zur integrierten genombasierten Surveillance von Salmonellen (GenoSalmSurv), war es möglich zusätzlich eine repräsentative Auswahl der Salmonella-Serovare mit höchster Relevanz für die öffentliche Gesundheit (Schwerpunkt S. Typhimurium und S. Infantis) in `real time` zu sequenzieren um eine effizientere Ausbruchsbearbeitung zu ermöglichen und eine Sektor-übergreifende WGS-basierte Surveillance am Beispiel von Salmonellen zu erproben.
Der rapide Anstieg an Anfragen zu unterstützenden Ausbruchsanalysen, u.a. auch bedingt durch die im GenoSalmSurv-Projekt entwickelte automatisierte Clusterdetektion, stellte das NRL vor besondere Herausforderungen. Durch enge Zusammenarbeit mit dem Nationalen Studienzentrum für Sequenzierungen in der Risikobewertung am BfR konnten hierfür weitere effektive, automatisierte Workflows erarbeitet und etabliert werden. Auch die Qualitätssicherung und Harmonisierung dieser neuen Methoden und Workflows konnte in den letzten Jahren am BfR erreicht werden. Die hierbei gesammelten wertvollen Erfahrungen können zur Etablierung einer Sektor-übergreifenden WGS-basierten Surveillance in Deutschland beitragen. Insbesondere die Erfahrungen aus dem GenoSalmSurv-Projekt zeigen, dass trotz diverser neuer Herausforderungen eine integrierte genombasierte Surveillance möglich, effektiv und sinnvoll ist. Neue Lösungsstrategien gehen hierbei über die reine laborbasierte Etablierung der Methode an sich, sowie eine abgestimmte und nachhaltige Datenaufbereitung, –analyse und Clusterdetektion weit hinaus. Um die Möglichkeiten die mit der NGS Methode und der nachgeschalteten automatisierten Datenauswertung voll ausschöpfen zu können, sind auch neue, optimierte und abgestimmte Kommunikations- und Handlungswege nötig, um eine effektive, ressourcenorientierte Sektor-übergreifende Ausbruchsbearbeitung zu gewährleisten. Zusätzlich sollten dabei auch prospektive Ausbruchsanalysen und eine verbesserte Rückverfolgung zum generellen Verständnis bestehender Verbreitungswege von Salmonellen beitragen, um lebensmittelbedingte Infektionen weiter minimieren zu können.