Antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien tunnistaminen laboratoriossa 

EU edellyttää jäsenmailtaan ihmisistä, eläimistä ja elintarvikkeista eristettyjen bakteerien resistenssiseurantaa. Elintarvikkeista eristettyjen bakteerien EU-resistenssiseurannassa käytetään bakteerien antibioottiherkkyyden osoittamisessa liemilaimennosmenetelmää ja joidenkin bakteerien kohdalla myös bakteerin kokogenomisekvensointia.  

Herkkyys määritetään tarkastelemalla ilmiasua tai perimää 

Bakteerin herkkyys eri antibiooteille määritetään laboratoriossa tarkastelemalla joko bakteerin ilmiasua tai perimää. Bakteerin ilmiasuun perustuvat herkkyysmääritysmenetelmät tulivat käyttöön pian antibioottien keksimisen jälkeen ja ovat käytössä edelleen. 

Eräs bakteerin ilmiasuun perustuvista menetelmistä on kiekkodiffuusiomenetelmä, jossa tutkittavaa antibioottia sisältävä kiekko asetetaan elatusaineelle, jolle on viljelty tutkittavaa bakteerikantaa. Antibiootin pitoisuus elatusaineessa pienenee, kun etäisyys kiekosta kasvaa. Etäisyydelle, jossa antibioottipitoisuus on laskenut alle pienimmän bakteerin kasvua estävän tason, muodostuu näkyvän kasvun raja. Estovyöhykkeen halkaisijan avulla arvioidaan kyseisen bakteerikannan herkkyyttä tutkittua antibioottia kohtaan. 

Liemilaimennosmenetelmä perustuu myös bakteerin kasvun estymisen havaitsemiseen, mutta siinä käytetään kiinteän elatusaineen sijasta nestemäistä elatusainetta ja estovyöhykkeen halkaisijan sijasta tarkastellaan bakteerin kasvun estymistä eri pitoisuuksia sisältävissä kuoppalevyn kuopissa. Liemilaimennosmenetelmää käytetään muun muassa EU:n resistenssiseurannassa eläimistä ja elintarvikkeista eristettyjen salmonella- ja kampylobakteerien herkkyysmäärityksessä.  

Ilmiasuun perustuvien menetelmien rinnalle on kehitetty erilaisia molekyylibiologisia menetelmiä, joiden tarkoituksena on osoittaa bakteerikannan perimässä oleva resistenssiominaisuus eli resistenssigeeni tai -geenit. Molekyylibiologisia menetelmiä ovat seuranneet uuden sukupolven sekvensointitekniikat, jotka mahdollistavat yksittäisten resistenssigeenien sijasta bakteerin koko genomin tarkastelun.  

Resistenssigeenien osoituksen lisäksi koko genomitieto antaa mahdollisuuden tarkastella bakteerikannan muita ominaisuuksia ja esimerkiksi verrata bakteerikantojen genomeja toisiinsa. Tiedon avulla voidaan arvioida bakteerien leviämisreittejä ja parantaa epidemiaselvityksiä. Tulevaisuudessa sekvensointia hyödynnetään enenevässä määrin myös potilasdiagnostiikassa. 

Kokogenomisekvensointi yleistyy 

Kokogenomisekvensointi (whole genome sequencing, WGS) on yleistynyt myös elintarviketurvallisuuteen liittyvissä bakteerianalyyseissä ja tuo tehokkaan mahdollisuuden seurata resistenttien bakteerien esiintymistä. EU sallii jäsenvaltioiden käyttää WGS-tekniikkaa vaihtoehtoisena menetelmänä agarlaimennosmenetelmälle tiettyjen bakteerien kohdalla. Edellytyksenä on, että WGS-tekniikkaa soveltavat laboratoriot käyttävät Euroopan unionin vertailulaboratorion menetelmiä.  

Tulevaisuudessa tekoälyn ansiosta tiedon käsittely moninkertaistuu ja se tarjoaa aiempaa tarkempaa tietoa resistenttien bakteerien esiintyvyydestä parantaen niin resistenssiseurantaa kuin myös potilaiden hoitomahdollisuuksia.