Rapid detection of gastrointestinal pathogens in water using the FilmArray® system

Vi har gjort innledende undersøkelser av ytelsen til multiplex PCR-systemet FilmArray med tanke på hurtig påvisning av gastrointestinale («mage-tarm») parasitter og bakterier i forurenset elvevann. FilmArray-systemet baserer seg på gjenkjennelse av nukleinsyrer (nestet multiplex PCR) som er spesifikke for et forhåndsdefinert sett med 15–25 utvalgte patogener (bakterier, virus, parasitter). Ulike testreagenser (paneler) er utviklet for ulike diagnostiske formål og med ulike typer klinisk prøvemateriale, herunder luftveispanelet (respiratory panel), blodpanelet (blood culture identification panel), hjernepanelet (meningitis encephalitis panel) og mage-tarm-panelet (gastrointestinal panel). Videre finnes det et eget panel for påvisning av høypatogene biotrussel-agens i miljøprøver (biothreat panel) som benyttes rutinemessig ved FFIs CBRElaboratorium. I vår studie ble mage-tarm-panelet til FilmArray sammenliknet med konvensjonelle standardmetoder. Alle testene i studien ble utført med to bakteriearter (Yersinia enterocolitica og Campylobacter jejuni) og to parasittarter (Giardia lamblia og Cryptosporidium parvum). Agensene har flere fellestrekk: De smitter mellom dyr og mennesker (zoonotiske), de er krevende å påvise med standard metodikk og de er hyppig årsak til utbrudd av næringsmiddelbåren mage-tarm-sykdom hos mennesker. Vi gjennomførte tester på forurenset overflatevann fra Nitelva. Vannet ble kontaminert med to ulike (høy/lav) konsentrasjoner av de fire utvalgte agensene. Deretter utførte vi sammenliknende eksperimenter med ulike metoder for prøvepreparering og analyse. Resultatene viste at FilmArray overveiende hadde like god påvisningsevne sammenliknet med de konvensjonelle metodene og ved de aktuelle konsentrasjonene som ble benyttet. En utvidet studie med bruk av flere paralleller og konsentrasjoner vil være nødvendig for å fastsette statistisk gyldige deteksjonsgrenser. Videre vil det være relevant å undersøke hvor egnet instrumentet er under mer primitive feltforhold og som del av flyttbare laboratorier i forbindelse med næringsmiddelkontroll, diagnostikk og utbruddsoppklaring. FilmArray er et enkelt analysesystem for direkte påvisning av multiple biologiske agens i komplekse prøver ved at den integrerer prøvepreparering, DNA/RNA-ekstraksjon, amplifisering og analyse i et enkelt og lukket system. Dette har klare fordeler dersom en har behov for hurtig screening av en prøve for multiple agens og har begrenset med infrastruktur til prøvepreparering.