Las técnicas de Secuenciación del Genoma Completo (WGS) se están aplicando a un número cada vez mayor de problemas en la microbiología alimentaria, por las ventajas que ofrecen sobre otras tecnologías existentes. La nueva norma UNE-EN ISO 23418 especifica los requisitos mínimos para generar y analizar datos de secuenciación del genoma completo (WGS) de bacterias obtenidas de la cadena alimentaria.
WGS en microbiología alimentaria
Las nuevas tecnologías de Secuenciación del Genoma Completo (WGS), más rápidas, económicas y de alto rendimiento, se están aplicando cada vez más en la microbiología alimentaria. La secuenciación del genoma completo (WGS) ofrece ventajas significativas sobre otras tecnologías existentes (serotipado, electroforesis en gel de campo pulsado o la detección fenotípica de mecanismos de resistencia a los antibióticos) para muchas aplicaciones.
Por ejemplo, los análisis basados en WGS son utilizados por los laboratorios de salud pública para detectar brotes, mutaciones, genes y otras características genéticas, que permitan caracterizar la virulencia y el potencial de supervivencia de microorganismos patógenos.
Dentro de la industria alimentaria, existe también interés en utilizar secuencias genómicas completas para caracterizar aislados bacterianos de ingredientes y superficies ambientales con el fin de comprender mejor su origen y ecología, para actualizar los procedimientos y reducir el riesgo. Algunas empresas del sector han desarrollado, o están desarrollando, la capacidad de recopilar y analizar datos de secuencias del genoma completo. Otras recurren a laboratorios de terceros para realizar estos servicios, de forma similar a la realización de otros análisis microbiológicos.
La norma UNE-EN ISO 23418, publicada recientemente por la Asociación Española de Normalización, UNE, especifica los requisitos mínimos para generar y analizar datos de secuenciación del genoma completo (WGS) de bacterias obtenidas de la cadena alimentaria.
UNE-EN ISO 23418
Microbiología de la cadena alimentaria Secuenciación del genoma completo para tipaje y caracterización genómica de bacterias. Requisitos generales y orientación
Esta norma especifica los requisitos mínimos para generar y analizar datos de secuenciación del genoma completo (WGS) de bacterias obtenidas de la cadena alimentaria (no está destinado a la secuenciación de hongos o virus).
Este proceso puede incluir las siguientes etapas:
a) manipulación de cultivos bacterianos
b) aislamiento de ADN genómico axénico
c) preparación de librerías, secuenciación y evaluación de la calidad de lectura y almacenamiento de la secuencia de ADN sin procesar
d) análisis bioinformático para determinar la relación genética, el contenido genético y la predicción del fenotipo, y la validación del pipeline bioinformático
e) captura de metadatos y depósito en base de datos de secuencias
f) validación del flujo de trabajo WGS de extremo a extremo (adecuado para el propósito de la aplicación prevista).
La norma es aplicable a las bacterias aisladas de:
– productos destinados al consumo humano
– productos destinados a la alimentación animal
– muestras ambientales de las zonas de manipulación y producción de alimentos y piensos
– muestras de la etapa de producción primaria.
Contenidos
Entre otros aspectos, en la norma se incluyen:
- Principios
Generalidades
Operaciones del laboratorio: preparación de muestras y secuenciación
Análisis bioinformático
- Generalidades
- Análisis SNP
- Análisis MLST
- Análisis de distancia kmer
Formatos de metadatos y depósito en la base de datos de secuencias
Validación y verificación del flujo de trabajo WGS - Recomendaciones generales de laboratorio
Aislamiento bacteriano y extracción de ADN
Ambiente del laboratorio
Procedimientos operativos normalizados y trabajo no conforme
Sistema de gestión de información de laboratorio
Competencia del laboratorio - Operaciones de laboratorio
Preparación y almacenamiento de muestras
Aislados bacterianos
Aislamiento de ADN
Preparación y secuenciación de librerías
- Preparación de la librería
- Secuenciación de ADN
- Uso de controles
- Evaluación de la calidad de los datos de lectura sin procesar
- Almacenamiento y retención de muestras y datos - Análisis de datos bioinformáticos
Requisitos para el software y los pipelines bioinformáticos utilizados para el análisis de datos
Registro y documentación
Evaluaciones de calidad
Análisis SNP
Análisis MLST (cgMLST y wgMLST)
Detección de genes objetivo
Generación de árbol filogenético o dendrograma
Métricas y archivos de registro
Interpretación y notificación de los resultados de los análisis bioinformáticos
- Interpretación de los resultados de los pipelines bioinformáticos
- Informe de los resultados del análisis genómico - Metadatos
Generalidades
Interoperabilidad de metadatos y preparación para el futuro
- Generalidades
- Ontologías
- ISO WGS Slim
Formateo de metadatos usando este documento
Metadatos asociados con la recogida de muestras
Metadatos asociados al aislado
Metadatos asociados a la secuencia - Bases de datos de secuencias
- Validación y verificación
Validación
- Generalidades
- Validación de operaciones de laboratorio
- Validación del pipeline bioinformático
- Validación del flujo de trabajo de extremo a extremo
Verificación
- Generalidades
- Verificación de operaciones de laboratorio
- Verificación del pipeline bioinformático - Anexo A (Informativo) Desarrollo de métricas de calidad y uso de controles
- Anexo B (Informativo) Campos de información de contacto del laboratorio
- Anexo C (Informativo) Ubicación geográfica de los campos de recogida de muestras
- Anexo D (Informativo) Aislar campos de historial de pases
- Anexo E (Informativo) Campos de resultados y métodos de antibiograma
- Anexo F (Informativo) Campos de métodos y detección de factores de virulencia.
- Anexo G (Informativo) Métricas de control de calidad de la secuencia
- Anexo H (Informativo) Especificación de metadatos
- Anexo I (Informativo) Instrucciones para la integración de ontología reducida (Slim) por parte de los desarrolladores de software
Fuente: ISO y Asociación Española de Normalización, UNE
