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Une seule santé et surveillance génomique : une nouvelle approche de la santé publique

Découvre comment la santé unique et les outils génomiques améliorent la surveillance et la prévention des maladies.

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Une seule santé, c'est une manière de voir la santé qui relie les humains, les animaux et l'environnement. Ce concept est devenu plus important récemment avec l'augmentation des maladies qui peuvent se transmettre des animaux aux humains (les zoonoses) et le problème grandissant de la résistance aux antibiotiques. En combinant les infos sur la santé humaine, la santé animale et l'environnement, les experts peuvent mieux surveiller les maladies et gérer les risques sanitaires.

Pourquoi la santé unique est importante

L'approche One Health aide à surveiller et contrôler les maladies infectieuses. C'est crucial pour comprendre comment les maladies se propagent et quels facteurs contribuent à des épidémies. En utilisant des données de différentes sources, les systèmes de santé peuvent rapidement identifier et réagir aux menaces potentielles, améliorant ainsi la sécurité sanitaire et réduisant l'impact des maladies.

En plus, One Health encourage la collaboration entre divers groupes, dont les professionnels de la santé, les vétérinaires et les scientifiques de l'environnement. Ensemble, ils peuvent créer et mettre en œuvre des plans pour prévenir et contrôler les maladies plus efficacement.

Avancées dans le suivi des maladies

Traditionnellement, les maladies étaient surveillées grâce à la sérotypage, une technique qui identifie les différentes souches d'organismes. Cependant, cette méthode a des limites, surtout pour les souches étroitement liées. Récemment, de nouvelles méthodes de typage moléculaire, comme le typage de séquence multi-locus (MLST), ont commencé à être utilisées en complément des techniques traditionnelles.

Un des progrès les plus significatifs pour le suivi des maladies, c'est la technologie de séquençage à haut débit (HTS). Cette technologie permet une analyse rapide et économique des séquences génétiques complètes de microorganismes. Le séquençage du génome entier (WGS) fournit des infos précieuses, permettant aux chercheurs de répondre à des questions importantes sur les relations entre différentes souches et les gènes responsables de certaines caractéristiques, comme la résistance aux antibiotiques.

Du coup, le WGS est de plus en plus reconnu comme un outil précieux pour suivre les sources d'épidémies et pour la surveillance des maladies en général.

SIEGA : Un système de surveillance génomique

L'Andalousie, une grande région du sud de l'Espagne, a développé un système de surveillance génomique appelé SIEGA. Ce système compile des données provenant de diverses sources pour surveiller la santé des populations et des agents Pathogènes. Depuis juillet 2023, SIEGA comprend un nombre important de génomes bactériens collectés à partir de différents endroits en Andalousie, comme des produits alimentaires, des usines, des fermes et des échantillons humains.

SIEGA fournit des infos sur les origines des échantillons, les types de bactéries trouvées et les gènes de résistance ou de virulence présents. Le système a deux parties : un module public qui partage des infos générales et un système de gestion d'informations de laboratoire (LIMS) privé pour les professionnels de santé qui l'utilisent pour surveiller et réagir aux menaces sanitaires.

Le processus SIEGA

SIEGA a été mis en place après que le ministère local de la santé andalou a chargé la fondation Progrès et Santé en mai 2020. L'initiative a commencé par le séquençage d'échantillons dans des laboratoires privés. Avec le temps, un système de séquençage génomique a été développé pour centraliser et rationaliser le processus.

Des échantillons provenant de différentes provinces sont collectés et envoyés pour extraction d'ADN dans des laboratoires désignés. Une fois l'ADN extrait, il est envoyé à une installation de séquençage. Les données résultantes sont téléchargées dans la base de données centrale SIEGA pour analyse et suivi.

Ce système permet de surveiller diverses sources, y compris les cas cliniques, les échantillons environnementaux et les produits alimentaires. Les infos collectées aident à comprendre comment les maladies se propagent et à prévenir de futures épidémies.

Accès public à SIEGA

SIEGA a un site web public qui fournit des mises à jour sur les espèces surveillées et décrit comment le système fonctionne. Cette transparence est importante pour instaurer la confiance et tenir le public informé des questions de santé.

Le site permet aux utilisateurs de voir les relations entre différents échantillons, d'explorer leurs origines géographiques et de comprendre comment les maladies peuvent se propager au fil du temps. Cette fonctionnalité peut aider à sensibiliser au transport de maladies et à promouvoir de meilleures pratiques de santé au sein des communautés.

Gestion des données et accès utilisateur

Le système de gestion des données SIEGA est conçu pour être facile à utiliser par les professionnels de la santé publique. Il permet aux utilisateurs de télécharger des données de séquençage et d'effectuer des contrôles de qualité automatisés. Les utilisateurs peuvent générer des rapports sur des isolats spécifiques, enquêter sur des voies de transmission potentielles et recevoir des alertes lorsque de nouvelles souches avec des profils génétiques similaires sont détectées.

Le système maintient un système de permission structuré pour garantir que les données sensibles ne sont accessibles qu'au personnel autorisé. Certains groupes ont des droits d'accès supplémentaires pour répondre rapidement en cas d'épidémies.

Téléchargement et traitement des données efficaces

SIEGA simplifie le processus de téléchargement des données dans le système. Les utilisateurs suivent un simple processus en trois étapes pour soumettre leurs échantillons, qui consiste à télécharger un fichier modèle, à télécharger des données et à confirmer l'exactitude des échantillons.

Une fois les données téléchargées, une analyse détaillée est effectuée. Un système de feux tricolores aide à évaluer rapidement la qualité des échantillons. Les échantillons de faible qualité sont exclus des tests ultérieurs, garantissant que l'analyse est basée sur des données fiables.

Assurer le contrôle qualité

Le contrôle qualité est un aspect crucial du système SIEGA. Chaque échantillon se voit attribuer un identifiant unique qui aide à le suivre tout au long du processus. Cet identifiant est lié à des informations importantes sur sa source et toute donnée de santé pertinente.

Des contrôles réguliers de la qualité aident à maintenir des normes élevées. Tout échantillon ne répondant pas aux critères établis est marqué et retiré des études ultérieures. Cela garantit que les données utilisées pour l'analyse sont à la fois fiables et précises.

Fonctionnalités de rapport automatique

Pour chaque échantillon, SIEGA génère un rapport résumant les principales conclusions de l'analyse. Ces rapports incluent des indicateurs importants sur la qualité de l'échantillon, des détails sur sa composition génétique et des gènes de résistance ou de virulence identifiés.

Les utilisateurs peuvent consulter ces rapports en ligne ou les télécharger pour un usage ultérieur. Cette fonctionnalité aide les professionnels de la santé à accéder rapidement et à partager des infos importantes sur les souches bactériennes et leurs caractéristiques.

Outils d'analyse personnalisables

SIEGA permet aux utilisateurs d'effectuer des analyses personnalisables via un système de tableau flexible. Cet outil permet de fusionner différents types de données, qui peuvent ensuite être visualisés dans des arbres phylogénétiques. Cela facilite l'identification des relations entre les échantillons et le suivi de leurs connexions.

Le système dispose également d'une fonction d'alerte qui notifie les utilisateurs lorsqu'un nouvel échantillon répond à des critères spécifiés, comme la similarité génétique ou la présence de gènes de résistance spécifiques. Cette capacité renforce la réactivité du système face aux menaces sanitaires potentielles.

Avantages de SIEGA pour la santé publique

SIEGA vise à rendre la surveillance épidémiologique plus efficace, surtout dans les grandes communautés. Cela réduit le besoin pour les organisations individuelles de développer leurs propres systèmes de gestion des Données génomiques. Avec SIEGA, les responsables de la santé publique peuvent compter sur un système centralisé qui soutient un traitement cohérent et standardisé des données génomiques.

En utilisant une plateforme partagée, SIEGA facilite la coopération entre divers acteurs. Tous ceux qui participent à la surveillance et au contrôle des maladies peuvent accéder aux ressources essentielles pour gérer les données efficacement.

Utilisateurs actuels de SIEGA

Les laboratoires de microbiologie en Andalousie utilisent activement SIEGA. Les professionnels de la protection de la santé et les équipes de surveillance épidémiologique font également partie de la base d'utilisateurs. L'approche collaborative adhère au principe One Health, promouvant une manière intégrée de gérer la santé à travers différents secteurs.

Compréhension de l'épidémiologie moléculaire des pathogènes

SIEGA abrite une grande quantité de données génomiques sur divers pathogènes, notamment Salmonella enterica, Listeria monocytogenes, Campylobacter spp., Escherichia coli, Yersinia enterocolitica et Legionella pneumophila. Ces organismes sont significatifs pour la santé publique, et surveiller leur comportement aide à prédire et contrôler les épidémies.

Salmonella enterica

SIEGA comprend un jeu de données avec de nombreuses séquences de Salmonella enterica. Les échantillons proviennent de sources cliniques, de zones alimentaires et d'animaux d'élevage. En étudiant la diversité génétique au sein de ce jeu de données, les chercheurs peuvent identifier des souches communes et suivre leurs origines.

Listeria monocytogenes

Le système détient aussi de nombreuses séquences de Listeria monocytogenes, principalement provenant d'échantillons cliniques. Beaucoup de ces séquences ont été rassemblées lors d'enquêtes sur une épidémie de listériose liée à des aliments contaminés. Savoir comment ces souches se rapportent les unes aux autres aide à améliorer les mesures de sécurité alimentaire.

Campylobacter spp.

Campylobacter est reconnu comme un pathogène alimentaire majeur. Les données dans SIEGA incluent des séquences de souches C. jejuni et C. coli. Cette info est essentielle pour comprendre la transmission entre les animaux, les aliments et les humains.

Escherichia coli

E. coli est une autre bactérie courante surveillée par SIEGA. Les données comprennent des séquences obtenues à partir d'échantillons alimentaires et d'isolats cliniques provenant d'hôpitaux. Identifier différentes souches et leurs connexions peut aider à prévenir les infections.

Yersinia enterocolitica

SIEGA surveille aussi Yersinia enterocolitica, principalement obtenue à partir de sources cliniques. En analysant ces souches, les responsables de la santé publique peuvent mieux comprendre leur propagation et leurs implications pour la santé humaine.

Legionella pneumophila

Le système capture aussi des infos sur Legionella pneumophila, en se concentrant sur les isolats cliniques et environnementaux. Ces données aident à gérer les épidémies et à garantir la sécurité publique.

Suivi de la résistance antimicrobienne

La résistance antimicrobienne (AMR) est une préoccupation croissante en santé publique. SIEGA permet de suivre les gènes de résistance dans divers organismes, aidant à surveiller comment ces traits se propagent à travers la chaîne alimentaire.

Par exemple, dans les échantillons de Salmonella, un pourcentage significatif a montré une résistance à plusieurs classes d'antibiotiques. Cette info est cruciale pour orienter les options de traitement et pour les interventions de santé publique visant à réduire la résistance.

Cas utiles de SIEGA en action

Malgré sa mise en œuvre relativement récente, SIEGA a déjà montré sa valeur dans l'investigation d'épidémies. Plusieurs cas mettent en évidence comment le système aide à suivre et confirmer la présence de pathogènes lors d'alertes sanitaires.

En utilisant des données génomiques, SIEGA peut rapidement déterminer si des souches de foyers locaux correspondent à celles enregistrées dans d'autres régions. Cette capacité améliore les temps de réponse et aide à prévenir la propagation de maladies.

Conclusion : L'avenir de la surveillance One Health

L'approche One Health est vitale pour gérer la santé publique, surtout face à l'émergence de maladies infectieuses. SIEGA illustre comment les systèmes de surveillance génomique peuvent être utilisés efficacement pour surveiller les pathogènes dans divers environnements.

À mesure que d'autres pathogènes sont ajoutés au système et que les avancées technologiques continuent, SIEGA deviendra un outil encore plus puissant dans la lutte contre les maladies infectieuses. En s'appuyant sur des infos génétiques détaillées, les responsables de la santé publique peuvent réagir plus rapidement et efficacement aux menaces sanitaires, promouvant un avenir plus sain pour tous.

Source originale

Titre: SIEGA the integrated genomic surveillance system of Andalusia, a One Health regional resource connected with the clinic

Résumé: The One Health approach, recognizing the interconnectedness of human, animal, and environmental health, has gained significance amid emerging zoonotic diseases and antibiotic resistance concerns. This paper aims to demonstrate the utility of a collaborative tool, the SIEGA, for monitoring infectious diseases across domains, fostering a comprehensive understanding of disease dynamics and risk factors, highlighting the pivotal role of One Health surveillance systems. Raw whole-genome sequencing is processed through different species-specific open software that additionally reports the presence of genes associated to anti-microbial resistances and virulence. The SIEGA application is a Laboratory Information Management System, that allows customizing reports, detect transmission chains, and promptly alert on alarming genetic similarities. The SIEGA initiative has successfully accumulated a comprehensive collection of more than 1900 bacterial genomes, including Salmonella enterica, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Yersinia enterocolitica and Legionella pneumophila, showcasing its potential in monitoring pathogen transmission, resistance patterns, and virulence factors. SIEGA enables customizable reports and prompt detection of transmission chains, highlighting its contribution to enhancing vigilance and response capabilities. Here we show the potential of genomics in One Health surveillance when supported by an appropriate bioinformatic tool. By facilitating precise disease control strategies and antimicrobial resistance management, SIEGA enhances global health security and reduces the burden of infectious diseases. The integration of health data from humans, animals, and the environment, coupled with advanced genomics, underscores the importance of a holistic One Health approach in mitigating health threats.

Auteurs: Joaquin Dopazo, C. S. Casimiro-Soriguer, J. Perez-Florido, E. A. Robles, M. Lara, A. Aguado, M. A. R. Iglesias, J. A. Lepe, F. Garcia, M. Perez-Alegre, E. Andujar, V. E. Jimenez, L. P. Camino, N. Lorusso, U. Ameyugo, I. M. Vazquez, C. M. Lozano, J. A. Chaves

Dernière mise à jour: 2024-03-01 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.582716

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.582716.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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