Thread by @laBioauLabo

Aujourd'hui, je vais enfin parler de mon domaine : la bio-informatique génomique en sécurité alimentaire ! Je parlerais (enfin) de ma thèse demain, mais aujourd'hui, je voulais vraiment prendre du temps pour introduire le sujet.

Hier, on a pu voir comment était résolu les enquêtes épidémiologiques. Aujourd'hui, je vais vous montrer qu'est-ce que les données WGS peuvent apporter aux analyses.

Je vous ferais également un petit thread sur les techniques de séquençage un peu plus tard si ça vous intéresse 😉

Alors, moi, je travaille sur les données WGS (Whole Genome Sequencing). La plupart des laboratoires de surveillance en sécurité sanitaire commencent à utiliser ces données afin de résoudre plus rapidement les TIAC.

La question est : pourquoi est-ce qu'on devrait regarder le génome d'une Salmonella lors d'une TIAC ? Finalement, avec l'exemple d'hier, on n'a pas besoin de ces détails afin de résoudre l'enquête.

Et quoi de mieux de vous répondre à ces questions avec des exemples concrets ! Là, j'ai des publications beaucoup plus récente et très intéressante. Ici, je vais vous parler d'une épidémie de Salmonella dans les œufs qui dure depuis 2015.

Commençons par le commencement. En Mai 2015, le Royaume-Uni est touché par une épidémie de Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis dans les œufs avec 29 cas.

Début d'investigation, je passe les détails, mais ils n'arrivent pas à trouver la source, et le nombre de cas continue à grimper (jusqu'à 130 cas). Les cas sont répartis sur l'ensemble du territoire. (doi:10.1017/S0950268816001941)

Grosse investigation épidémiologique, on remonte jusqu'aux entreprises d'importation d'œufs, et on fait une carte épidémiologique. Et là, c'est le drame. Impossible de trouver la source, la contamination est partout.

Les épidémiologistes quand ils découvrent qu'il y a des œufs contaminés dans toute la chaîne de vente

Sauf que là où les Anglais (enfin, le PHE - Public Health England) a été intelligent, c'est que depuis Avril 2015 le WGS est devenu le test de routine pour Salmonella. Une bonne occasion de l'utiliser.

Déjà, ils se sont demandés s'il n'y avait pas plusieurs S.Enteritidis qui était la cause de cette épidémie. Ils ont comparé leur génome des Salmonella avec d'autres génomes de Salmonella publié.
Note : je ferais un thread sur les méthodes de comparaison génomique.

Lorsqu'on publie une étude avec des séquences génomique, il est impératif de les publier également (la fameuse reproductibilité). Les séquences sont publiés dans des bioproject (reads bruts ou assemblage). Les métadonnées peuvent être partagé dans la publi ou sur des plateformes.

Je disais : ils ont comparé le génome des séquences, et ils ont pu voir que les souches de l'épidémie étaient clusterisé ensemble (càd au niveau génomique il n'y a pas bcp de différences entre-elles). Déjà un point, l'épidémie n'a pas l'air de provenir de plusieurs clusters.

Mais quand ils ont regardé d'un peu plus près, ils ont repéré qu'il y avait plusieurs petits clusters (moins de 10 SNP de différence), et que ce n'était pas des clusters qui évoluaient dans le temps. Ca veut dire qu'une même souche a pu contaminer quelqu'un en mai et en novembre.

Donc il y a très certainement une contamination dans l'environnement ou persistante dans l'élevage des poules.
Avec les données épidémiologiques, ils ont remarqué que certains patients avaient voyagé en Espagne.

L'Espagne n'avait pas une épidémie de la même ampleur, mais la salmonelle qu'ils ont retrouvée dans leurs œufs était du même type que celle retrouvé au Royaume-Uni.
Donc, en fait, c'est une épidémie "multi-pays". Mais à la fin de l'année 2015, la source n'a pas été découverte.

On lui aurait peut-être trouvé ces résultats sans WGS, mais pas aussi précisément. Si l'histoire se finissait là, il est vrai que l'utilisation du WGS n'est qu'un appui à la recherche des TIAC. Mais le WGS a eu toute son importance pour les années suivantes.

Parce qu'en 2016, il y a eu la même épidémie, mais cette fois une dizaine de pays européens ont été touché. Et là, au niveau de l'étude épidémiologique, je ne vous en parle même pas 😱. (source : EFSA)

Avec les données WGS, ils ont pu découvrir qu'il y avait 4 types génomique de S.Enteritidis en Europe, dont 2 qui étaient très présent chez les patients atteins de salmonellose. Et surtout, ils ont pu retracer jusqu'à la source de contamination dans des élevages en Pologne !

Malheureusement, l'épidémie est revenue en 2017 et 2018 malgré toutes les précautions et les mesures de contrôles mises en place. Il y a donc une persistance de ces souches dans les élevages, et peut-être même des contaminations qui sont arrivés dans d'autres élevages.

En conclusion en 2020, l'épidémie est toujours en cours et comme aucune preuve n'a été fournie que la source de la contamination a été éliminée, et l'EFSA (European Food Safety Authority) s'attends à avoir d'autres épidémies avec les mêmes souches.

Donc les données WGS dans une investigation, ça sert à quoi :
- avoir une meilleure précision pour relier des souches à une source
- une meilleure vision globale de l'épidémie et de la circulation des types génomiques qui circule

Je n'ai pas lu toutes les publications qui sont sortit sur l'utilisation du WGS sur cette épidémie qui continue de durer (même s'il y a - de cas), mais l'utilisation du WGS est vraiment un outil qui accompagne et aide à la résolution de TIAC ! 😉