Sequenziamento dell'intero genoma nei focolai veicolati da alimenti

Aggiornato al:

26 Marzo 2025

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Anche se l'Unione europea (UE) dispone di un solido sistema di sicurezza alimentare possono verificarsi contaminazioni di alimenti con microrganismi patogeni. Nel nostro mondo globalizzato è infatti possibile che alimenti contaminati vengano scambiati tra i Paesi dell'UE o importati da fuori dell'Unione. Quando si consumano questi alimenti contaminati, possono insorgere sintomi di infezione da lievi fino a gravi. Le agenzie dell'UE, associando dati dai casi verificatisi in esseri umani con quelli provenienti dal settore alimentare, sono in grado di predire se focolai locali e nazionali possano evolversi in focolai maggiori a dimensione plurinazionale.

La tipizzazione molecolare Metodica per individuare ceppi specifici di organismi osservandone il materiale genetico. Spesso usato per caratterizzare batteri o virus dei microbi, nota anche come "impronta digitale microbica”, è una tecnica utilizzata per identificare ceppi specifici di microrganismi analizzandone il materiale genetico. Questo metodo si è rivelato cruciale in diverse applicazioni tra cui il monitoraggio della diffusione delle malattie infettive, l'individuazione delle fonti dei focolai e lo studio della diversità genetica Variazione genetica tra specie diverse e all'interno della medesima specie delle popolazioni microbiche.

Uno dei metodi più avanzati di tipizzazione molecolare è il sequenziamento dell'intero genoma Visualizzazione dell'intero patrimonio genetico di un determinato organismo. (WGS in breve), che consente di caratterizzare nei dettagli i genomi microbici, con la conseguente identificazione dei geni che possono causare malattie e anche resistenza agli antibiotici. Il WGS aiuta infatti a tracciare l’origine e la diffusione degli agenti patogeni ricostruendone la filogenesi l'insieme della storia evolutiva e delle relazioni tra organismi o geni, rappresentate tipicamente in una struttura ad albero. Nel sequenziamento dell'intero genoma le filogenesi aiutano a tracciare l'origine, la diffusione e l'evoluzione genetica dei patogeni..

Il WGS ha affinato notevolmente la nostra capacità di individuare i cluster di infezioni, confermare le fonti alimentari responsabili delle infezioni e comprendere il corredo genetico degli agenti patogeni. Analizzando e confrontando i profili genomici dei batteri provenienti da alimenti contaminati e da individui infetti gli scienziati riescono a identificare le correlazioni tra le fonti di infezione e i casi nell’uomo, mettendo a disposizione la base scientifica per interventi di salute pubblica più efficaci.

Tappe fondamentali

2023
Settembre
Insieme al gruppo di lavoro Inter-EURL per il sequenziamento di nuova generazione, l'EFSA organizza la conferenza "La scienza incontra la politica attuativa": utilizzo del Next Generation Sequencing contro le minacce veicolate da alimenti”. La conferenza s’incentra sulle metodologie e sugli standard di condivisione dei dati, individuando le aree di intervento in vista di una tabella di marcia concepita dalle parti interessate e affrontando anche gli ostacoli legali e le soluzioni in termini di sicurezza alimentare.
2022
Luglio
L'EFSA inaugura una piattaforma per la raccolta e l'analisi dei dati di sequenziamento dell'intero genoma (WGS) di Salmonella, Listeria monocytogenes ed Escherichia coli negli alimenti e negli animali, a seguito di una richiesta della Commissione europea. La piattaforma è accessibile alle organizzazioni nazionali competenti in ambito di sicurezza alimentare, che vi caricheranno i dati desunti dal monitoraggio annuale delle malattie veicolate da alimenti. Interagirà inoltre con l'equivalente sistema di raccolta dati dell'ECDC.
La piattaforma servirà a facilitare il lavoro dell'EFSA e dell'ECDC per la valutazione rapida dei focolai e, in ultima analisi, contribuirà a proteggere i consumatori europei.
2019
Dicembre
Gli esperti valutano il possibile uso del whole genome sequencing and metagenomics to investigate foodborne outbreaks (sequenziamento dell’intero genoma L'intero patrimonio genetico presente nelle cellule degli organismi viventi e della metagenomica per indagare i focolai epidemici di origine alimentare) nell’analisi dell’attribuzione delle fonti e nella valutazione del rischio Campo specialistico della scienza applicata che comporta la disamina di dati e studi scientifici per valutare i rischi associati a determinati pericoli. Si articola in quattro fasi: individuazione del pericolo, caratterizzazione del pericolo, valutazione dell'esposizione e caratterizzazione del rischio microbiologico. Analizzano inoltre vantaggi e limiti delle metodologie di sequenziamento di prossima generazione per caratterizzare Salmonella e STEC e per rilevare i geni di resistenza agli antimicrobici Capacità dei microrganismi di crescere in presenza di sostanze specificamente progettate per distruggerli; per esempio, in seguito a un preoccupante uso eccessivo degli antibiotici, alcune infezioni umane sono ora resistenti agli antibiotici nei batteri.
Maggio
In esito a una richiesta della Commissione, l’EFSA e il Centro europeo per la prevenzione il controllo delle malattie (ECDC) forniscono supporto tecnico per la raccolta e analisi dei dati tratti dal sequenziamento dell'intero genoma (WGS). Gli esperti valutano lo stato dell’arte degli strumenti in uso e individuano esigenze e requisiti del sistema comune di raccolta dati EFSA-ECDC.

Ruolo dell'EFSA

L'EFSA svolge un ruolo importante nel coordinare la raccolta dei dati WGS tratti da patogeni batterici di origine alimentare e, insieme all'ECDC, utilizza questi dati per predisporre valutazioni dei focolai di origine alimentare in più Paesi (note come relazioni sulla valutazione rapida dei focolai o ROA).

Sistema WGS con approccio One Health

L'EFSA e l'ECDC hanno sviluppato il cosiddetto "One Health WGS system", un sofisticato strumento informatico progettato per raccogliere e analizzare i dati WGS trasmessi dagli Stati membri dell'UE. Operativo dal luglio 2022, questo sistema raccoglie e analizza i profili genomici di importanti patogeni batterici di origine alimentare come Listeria monocytogenes, Escherichia coli e Salmonella enterica.

Un video pubblicato dall'EFSA illustra come vengono utilizzati i dati WGS per combattere i focolai di origine alimentare e spiega il funzionamento del "sistema WGS One Health".

Il sistema è costituito da due piattaforme interconnesse: una ospitata dall'EFSA e l'altra dall'ECDC. Queste piattaforme raccolgono in modo indipendente i dati di sequenziamento genomico di ciascun settore (salute umana e sicurezza alimentare) e generano profili per un’analisi intersettoriale. Le piattaforme scambiano automaticamente profili genomici e generano continuamente rapporti, consentendo agli scienziati dell'EFSA e dell'ECDC di identificare e valutare tempestivamente potenziali focolai di origine alimentare.

Il sistema One Health WGS offre molteplici vantaggi:

consente agli Stati membri di condividere i dati WGS con l'EFSA e l'ECDC;
costruisce banche dati di profili genomici da isolati umani e alimentari per individuare cluster e identificare focolai di origine alimentare;
fornisce supporto alle indagini in tempo reale di focolai di origine alimentare in più Paesi;
facilita la collaborazione intersettoriale e il partenariato tra gli Stati membri nei settori della sicurezza alimentare e della salute pubblica.

L'EFSA e l'ECDC utilizzano le informazioni raccolte nel sistema One Health WGS, insieme alle evidenze epidemiologiche e di tracciabilità Capacità di rintracciare il percorso di un prodotto alimentare o di un ingrediente attraverso tutte le fasi della produzione, trasformazione e distribuzione del caso, per valutare i focolai di origine alimentare in più Paesi. Obiettivo delle due agenzie è quello di identificare le fonti di tali focolai e, in particolare, di individuare il veicolo alimentare coinvolto.

Le regole di utilizzo dei dati archiviati nelle banche dati dell'EFSA e dell'ECDC collegati al sistema One Health WGS sono incluse nell'accordi di collaborazione EFSA-ECDC.

Garantire una condivisione sicura ed efficace dei dati

Il sistema WGS è progettato per facilitare la condivisione sicura, efficiente e flessibile dei dati, rispettando le priorità nazionali e garantendo la fiducia dei portatori di interesse. Si fonda sui seguenti principi chiave:

la condivisione dei dati avviene in un ambiente sicuro, che garantisce la riservatezza e l'integrità dei dati;
i Paesi mantengono la piena proprietà dei loro dati e il sistema ne garantisce il controllo e l'uso responsabile;
lo strumento affronta le complessità del contesto dell'UE consentendo a ciascun Paese di nominare i fornitori di dati in base alle priorità nazionali;
lo strumento supporta i processi di attuazione dei vari Paesi per una perfetta integrazione con i loro sistemi, fornendo al contempo un portale intuitivo per gli utenti non tecnici;
la visibilità dei dati è progettata per proteggere le informazioni specifiche del Paese senza compromettere l' efficacia Corretto funzionamento di qualcosa rispetto a standard predefiniti o alle aspettative del processo di condivisione.

L'approccio così descritto mira a creare fiducia tra i portatori di interesse, promuovere una cooperazione efficace e migliorare la tutela della salute pubblica. Allinea le politiche nazionali agli obiettivi più ampi dell'UE, producendo risultati più efficaci e coordinati tra gli Stati membri.

Altre risorse in campo:

Quadro UE

Il regolamento di attuazione (UE) 2025/179definisce gli obblighi inererenti la raccolta e la trasmissione di dati analitici molecolari relativi a focolai di origine alimentare. Il regolamento è stato pubblicato il 31 gennaio 2025 ed entrerà in vigore il 23 agosto 2026.
La direttiva 2003/99/CEstabilisce norme per il monitoraggio e la segnalazione delle zoonosi e degli agenti zoonotici, costituendo la base giuridica per i nuovi requisiti sulla raccolta di dati analitici molecolari.
EC FAQs Domande frequenti su WGS nelle indagini su focolai veicolati da alimenti, Commissione europea

FAQ

1. Chi può accedere al sistema WGS One Health?

Agenzie dell'UE: il personale EFSA addetto può accedere alla piattaforma EFSA e il personale ECDC addetto può accedere alla piattaforma ECDC.
Settore sicurezza alimentare: l'accesso alla piattaforma EFSA è consentito solo ai fornitori di dati e ai funzionari nazionali nominati dalle autorità per la sicurezza alimentare dei Paesi dichiaranti.
Settore sanità pubblica: l'accesso alla piattaforma ECDC (cioè EpiPulse, che include la piattaforma ECDC come parte del sistema One Health WGS) è concesso agli utenti nominati dai coordinatori nazionali dei Paesi UE/SEE, in conformità con la politica dell'organismo competente di coordinamento che fa capo all’ECDC.

2. Come interagiscono le piattaforme EFSA ed ECDC all'interno del sistema WGS One Health?

Il sistema ECDC rileva "cluster" di isolati o identifica "eventi" di casi nell’uomo; per ciascuno dei cluster o degli eventi identificati, l'ECDC invia una richiesta alla piattaforma EFSA per cercare qualsiasi dato pertinente ad esso collegato (ad esempio profili genomici allelici generati da sequenze grezze inviate dai fornitori di dati). La piattaforma EFSA identifica quindi i profili che corrispondono strettamente a uno o più membri del cluster, utilizzando soglie di distanza allelica che l'EFSA e l'ECDC hanno stabilito congiuntamente e rivedono periodicamente.
Il sistema EFSA risponde alle richieste dell'ECDC trasferendo solo i profili genomici (escluse le sequenze grezze), insieme ad altri dati di tipizzazione e a metadati limitati. I metadati includono l'anno di campionamento, il Paese di campionamento, il Paese dell'organizzazione e la categoria alimentare per ogni corrispondenza trovata
Durante le valutazioni congiunte ECDC-EFSA di focolai di origine alimentare in più Paesi, vengono scambiate tra le due agenzie tutte le informazioni disponibili per l'indagine.

3. Quali informazioni relative agli isolati di alimenti sono rese disponibili agli utenti EFSA?

Il personale dell'EFSA può accedere, visualizzare e gestire completamente tutti i dati presenti nella banca dati dell'EFSA.
I fornitori dei dati possono accedere, visualizzare e gestire completamente i dati dalla propria organizzazione.
I funzionari nazionali possono accedere, visualizzare e gestire completamente i dati dal proprio Paese per conto di qualsiasi organizzazione fornitrice di dati.
In seguito a un'interrogazione, sia i fornitori di dati che i funzionari nazionali possono accedere alle seguenti informazioni relative ai dati che non appartengono alla loro organizzazione o al loro Paese:
- informazioni sulla tipizzazione (MLST, sierotipo, profilo AMR, patotipo);
- anno di campionamento (se disponibile);
- categoria: "cibo" o "essere umano";
- Paese: solo se corrisponde al Paese dell'utente.
Non è possibile scaricare alcun dato (dati di sequenziamento, dati di tipizzazione e altri metadati) dal sistema a meno che non sia di proprietà del fornitore di dati dell'organizzazione e non sia stato inviato da quest'ultimo.
Non è possibile scaricare l'analisi intersettoriale o i risultati delle interazioni tra le banche dati dell'EFSA e dell'ECDC; gli utenti possono visualizzare i risultati solo sulla piattaforma dell'EFSA.

4. Quali informazioni relative agli isolati di alimenti sono rese disponibili agli utenti EFSA?

I cluster intersettoriali vengono mostrati agli utenti della sanità pubblica in EpiPulse.
I cluster possono essere visualizzati solo dagli utenti dei Paesi coinvolti (cioè quelli con casi umani nel cluster), a meno che non vengano aggiornati dall'ECDC per un evento.
Gli utenti nazionali possono accedere ai risultati delle interrogazioni eseguite dall'ECDC in modo automatico, seguendo regole specifiche; i dati relativi all'alimento, all'anno di campionamento, alla categoria di alimento (ad esempio pesce e prodotti della pesca) e al Paese di campionamento possono essere visualizzati solo dai Paesi coinvolti (cioè quelli con casi nel cluster).
I dati sugli alimenti non possono essere scaricati dagli utenti della piattaforma ECDC.

5. Chi è il proprietario dei dati inviati alla piattaforma EFSA?

Gli Stati membri sono proprietari dei propri dati nella piattaforma EFSA e possono gestirli all'interno del sistema.
Possono condividere i propri dati rendendoli accessibili ad altri utenti del sistema, compreso l'ECDC, in base alle regole di accesso, processo e visibilità descritte nell'accordo di collaborazione EFSA-ECDC.
Possono modificare i propri dati per correggere o integrare le informazioni.
Possono ritirare i loro dati in qualsiasi momento se non vengono bloccati dall'EFSA a causa della loro inclusione in una valutazione congiunta di un focolaio pubblicata da EFSA e ECDC.

6. Come utilizzano i dati l'EFSA e l'ECDC?

L'ECDC e l'EFSA utilizzano i dati raccolti nel sistema WGS One Health per effettuare analisi intersettoriali (ad es. individuazione e indagini congiunte di cluster microbiologici e focolai) per le valutazioni congiunte ECDC-EFSA dei focolai di origine alimentare e/o per coadiuvare le indagini legate a cluster, focolai ed eventi o crisi transfrontalieri di origine alimentare.
L'ECDC e l'EFSA devono ottenere il consenso dei fornitori di dati, i quali hanno il compito di ottenere l'approvazione dei proprietari dei dati, prima di qualsiasi pubblicazione o comunicazione dei dati (a eccezione delle valutazioni del rischio per la salute pubblica connesse ad alimenti) o di qualsiasi studio che riproduca o utilizzi i dati, a meno che non sia esplicitamente autorizzato.