Sekwencjonowanie nanoporowe jako sposób na nadzorowanie patogenów w przemyśle spożywczym

Wyzwania

Choroby przenoszone przez żywność to poważne globalne wyzwanie dla zdrowia publicznego, z szacowaną liczbą 600 milionów przypadków rocznie. Konwencjonalne metody mikrobiologiczne, wykorzystywane do nadzoru patogenów w łańcuchu dostaw żywności, są często czasochłonne, pracochłonne i mogą mieć ograniczoną dokładność lub możliwości typowania. W obliczu tych ograniczeń, nanoporowe sekwencjonowanie (Nanopore Sequencing, NS), należące do technologii trzeciej generacji, jest rozwijane jako obiecująca platforma. Opracowany artykuł (Sharma i wsp., 2025)  jest oceną postępu i przyszłego potencjału NS w szybkim i precyzyjnym wspieraniu bezpieczeństwa żywności i mikrobiologii.

Zastosowania i Procesy

NS to platforma, która umożliwia sekwencjonowanie długich nici DNA (long-read sequencing), co jest jej kluczową zaletą. Najważniejszą innowacją, z perspektywy przemysłu spożywczego i epidemiologii, jest zdolność do natychmiastowego sekwencjonowania w czasie rzeczywistym. Ta cecha pozwala na szybkie podejmowanie decyzji w przypadku wykrycia zanieczyszczenia i oferuje szerokie zastosowanie w bezpieczeństwie żywności:

• umożliwia śledzenie w czasie rzeczywistym dróg zakażeń i identyfikację źródła patogenów.
• wspiera ciągłe, precyzyjne monitorowanie drobnoustrojów.
• umożliwia identyfikację genów oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe oraz genów wirulencji u kluczowych patogenów, takich jak Salmonella.

Podsumowanie

Chociaż NS zapowiada transformację w nadzorze i ocenie ryzyka w łańcuchu dostaw, jej pełne wdrożenie wymaga przezwyciężenia wyzwań technicznych i bioinformatycznych:

• Należy zwiększyć dokładność sekwencjonowania oraz optymalizować procesy chemiczne i adaptacyjne próbkowanie w czasie rzeczywistym.
• Konieczny jest dalszy rozwój narzędzi bioinformatycznych zdolnych do efektywnej analizy dużych zbiorów danych generowanych przez długie odczyty.

Technologia NS oznacza możliwość przesunięcia czasowości, co pozwala na szybsze podejmowanie krytycznych decyzji dotyczących bezpieczeństwa produktu. Jednak ta szybkość niesie ryzyko związane z niepełnymi lub przedwczesnymi analizami. Kontynuacja inwestycji w rozwój i walidację protokołów jest niezbędna, aby technologia ta mogła w pełni wesprzeć nowoczesny i efektywny system bezpieczeństwa żywności.

Źródło: Sharma, Arnav, et al. "Exploring the frontiers of nanopore sequencing in food safety and food microbiology." Annual Review of Food Science and Technology 16 (2025).​