Analys av råvatten och dricksvatten vid oväntad mikrobiologisk förorening Anette Hansen, Folkhälsomyndigheten 171130 Svenskt Vatten Forskning och innovation för säkert dricksvatten Anette.Hansen@folkhalsomyndigheten.se 072-3707798
Bakgrund Förorening eller misstanke om förorening av dricksvatten och/eller råvatten med ämnen kan ske oavsiktligt, genom olycka eller sabotage och leda till hälsofara för dricksvattenkonsumenter VAKA (Vattenkatastrofgruppen) uppmärksammat en otydlighet i vem som kan analysera oväntade ämnen och när vid händelser Dricksvattenutredningen (SOU2016:32) lyfter behovet av ansvarstagande gällande krisberedskap inklusive laborativ kompetens och expertstöd och utveckling av kemiska och mikrobiologiska föroreningar Livsmedelsverket RSA 2015, riskvärdering beroende av tillförlitliga analysresultat Sid 2. 2017-11-30
Okända vattenprovet Stärkt förmåga till analys av råvatten och dricksvatten vid oväntad kemisk, mikrobiologisk och radioaktiv förorening i fredskriser, för det civila försvaret och höjd beredskap Tvåårigt projekt mars 2017- dec 2018 Folkhälsomyndigheten, Livsmedelsverket, VAKA, FOI, Strålsäkerhetsmyndigheten Inkluderar kemiska, mikrobiologiska och radioaktiva ämnen Huvudsakliga syfte: Stärka den nationella beredskapen och förmågan att påvisa oväntade kemiska, mikrobiologiska och radioaktiva föroreningar i rå/dricksvatten i fredskriser, för civilt försvar och höjd beredskap Sid 3. 2017-11-30
Utvärdera befintliga plattformar Utvärdera befintliga analysplattformar och identifiera framtida utvecklingsbehov Identifiera behov av ovanliga analyser (som ej utförs av kommersiella laboratorier) Mikrobiologi Okända provet, med hjälp av metagenomik NGS (New Generation Sequencing) Ion Torrent FOHM, okända provet används för patientprover idag Illumina FOI, okända provet, tidigare erfarenhet av vattenprov 16 S sekvensering/18 S sekvensering Sid 4. 2017-11-30
Utvärdering av befintliga plattformar Kemi Plattformar vid Livsmedelsverket samt FOI utvärderas. SLV: Högupplösande masspektrometri (LC-Q-TOF) och kompletterande riktade multimetoder finns vid Livsmedelsverket, används för livsmedelsprov idag FOI: Liknande och alternativ metodik som kan tillämpas för kemisk analys av okända provet Prov sparas månadsvis maj 2017- dec 2018, 6 vattenverk deltar Workshop på SLV juni 2017, mjukvara till LC-Q-TOF Sid 5. 2017-11-30
Kartlägga analyskapaciteten Kartlägga, dokumentera och kommunicera analyskapacitet, tillgänglighet och kontaktvägar för kommuner/vattenverk och VAKA Mikrobiologi, Kemi och Strålsäkerhet Mikrobiologi: Bygga vidare på den myndighetsgemensamma behovsanalysen Dokumentera även mer ovanliga analyser Kemi: Enkät till landets laboratorier Utvecklar Struktur/Metod för framtida uppdateringar efter projektslut (2 gg/år) Sid 6. 2017-11-30
Scenarier och tester 2018 Testa plattformarna med okänt prov och spikade prov. Testa logistik kring beställning, logistik och provsvar i fredstid samt vid höjd beredskap. Scenariotest vid händelse i fredstid samt vid höjd beredskap. Sid 7. 2017-11-30
Workshop maj 2017 Workshop för dricksvattenproducenter Expertstöd viktigt och saknas ofta. Önskan att centrala myndigheter kan ge expert/beslutstöd. Vad ska analyseras, vad betyder analyssvaret? Innan/under/efter händelsen Transport och logistikproblem Kommersiella laboratorier används för mängd analyser, myndighetslaboratorier för specialanalyser VAKA (vattenkatastrofgruppen) ses som första ingång vid händelse. Förväntan på VAKA stor, brett stöd från riskvärdering, tolkning av analysresultat, bollplank mm. Nås 24/7 Kostnaden sekundär vid händelse Sid 8. 2017-11-30
Långsiktiga effektmål En kartläggning av analyskapaciteten och utvecklingsbehov vid svenska centrala myndigheter och privata aktörer för vattenprov är genomförd. Aktuella sammanställningar över kontaktvägar, provtagning och analysmetoder finns tillgänglig för kommuner, dricksvattenproducenter och VAKA. Scenariotester har genomförts där laboratoriestödets förmåga har tränats med autentiska prover från vattenverk och/eller prover som spikats med ämnen. Landets vattenverk, kommuner och VAKA har kännedom om vilken typ av laboratoriestöd och experthjälp som finns tillgänglig vid de centrala myndigheterna och hos privata aktörer. Sid 9. 2017-11-30
Analys av råvatten och dricksvatten vid oväntad mikrobiologisk förorening Mats Forsman Forskningschef Biologiska ämnen FOI
Nuvarande metoder Gold standard: odling Alla mikroorganismer går inte att odla, eller är svårodlade Odling tar lång tid Baserat på indikatororganismer, kan missa mycket Leta patogener tar lång tid, specifik metod för en organism i taget Traditionell PCR Känslig för små variationer hos mikroorganismerna Hittar bara det man söker (misstänker) Slutsats: det finns en stor förbättringspotential jmf med dagens praxis
Hur analysera för det mikrobiellt okända eller oväntade? Önskelista för metod: Förutsättningslös Hög känslighet Snabb Specifik
Finns sådan metodik? Tes: Det finns sådan metodik inom överskådlig tid, nämligen DNA-sekvensering direkt från provet DNA-sekvensering = läsa DNA
Fördelar med DNA-sekvensering 1. Explosionsartad utveckling de senaste 10 åren - mer, snabbare, billigare 2. Förutsättningslös - sekvenserar allt DNA i prover identifiera mikroorganismer (släkte, art, linje) upptäcka oväntade egenskaper hos en mikroorganism 3. Snabb, fältmässig inom snar framtid
Exempel på utvecklingsprojekt vid FOI kring vatten och DNA-sekvensering - i samarbete med Livsmedelsverket mfl.
Spårning av källa till fekal förorening - fekal källspårning Jämförelsematerial: Sammanlagda DNA-innehållet i mikroorganismer i träck från olika djurslag + avlopp - baserat på DNA-sekvens från 16s rrna
Spårning av källa till fekal förorening - fekal källspårning Detekterade källor
Råvattenövervakning Händelse: Inläckage av avlopp Före Under Efter dag 1 fm dag 1 em dag 1 em dag 6 Lokalt vatten som bakgrund (baseline)
Effektivitet av dricksvattenberedning
Berggården vattenverk, råvatten före rening 30 maj 2017 Domän Klass Fylum Klass Ordning Familj Genus Art
Berggården vattenverk, efter långsamfilter 30 maj 2017 Domän Klass Fylum Klass Ordning Familj Genus Art
Berggården vattenverk Råvatten, Archae, Virus Efter långsamfilter Archae, Virus
Slutsatser för Det Okända Vattenprovet Tekniker finns! Känslighet och specificitet bestäms av DNA-sekvenseringsstrategi och teknik Representativa och korrekta Referensdatabaser viktigt Pålitlig identifiering av patogener i miljöprover höga kostnader
Framtiden - Mobil realtids-dna-sekvensering Biomeme - two3 qpcr system Oxford Nanopore - SmidgION