Streptococcus pneumoniae (pneumokok) je grampozitivní kok vyvolávající jak neinvazivní, tak invazivní infekční onemocnění. Onemocnění vyvolaná pneumokokem mohou být preventabilní očkováním. Invazivní pneumokoková onemocnění (IPO) musí splňovat mezinárodní definici případu, jsou hlášena na národní i mezinárodní úrovni a v řadě zemí, včetně České republiky, jsou sledována v programu surveillance. Důležitou součástí surveillance IPO je sledování vyskytujících se sérotypů, hodnocení četnosti jednotlivých sérotypů v čase a v relaci k probíhajícím vakcinačním programům. Ve světe i v České republice je u pneumokoků stále častěji prováděna metoda celogenomové sekvenace (whole genome sequencing, WGS), která umožňuje určování sérotypu pneumokoků ze sekvenačních dat, dále přesnou analýzu jejich genetických vztahů a studium genů obsažených v jejich genomu. Celogenomová sekvenace umožňuje získávat spolehlivá a mezinárodně srovnatelná sekvenační data, která lze snadno sdílet. Sekvenační data jsou analyzována pomocí bioinformatických nástrojů, které vyžadují znalosti z oblasti přírodních věd s důrazem na genetiku a znalosti z oblasti bioinformatiky. V publikaci jsou představeny některé možnosti analýzy pneumokoka, kterými jsou sérotypizace, multilokusová sekvenační typizace (MLST), ribozomální MLST (rMLST), core genome MLST (cgMLST), whole genome MLST (wgMLST), single nucleotide polymorphism (SNP) analýza, určení Global Pneumococcal Sequence Cluster (GPSC), stanovení genů virulence a genů antibiotické rezistence. U metody WGS je prezentována strategie její aplikace v Evropě a realizace v praxi. Analýza pneumokoků metodou WGS představuje zlepšení v provádění surveillance IPO, kdy je sérotyp určován molekulárně geneticky, jsou prováděny další podrobnější typizace, získaná data lze snadno mezinárodně porovnávat a lze lépe hodnotit účinnost vakcinačních programů.

Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is a Gram-positive coccus causing both non-invasive and invasive infectious diseases. Pneumococcal diseases are vaccine preventable. Invasive pneumococcal diseases (IPD) meeting the international case definition are reported nationally and internationally and are subject to surveillance programmes in many countries, including the Czech Republic. An important part of IPD surveillance is the monitoring of causative serotypes and their frequency over time and in relation to ongoing vaccination programmes. In the world and in the Czech Republic, whole genome sequencing (WGS) is increasingly used for pneumococci, which allows for serotyping from sequencing data, precise analysis of their genetic relationships, and the study of genes present in their genome. Whole-genome sequencing enables the generation of reliable and internationally comparable data that can be easily shared. Sequencing data are analysed using bioinformatics tools that require knowledge in the field of natural sciences with an emphasis on genetics and expertise in bioinformatics. This publication presents some options for pneumococcal analysis, i.e., serotyping, multilocus sequence typing (MLST), ribosomal MLST (rMLST), core genome MLST (cgMLST), whole genome MLST (wgMLST), single nucleotide polymorphism (SNP) analysis, assignment to Global Pneumococcal Sequence Cluster (GPSC), and identification of virulence genes and antibiotic resistance genes. The WGS strategies and applications for Europe and WGS implementation in practice are presented. WGS analysis of pneumococci allows for improved IPD surveillance, thanks to molecular serotyping, more detailed typing, generation of internationally comparable data, and improved evaluation of the effectiveness of vaccination programmes.

3 lékařská fakulta Univerzity Karlovy Praha

Národní referenční laboratoř pro streptokokové nákazy Oddělení bakteriálních vzdušných nákaz Centrum epidemiologie a mikrobiologie Státní zdravotní ústav Praha

Posibilities for use of whole genome sequencing (WGS) for the analysis of Streptococcus pneumoniae isolates

References provided by Crossref.org