project

PCR-methoden voor wettelijke parameters

Voor de bepaling van de (hygiënische) kwaliteit van drinkwater worden E. coli, intestinale enterococcen en bacteriën van de coligroep (coliformen)als indicatororganismen gebruikt. Voor het aantonen van deze indicatoren zijn kweekmethoden de standaard. Maar, er is grote behoefte aan alternatieve methoden, waarmee sneller de kwaliteit betrouwbaar kan worden beoordeeld. Binnen een serie van onderzoeksprojecten in het BTO zijn RT-PCR methoden ontwikkeld en gevalideerd voor detectie van E. coli en intestinale enterococcen. Binnen dit project zal  worden onderzocht of  1) er mogelijkheden zijn voor de ontwikkeling van een RT-PCR methode voor het aantonen van bacteriën van de coligroep of een alternatief organisme, 2) onder welke omstandigheden RT-PCR en kweek verschillende resultaten kunnen opleveren en 3) wordt er een internationale workshop georganiseerd om helder te krijgen welke activiteiten er internationaal plaats vinden, t.b.v. toepassing en acceptatie van moleculair-biologische analysetechnieken binnen de (drink)watersector. 

Moleculaire PCR-methoden voor snel en betrouwbaar inzicht in hygiënische kwaliteit drinkwater

Snelle en betrouwbare analysemethoden voor drinkwater zijn van essentieel belang om de hygiënische kwaliteit te waarborgen. Drinkwaterlaboratoria kunnen deze methoden gebruiken in situaties waar snelle duidelijkheid nodig is over de veiligheid van het water. Dit is met name belangrijk bij calamiteiten of ingrepen in het leidingnet. Snelle analyses beperken mogelijke gezondheidsrisico’s en kunnen snel inzicht geven in het effect van passende maatregelen na calamiteiten. Hierdoor kan de overlast voor consumenten worden beperkt.  

Introductie van moleculairbiologische analyses met (RT-)PCR “stap voor stap”  

Voor snelle detectie van E. coli en intestinale enterococcen zijn er in eerdere BTO-projecten RT-PCR methoden ontwikkeld en gevalideerd. Deze methoden zijn inmiddels geaccepteerd als snel alternatief voor de wettelijk voorgeschreven referentiemethode en mogen ingezet worden door drinkwaterlaboratoria. Naast deze beide parameters is ook het aantonen van bacteriën van de coligroep wettelijk voorgeschreven. Hiervoor is nog geen snelle methode beschikbaar. 

 Over de toegevoegde waarde van de parameter ‘bacteriën van de coligroep’ is nog veel discussie. Daarom zal binnen dit project eerst worden geëvalueerd in hoeverre deze parameter een waardevolle aanvulling is voor het bepalen van de hygiënische betrouwbaarheid van drinkwater of dat er alternatieven zijn die eenduidiger informatie geven. Aansluitend zullen stappen worden gezet met de ontwikkeling van een snelle methode voor het aantonen van bacteriën van de coligroep of een alternatief hiervoor.  

Verschillen RT-PCR en kweekmethoden

Een tweede prioriteit voor de drinkwaterbedrijven is dat de huidige RT-PCR methoden voor E. coli en intestinale enterococcen incidenteel verschillen levert met de resultaten van de kweekmethode. In eerder onderzoek is gezien dat UV en chloor(dioxide) desinfectieprocessen in de zuivering kunnen veroorzaken en dat geïnactiveerde indicatorbacteriën nog wel detecteerbaar zijn met RT-PCR, maar niet meer met kweek (BTO 2019.005). Dit betekent dat RT-PCR kan worden gebruikt om afwezigheid van indicatororganismen aan te tonen. Maar, bij het aantonen van aanwezigheid van indicatororganismen met RT-PCR, is het van belang de kennis over de toegepaste desinfectiemethoden mee te laten wegen bij de interpretatie van de analyseresultaten.  

Maar ook in situaties waar geen desinfectie wordt toegepast worden vaker indicatorbacteriën aangetroffen met RT-PCR dan met kweek. Dat is niet verwonderlijk, gezien de verschillende aard van de kweek- en RT-PCR methoden, maar het is van groot belang om deze verschillen goed te kunnen duiden. Het doel van dit onderzoeksgedeelte is om te kijken welke factoren verschillen kunnen veroorzaken tussen de kweek en RT-PCR methode voor E. coli en intestinale enterococcen, en om te onderzoeken of met optimalisatie van de RT-PCR methode het aantal discrepanties tussen PCR en kweek kan worden geminimaliseerd.  

Nederland loopt binnen de EU voorop in de ontwikkeling en toepassing van RT-PCR voor bewaking van de drinkwaterkwaliteit, maar ook in andere EU-lidstaten wordt gewerkt aan snelle alternatieven voor de indicatorbacteriën. Die ontwikkelingen kunnen elkaar versterken, zowel inhoudelijk als in het proces van goedkeuring van alternatieve methoden. Derde prioriteit in dit project is daarom het organiseren van een workshop tijdens het “Health Related Water Microbiology” congres “WaterMicro2025”.

Stappen richting betere en snellere analysemethoden voor het bepalen van de hygiënische kwaliteit van drinkwater

De opbrengsten zullen resulteren in uitbreiding van de mogelijkheden voor het gebruik van RT-PCR methoden voor de waterkwaliteitsbeoordeling. Er zullen stappen worden gezet in het uitbreiden van de analysemogelijkheden (methode voor bacteriën van de coligroep of een alternatieve parameter) en er zal beter inzicht worden verkregen over de oorzaken van verschillen tussen kweek en RT-PCR.  

Een deel van de opbrengsten is een volgend onderdeel van de route naar PCR-methoden als geaccepteerd en gevalideerd alternatief voor de huidige kweekmethoden. Dit geldt voor de Europese afstemming en ook voor de eerste fase van de methode-ontwikkeling voor een alternatief voor de kweekmethode voor bacteriën van de coligroep. Als de eerste fase goede resultaten oplevert is een verdere validatie, samen met de drinkwaterlaboratoria en drinkwaterbedrijven, nodig voor wettelijke acceptatie.