artikel

Pathogenen beter typeren en afkeur reduceren

Algemeen

Pathogenen beter typeren en afkeur reduceren

Directeur/eigenaar Taco Wijtzes wil met zijn lab WFC Analytics in Arkel het onderscheid maken. Tussen labs, maar vooral tussen micro-organismen zodat levensmiddelen niet langer onnodig worden afgekeurd. Begonnen met twee stoofjes en een koelkast omvat zijn cultuurcollectie nu ruim 500 typen Listeria. Momenteel doet WFC “krankzinnig veel” challengetesten voor Listeria monocytogenes en staat Wijtzes voor de keuze om een Maldi-Tof of een sequencer aan te schaffen. “Gaaf!” Dit artikel is verschenen in VMT 14 van 23 november 2018.

Samen met Marcel Zwietering ontwierp Taco Wijtzes tijdens hun promotieonderzoek aan de Universiteit Wageningen een zelflerend kunstmatig intelligent systeem voor het voorspellen van de houdbaarheid van voedingsmiddelen. “Systemen als Com- Base en Shelf Life Predictor waarbij je kunt variëren met pH, wateractiviteit en dergelijke, gebruiken heel rudimentair nog de modellen die wij toen hebben ontwikkeld”, zegt de oprichter en directeur/eigenaar van WFC Analytics. “Dat is wel gaaf. Je laat daarmee een blijvende indruk achter.”

Twee stoofjes en een koelkast

Begonnen in 1999 met consultancy startte Wijtzes in 2006 voorzichtig met een lab. “Dat was echt pionieren. We hadden twee stoofjes en een koelkast”, vertelt hij. WFC groeide en maakte de strategische keuze om de labactiviteiten te behouden en al het advieswerk daaraan te relateren. “Natuurlijk adviseren wij ook over HACCP-, BRC- en IFS-implementaties, maar het grote plaatje is toch dat onze consultants bezig zijn met te verklaren wat ons lab vindt, bijbehorende problemen op te lossen en nieuwe zaken te onderzoeken. Ik wilde graag net wat geavanceerdere, net wat ingewikkeldere microbiologie naast het gewone werk.” In 2008 verhuisde WFC binnen Arkel naar de huidige locatie aan de Kolk 27. Daar werken nu circa 30 mensen waarvan circa 20 op het lab. Volgens een zeer ruwe schatting van Wijtzes zorgt food voor 80% van het werk, waarvan 30% voor research, en 20% voor non-food (van scheerapparaat tot validatie van machines). “Omdat pionieren toch heel anders is dan meer routinematig analyseren, hebben we nu twee labs”, vertelt Wijtzes. “Een controllab en een researchlab. Als je bijvoorbeeld noten wilt enten met bacteriën, dan moet je daar dus een methode voor ontwikkelen om dat gelijkmatig, homogeen en vooral reproduceerbaar uit te voeren. Hetzelfde geldt voor onderzoek naar reinigingsmiddelen voor vloeren. Soms resulteert ons werk in een ISO. Dat is ontzettend veel werk, kost enorm veel geld, een ton is niks, maar het is wel gaaf. Met dergelijk onderzoek onderscheiden wij ons van de grote routinelabs.”

Escherichia coli

Wijtzes, die zegt altijd alert te zijn geweest op E. coli, werd getriggerd door de O157 H7. “Ik wilde een methode ontwikkelen waarmee we op een relatief eenvoudige manier nieuwe, gevaarlijke E. coli’s van de niet gevaarlijke kunnen onderscheiden.” Die methode bleef op de plank liggen, tot de uitbraak in Duitsland in 2011. “Op de mail over onze methode ontving ik per kerende e-mail dat we deze voor QS in Duitsland konden gaan uitvoeren. Maar ze wilden ook graag een PCR-methode. Die van Diffchamb hebben we toen met de onze gevalideerd. Daarna kregen we het hier pas echt erg druk.” Maar ook nu draait WFC volgens Wijtzes “krankzinnig veel STEC-analyses” voor sectoren als groente en fruit, vlees, vis. “Zoals in 2011 hebben we meer methoden ontwikkeld. Het merendeel is niets geworden, dat is inherent aan pionieren. Maar als het wel lukt, geeft dat voldoening en je bedrijf een enorme boost.”

Listeria monocytogenes

Een van de dingen die Wijtzes de laatste jaren opviel, is dat er steeds meer producten worden afgekeurd en vernietigd vanwege Listeria. “Waar komt dat vandaan, wat is de achterliggende reden en is dat allemaal wel terecht? Dat vraag je je dan af. Stel nou dat ik een Listeria-stam vindt op ijsbergsla. Wat gaat die Listeria doen als die krop wordt gesneden? Dat is eigenlijk de echte vraag. Hoe groot is dan de kans dat die Listeria hetzelfde is als een van de referentiestammen die ik gebruik? En is die Listeria die ik dan vind, ook daadwerkelijk pathogeen? Ik vermoed dat een heleboel Listeria’s verschrikkelijk goed kunnen groeien, maar een hele lage pathogeniciteit hebben. Misschien zelfs wel geen. Ik wil dat weten.” Wijtzes maakt de vergelijking met E. coli waarbij STEC niet in een product mag voorkomen, terwijl E. coli gerust met 1000 kiemen/g in het product aanwezig mag zijn zonder dat mensen er ziek van worden. “Daar wil ik met Listeria ook heen, maar ook met Salmonella, in feite voor alle pathogenen.” Tijdens de rondleiding door het lab zal hij op een zeer goed beveiligde en geïsoleerde vriezer wijzen. “Onze cultuurcollectie omvat over de 500 fenotypisch verschillende Listeria monocytogenes. Daar zitten ook fout gedetecteerde tussen, die helemaal geen Listeria blijken te zijn. Gaaf!” WFC voert erg veel challengetesten uit. Wijtzes: “Het gaat soms om duizenden platen. Afgelopen maandag was er in heel Nederland geen voedingsbodem voor Listeria meer te koop. Dan doen we bijvoorbeeld zes, zeven challengetesten. Die moet je in drievoud uitvoeren, dus dan praat je al gauw over driehonderd platen.”

Pathogenen passen zich aan

Wijtzes is ervan overtuigd dat tal van micro- organismen nog niet zijn ontdekt. “Die kunnen dus best gevaarlijk zijn.” Maar ook bekende, onschadelijke micro-organismen kunnen gevaarlijker worden. “Ik vermoed dat Listeria zo’n groot issue is geworden, omdat deze – in combinatie met slecht reinigen – schoonmaakmiddelen kan overleven. In schrobputjes vind je Listeria nog gewoon terug. Dan zijn het geen aardige jongens meer. Ze kunnen tegen EDTA, tegen ammonia en van alles en nog wat. Je bent een stelletje rotzakken aan het uitselecteren, dat wil je niet weten. Moet je dan niet schoonmaken? Dat heb ik niet gezegd, poets alsof je leven ervan afhangt, maar realiseer je dat je daarmee deze onbedoelde bijeffecten creëert. Dat geldt heus niet alleen voor Listeria, maar ook voor E. coli, ook voor Salmonella, voor Bacillus, voor soorten die nu misschien nog niet eens pathogeen zijn, maar dat hierdoor best zouden kunnen worden.” Wijtzes illustreert: “Van E. coli dachten we altijd dat het een prachtig target-organisme was, een indicator voor fecale besmetting. Toen ik in 2000 HACCP-training gaf, zei ik nog dat men er in Amerika behoorlijk last van had, maar dat de kans dat deze hier ook gevaarlijk zou worden, niet zo groot was.” Luid lachend: “I could not be more wrong.”

Gisten en schimmels groot probleem

Wijtzes vindt het knap wat “die beesten” allemaal kunnen. Het grote probleem voor de toekomst worden volgens hem gisten en schimmels. Die kunnen zich enorm snel vermeerderen waarbij aanpassingen aan hun milieu in de erfelijke eigenschappen kunnen worden ingebouwd. “Ik heb gelukkig nog niet veel humaan pathogene gisten in voedsel gevonden, en gelukkig kunnen ze niet goed tegen pasteuriseren. Maar vergis je niet. We hebben hier experimenten gedaan om gisten te trainen, te wennen aan bepaalde omstandigheden. We hebben nu gisten die gewoon doorgroeien bij 60, 65 graden Celsius. Met andere woorden, als je ze maar lang genoeg pest door ze onder te pasteuriseren, dan komen er vanzelf gisten in zo’n fabriek die daar wel tegen kunnen. Dan staan je blikken ineens bol en vraagt iedereen zich af hoe dat kan omdat er nooit eerder problemen waren met gisten.”

Ontwikkelen van methoden

Wijtzes vindt het ongelooflijk interessant om deze dingen te zien gebeuren en methoden te ontwikkelen waarmee WFC deze pathogenen kan ontdekken. “Dat is echt wat ons researchlab doet, mits deze commercieel voldoende potentie hebben. De eerste challengetesten met Listeria die we in 2006 bij de start van het lab draaiden, daarvan wisten we dat daar vraag naar zou komen. Maar ook van de methoden die op de plank zijn blijven liggen, hebben we geleerd. Er is hier heel veel tijd en ruimte om antwoorden te zoeken op de vragen die je zelf hebt of die wij bij onze klanten tegenkomen.” Een voorbeeld daarvan is de paarse kolonie op TBX die een van de zes consultants van WFC onlangs bij een klant tegenkwam. “Dan kan ik, Mark Wuite die R&D coördineert of Laura van de Wardt die de consultants aanstuurt, besluiten om na te gaan wat dit zou kunnen zijn. Kan het dit, dat of dat zijn? Zo niet, laten we deze dan eens 16S typeren (16S is een deeltje van het genoom gevormd door circa 1550 baseparen dat voorkomt in alle bacteriën, red.). Dan is er alweer iets geboren. Mijn klant gaat er vandaag niets van merken, maar misschien blijkt het X, Y of Z te zijn en heb ik over een half jaar voor dat paarse E. coli-serotype ook een methode. Maar ik moet het wel weten, anders word ik heel ongelukkig.” Dat is vaak ook de reden waarom WFC wordt gevraagd om deze top-off-analyses te doen. “Je kunt er niet van bestaan, maar je hoeft slechts een enkele keer raak te schieten en je hebt een hele bijzondere positie.” Welkom bijeffect van dit pionieren is volgens Wijtzes dat grote routinelabs hen niet snel zullen overnemen. “Zij snappen ook dat als zij ons zouden overnemen en hun denkwijze, manier van werken en criteria opleggen, dat dit pionieren bij ons verdwijnt.” Als voorbeeld noemt hij KBBL in Wijhe: “Ontzettend jammer dat dit schitterende lab verdwijnt.” “Wij zijn dus misschien wel interessant voor hen, maar onze cultuur is er een van vorsen, niet van draaien en rammen. Ook bij ons controlelab. Dat vindt bijvoorbeeld altijd een hoge uitslag en opeens niet meer? Hoe kan dat? Wat is er veranderd? Dat willen we dan graag van de klant weten, want voor hetzelfde geld doet mijn methode het niet meer of is er ergens een fout in de methode of werkwijze geslopen. Meestal willen fabrikanten daar wel over praten. Daar worden we allebei wijzer van.”

Whole Genome Sequencing

WFC heeft twee realtime PCR’s staan van het type GeneDics-tricyclers. “Elk apparaat heeft drie units zodat we elke anderhalf uur zestig monsters kunnen verwerken. Op dit ogenblik draaien beide machines van ‘s morgensvroeg tot het eind van de middag STEC.” WFC heeft de afgelopen vier, vijf jaar weinig aandacht gehad voor de moleculaire microbiologie. Wijtzes: “Die inhaalslag zijn we nu ontzettend hard aan het maken. We experimenteren met een mini-sequencer die na een paar uur het DNA heeft uitgelezen waarna de software dit nog moet herconstrueren en analyseren om tot een resultaat te komen. Circa vijftien procent van het DNA wordt daarbij fout uitgelezen. Daarmee is deze niet zo nauwkeurig als de circa drie tot vier procent van een groot apparaat. Samen met BaseClear in Leiden en de Hogeschool Leiden zijn we bezig om de mogelijkheden van dit apparaat te onderzoeken en te kijken of we met 85 procent goed afgelezen genoom een voldoende betrouwbare identificatie kunnen verkrijgen.” Over de aanschaf van een grote WGSmachine, die behalve veel nauwkeuriger analyseert ook meer isolaten en meerdere micro-organismen tegelijkertijd kan detecteren, twijfelt Wijtzes nog. “Voor ons is niet helemaal duidelijk welke kant het op gaat: de kant van de Maldi- Tof of die van de moleculaire biologie. Twee zeer verschillende technieken met elk zijn voor- en nadelen. Maldi-Tof kunnen we al, daar is niet heel veel speciale kennis voor nodig, wel goede databases en computers. Die moeten we dan kopen. Voor sequencen heb je gespecialiseerd personeel nodig: moleculair microbiologen. Die zijn moeilijk te krijgen. Analisten gaat nog, die krijgen we nog wel eens dankzij leerwerktrajecten die zij bij ons volgen. Maar op hbo-niveau wordt het al moeilijker en op universitair niveau zijn ze gewoon niet te krijgen. Welke keuze we maken, weet ik nog niet.”

Reageer op dit artikel