TRACER – alternatieve indicatoren voor herkomst microbiële verontreiniging drinkwater

In hoeverre de Oxford Nanopore MinlON-technologie geschikt is als alternatief voor klassieke kweekmethoden voor het monitoren van (bron)specifieke indicatoren van pathogenen in drinkwater, wordt met het project TRACER onderzocht.

Dit onderzoek resulteert in de beschikbaarheid van het metagenoom van minstens zestig bronnen van grondwater, drinkwater en potentiële verontreinigingsbronnen, bruikbaar voor het vaststellen van unieke indicatoren waarmee verontreinigingen zijn op te sporen. Daarnaast komt er een gerichte handleiding voor de Nanopore MinlON-technologie waarmee snel en flexibel Next Generation Sequencing-analyses (NGS) uitvoerbaar zijn voor het identificeren van potentiële microbiële verontreiniging.

Technieken

Monitoring van de microbiologische drinkwaterkwaliteit vindt volgens wet- en regelgeving plaats met behulp van klassieke kweekmethoden. Met het oog op innovatie testen we in dit onderzoek de toepasbaarheid van de Oxford Nanopore MinION-technologie om hiermee (bron)specifieke indicatoren voor pathogenen in drinkwater te monitoren. Tevens vergelijken we de resultaten hiervan met die van klassieke kweekmethoden voor microbiële indicatoren.

Uitdagingen

Snel en flexibel microbiële verontreinigingen kunnen aantonen is van groot belang voor het leveren van schoon en onberispelijk drinkwater. Daarom vindt experimenteel onderzoek plaats naar ontwikkelingen van alternatieve (bronspecifieke) indicatoren om deze verontreinigingen op te sporen. Met dit onderzoek willen we vaststellen in hoeverre de Nanopore MinlON-technologie hiervoor geschikt is. De resultaten van de monitoring worden gelegd naast die van klassieke kweekmethoden, vastgesteld in de wet- en regelgeving.

Activiteiten:

1. In beeld brengen van microbiële samenstelling van grondwater en het daaruit geproduceerde drinkwater met behulp van NGS.
2. Microbiële samenstelling van potentiële verontreinigingsbronnen in kaart brengen met behulp van NGS.
3. Nadere identificatie van aangetroffen microbiële verontreinigingen in het drinkwater met behulp van NGS.
4. Identificeren en ontwikkelen van unieke alternatieve indicatoren voor microbiële verontreiniging, zowel bronspecifiek als generiek.
5. Toepassing van Oxford Nanopore MinION-technologie voor identificatie van microbiële populatie van (verontreinigde) drinkwatermonsters en vergelijken van deze resultaten met die van een andere NGS-technologie (HiSeq).
6. Vaststellen van toepasbaarheid van Nanopore MinION-technologie voor de monitoring van (bron)specifieke indicatoren voor pathogenen in drinkwater.
7. Resultaten vergelijken tussen klassieke kweekmethoden voor microbiële indicatoren en NGS.

Oplossing

Dit onderzoek resulteert in de beschikbaarheid van het metagenoom van minstens zestig bronnen van grondwater, drinkwater en potentiële verontreinigingsbronnen, bruikbaar voor het vaststellen van unieke indicatoren waarmee verontreinigingen zijn op te sporen. Daarnaast komt er een gerichte handleiding beschikbaar voor de Nanopore MinlON-technologie die inzichtelijk maakt hoe deze werkt en wanneer deze toepasbaar is. Dit maakt het mogelijk om snel en flexibel NGS-analyses te kunnen uitvoeren voor het identificeren van potentiële microbiële verontreiniging.

De resultaten van het onderzoek worden gepubliceerd in de vakliteratuur en zullen tijdens relevante symposia kenbaar worden gemaakt.

Samengevat zijn de opbrengsten als volgt:

• Toepasbaarheid van de Nanopore MinION-technologie voor het snel en flexibel identificeren van microbiële verontreinigingen in drinkwater is duidelijk, en de uitvoering hiervan is overdraagbaar aan andere partijen.
• Er bestaat een betere indruk van de microbiële drinkwaterkwaliteit zodra sprake is van een afwijking in de monitoringsresultaten van NGS-analyse.
• Set van alternatieve (bron)specifieke indicatoren voor microbiële verontreiniging van drinkwater.