Modelmatige bronopsporing van voedselinfecties (MOST, S/210002) Kassteele, van de, dr. doctor (doctor )ir. J. (Jan)

Inleiding en motivatie

Besmette voedselproducten, die door steeds complexere voedselketens bij de consument terecht komen, kunnen in rap tempo geografisch wijdverbreide uitbraken veroorzaken. Het veroorzakende product is vaak lastig te identificeren. Dergelijke uitbraken hebben een toenemende impact op de samenleving, volksgezondheidsinstituten, de economie en de voedingsindustrie. De Salmonella Thompson-uitbraak in Nederland in 2012 is een typisch voorbeeld. Het is de primaire taak van het RIVM om het uitbraakonderzoek te co├Ârdineren. Tijdens een uitbraak moeten twee taken zo snel mogelijk worden volbracht: het identificeren van het verontreinigde product en het lokaliseren van de bron. Momenteel bestaat er echter geen algemene procedure voor bronopsporing, terwijl een transparante procedure cruciaal is voor een snelle en effectieve uitbraakbeheersing. In dit project wordt een modelmatige aanpak van bronopsporing ontwikkeld, zodat het RIVM beter voorbereid is op grote, potentieel gevaarlijke, uitbraken.

Doel(en) en onderzoeksvragen

Het doel van dit project is om de bronopsporing van een retrospectieve benadering van gefragmenteerde informatie om te vormen in een innovatief real-time gestructureerd beslismodel. Er worden nieuwe statistische methoden ontwikkeld voor zowel de identificatie van het besmette product als de oorsprong ervan. Dit voor een snellere en doeltreffender uitbraakbeheersing. De onderzoeksvragen zijn hoe het verontreinigde product te identificeren en hoe de herkomst ervan te traceren met behulp van netwerktheorie en statistische modellen.

Aanpak en methoden

Identificatie van het besmette voedselproduct wordt vertaald in een Bayesiaans variabelen selectieprobleem, op maat gemaakt voor voedselinfecties. Hiervoor worden Bayesiaanse regularisatieprocedures ontwikkeld die om kunnen gaan met de schaarsheid en groepering van de data. Het traceren van de bron in ruimte en tijd wordt vertaald in een netwerktheoretisch probleem. Het idee is om de klassieke geografische afstand te vervangen door een effectieve netwerkgebaseerde afstand. Dit, in combinatie met het waargenomen ziektepatroon en een statistisch infectieziektenmodel, moet het mogelijk maken de locatie van de bron in het netwerk te achterhalen. Het gebruik van voorkennis, zoals historische gegevens en moleculaire typeringsgegevens, is nog niet eerder toegepast, en zal worden meegenomen in de verschillende stappen van het uitbraakonderzoek. Het werk wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met de NVWA Nederlandse Voedsel- en Warenautoriteit (Nederlandse Voedsel- en Warenautoriteit) en de universiteiten van Stockholm, Leuven en G├Âttingen.

Verwachte resultaten

Verwachte resultaten zijn een geschikte Bayesiaanse variabelen selectiemethode voor de identificatie van het verontreinigde product en methoden voor bronopsporing van het verontreinigde product. De resultaten zullen bijdragen aan het voedselinfectie uitbraakonderzoek en bereiden het RIVM voor op grote, potentieel gevaarlijke, uitbraken.

Geplande producten

Geplande producten zijn publicaties in internationale gepeerreviewde tijdschriften en gereedschap en scripts in gratis open source software om uitbraakdata snel te analyseren. Er komt een database met relaties tussen genetische eigenschappen van micro-organismen en hun fenotypische gedrag in verschillende voedselketens.