JPI WAter StARE - Stopping Antibiotic Resistance Evolution

JPI WAter StARE hadde oppstartsmøte i Girona, Spania 28. og 29. januar 2015. Partnerne fra de ulike europeiske land møttes for å forberede koordinerte prøveuttak fra kloakkrenseanlegg i de deltagende land på samme dag. Analysene for forekomst av antibiotikaresistente bakterier, resistensgener og antibiotikarester ble gjennomgått og det ble praktisert på laboratoriet hvordan prøvene skulle tas ut, håndteres i laboratoriet, avleses og rapporteres. I tillegg ble det gjennomgått hvordan spesial-laboratorier hos de ulike partnerne skulle få sendt preparert materiale fra prøveuttaket for sine videre analyser. Prøveuttakene har foregått 3 påfølgende dager i både mars og oktber 2015 og i mars og september 2016 hos vår norske samarbeidspartner Vestfjordens avløpsselskap som er Norges største kloakkrenseanlegg beliggende sør for Slemmestad i Indre Oslofjord. Kultivering av bakterier, resistensundersøkelse og forberedelse av videreforsendelse har foregått koordinert hos alle de åtte deltagende europeiske land. Resultatene blir koordinert via den portugisiske prosjektleder. Totalt er tatt ut 12 prøver fra hvert enkelt renseanlegg der en 24 timers oppsamling av det ferdige behandlede avløpsvannet slik det slippes ut i miljøet er prøvetatt. I tillegg er 6 prøver tatt fra det ubehandlede inntaksvannet til renseanleggene prøvetatt fra 11 ulike renseanlegg lokalisert i Portugal (2 stk), Spania (1), Irland (1), Tyskland (2), Finland (2), Norge (1)og Kypros (2) via 8 ulike partnere. Prøvene ble analysert i henhold til felles protokoller for å registrere dyrkbare bakterier (totalt og antibiotikaresistente) og noen metaller utført av hver enkelt partner. I tillegg ble det analysert for mer enn 50 ulike antibiotika hos en av partnerne (ICRA, Spania) basert på ekstrakter oppnådd i hvert enkelt prøveuttak og i tillegg også undersøkt for 296 resistensgener basert på triplikater av DNA isolert hos hver enkelt partner. Analysene for forekomst av resistensgener er utført av en ekstern partner ved State University of Michigan (Jim Tiedje). Det er enighet om å ha en felles publikasjon fra arbeidspakke 2 der alle resultatene sammenlignes på tvers av de europeiske kloakkrenseanleggene. Analyseresultatene vil bli samlet i løpet av det kommende året. I løpet av prosjektperioden ble det ferdigbehandlede utslippsvannet fra 11 renseanlegg i hele Europa analysert for forekomst av rester av 53 ulike antibiotika og 296 antibiotikaresistensgener eller gener som flytter DNA mellom bakterier. Effekten på antibiotikarester, antibiotikaresistente bakterier og bakteriesamfunn etter innovativ og avansert avløpsvannsbehandling ble studert. Resultatene oppnådd ble diskutert på et prosjektmøte i Frankfurt 2. og 3. mai 2017. Resultatene ble presentert på "4th International Symposium on the Environmental Dimension of Antibiotic resistance", Michigan State University, Lansing, MI, USA. Resultatene bekrefter at forbruket av antibiotika i befolkningen slik det er registrert i nasjonale salgs- og forbruksstatistikker avspeiles i form av funn av antibiotikarester i kloakkvannet. Det er også sammenheng mellom påvisning av antibiotikarester i kloakkvannet og forekomst av antibiotikaresistensrelaterte gener i det samme avløpsvannet. Resultatene viser at forholdene i norsk avløpsvann med tanke på antibiotikarester og antibiotika-resistens-relaterte bakterielle gener er blant de beste i europeisk sammenheng slik resultatene i dette prosjektet viser. Dette er viktige funn ikke minst for Norge og støtter godt under den strenge antibiotika-bruks-politikken man har i norsk helsevesen og husdyrbruk. Dette er en av de første studier som viser en slik systematisk sterk sammenheng mellom omfanget av bruk av antibiotika og påvirkning på miljøet gjennom avløpsvann. Prosjektet vil være en god referanse for fortsatt forebygging av utvikling av antibiotikaresistens hos bakterier på bred samfunnsbasis. Resultatene skal bearbeides videre og det skal være et avslutningsmøte i StARE-prosjektet 8. februar 2018 etter at alle partnerne er ferdig med sitt arbeid knyttet til prosjektet. Det vil bli publisert minst en vitenskapelig fagfelle-vurdert artikkel fra arbeidspakke 2 i prosjektet der den norske delen av prosjektet er forankret. Deling av resultater med befolkning og ulike aktører innen feltet vil forhåpentlig bidra til reduksjon i spredning av antibiotikarester og antibiotikaresistente bakterier og gener fra kommunale kloakkrenseanlegg. Videre kan resultatene, kunnskapen og teknologien som er utviklet i StARE representere reelle bidrag for eventuelle revisjoner av EU-regelverk.

The goal of StARE (Stopping Antibiotic Resistance Evolution) is to protect European citizens? health and the environment via water quality research, aimed at minimizing the impact of discharges from urban wastewater treatment plants (UWTPs) and sustaining safe water cycles. According to WHO, antibiotic resistance is a global human health threat driven by many interconnected factors, where water plays a key role. UWTPs are a major source of antibiotic residues, antibiotic resistant bacteria (ARB) and antib iotic resistance genes (ARG) released into the environment, thus representing crucial control points for efficient technological interventions. ARB&G are well characterized clinically but the occurrence in aquatic environments, relation to regional antibi otic uses or temporal/geographical variations are poorly understood. StARE will investigate a large number of European UWTPs to evaluate ARB&G abundance versus chemical contamination and regional backgrounds. Guidelines for ARB&G monitoring in water will be developed. The efficiency, impact and cost-effectiveness of advanced wastewater technologies will be evaluated, based on an innovative biological risk control strategy. This will integrate chemical and biological contaminants, such as priority hazardou s substances, pathogenic bacteria and viruses, ARB&Gs, and mobile genetic elements. The multidisciplinary StARE team is based on a previous European collaboration supported by the COST Action TD 0803. The Action brought together experts in genetics, micro biology, public health, chemistry and engineering and identified the major gaps in knowledge and the measures necessary to limit the spread of ARB&G. The StARE work will fill these gaps and contribute to the protection of the environment, water and the fo od chain from contaminations. It will also support the revision of EU water directives, aimed at maintaining ecosystem services and public health protection.