Pathogeniteitsclassificatie van tien Thioalkalivibrio bacteriën

Aan de staatssecretaris van
Infrastructuur en Milieu
Mevrouw S.A.M. Dijksma
Postbus 20901
2500 EX Den Haag
DATUM
04 juli 2016
KENMERK
CGM/160704-01
ONDERWERP
Advies: Pathogeniteitsclassificatie van tien Thioalkalivibrio bacteriën
Geachte mevrouw Dijksma,
Naar aanleiding van vergunningaanvraag IG 16-179_2.13-000 getiteld: ‘Tien
Thioalkalivibrio-soorten’ van de Universiteit van Amsterdam, deelt de COGEM u het
volgende mee.
Samenvatting:
De COGEM is gevraagd om een tiental bacteriesoorten uit het geslacht Thioalkalivibrio
te classificeren. Thioalkalivibrio denitrificans, Thioalkalivibrio jannaschii,
Thioalkalivibrio halophilus, Thioalkalivibrio nitratireducens, Thioalkalivibrio nitratis,
Thioalkalivibrio paradoxus, Thioalkalivibrio thiocyanodenitrificans, Thioalkalivibrio
thiocyanoxidans en Thioalkalivibrio versutus zijn geïsoleerd uit soda-meren uit Egypte,
Kenia, Rusland en de Verenigde Staten. Thioalkalivibrio sulfidophilus is geïsoleerd uit
een bioreactor in Nederland.
De bacteriën groeien over het algemeen alleen bij een hoge pH en een hoge
natriumconcentratie. Hoewel de bacteriën potentiële virulentiegenen bevatten, zijn deze
bacteriën nooit gerapporteerd als ziekteverwekkend voor mens, dier of plant. De COGEM
is van mening dat vanwege de groei-eigenschappen van deze bacteriën het risico op
infectie van mens, dier of plant verwaarloosbaar klein is.
Zij adviseert daarom T. denitrificans, T. jannaschii, Tv. halophilus, T. nitratireducens, T.
nitratis, T. paradoxus, T. sulfidophilus, T. thiocyanodenitrificans, T. thiocyanoxidans en
T. versutus in te delen in pathogeniteitsklasse 1. Tevens is zij van mening dat deze
bacteriën in aanmerking komen voor plaatsing op Bijlage 2 op lijst A1.
De door de COGEM gehanteerde overwegingen en het hieruit voortvloeiende advies treft u
hierbij aan als bijlage.
Hoogachtend,
Prof. dr. ing. Sybe Schaap
Voorzitter COGEM
c.c.
Drs. H.P. de Wijs, Hoofd Bureau ggo
Mr. J.K.B.H. Kwisthout, Ministerie van IenM
Pathogeniteitsclassificatie van tien Thioalkalivibrio bacteriën
COGEM advies CGM/160704-01
Inleiding
Naar aanleiding van de vergunningaanvraag ’Tien Thioalkalivibrio-soorten’ van de Universiteit
van Amsterdam is de COGEM gevraagd te adviseren over de pathogeniteitsklasse en de mogelijke
plaatsing op Bijlage 2 lijst A1 van de Regeling ggo van Thioalkalivibrio denitrificans,
Thioalkalivibrio jannaschii, Thioalkalivibrio halophilus, Thioalkalivibrio nitratireducens,
Thioalkalivibrio nitratis, Thioalkalivibrio paradoxus, Thioalkalivibrio sulfidophilus,
Thioalkalivibrio thiocyanodenitrificans, Thioalkalivibrio thiocyanoxidans en Thioalkalivibrio
versutus.
Pathogeniteitsclassificatie Regeling Genetisch Gemodificeerde Organismen (Regeling ggo)
Onder de ggo-regelgeving worden bij de pathogeniteitsclassificatie de risico’s voor mens en milieu
in ogenschouw genomen. Daartoe worden in de Regeling ggo micro-organismen ingedeeld in vier
pathogeniteitsklassen. Deze indeling start met pathogeniteitsklasse 1, die gevormd wordt door
apathogene micro-organismen en loopt op tot pathogeniteitsklasse 4, de groep van hoog pathogene
micro-organismen. Iedere pathogeniteitsklasse is gekoppeld aan een inperkingsniveau voor
werkzaamheden met ggo’s van die klasse.
Apathogene micro-organismen worden ingedeeld in pathogeniteitsklasse 1. Dergelijke microorganismen dienen minimaal aan één van de volgende criteria te voldoen:
a) het micro-organisme behoort niet tot een soort waarvan vertegenwoordigers bekend zijn
die ziekteverwekkend zijn voor mens, dier of plant;
b) het micro-organisme heeft een lange historie van veilig gebruik onder omstandigheden
waarbij geen bijzondere inperkende maatregelen worden getroffen;
c) het micro-organisme behoort tot een soort die vertegenwoordigers bevat van klasse 2, 3
of 4, maar de stam in kwestie bevat geen genetisch materiaal dat verantwoordelijk is
voor de virulentie;
d) van het micro-organisme is het niet-virulente karakter door middel van adequate tests
aangetoond.
Een indeling in pathogeniteitsklasse 2 is van toepassing op een micro-organisme dat bij mensen of
dieren een ziekte kan veroorzaken, waarvan het onwaarschijnlijk is dat het zich onder de populatie
verspreidt, terwijl er een effectieve profylaxe, behandeling of bestrijding toepasbaar is, alsmede een
micro-organisme dat bij planten een ziekte kan veroorzaken.
COGEM advies CGM/160704-01
1
Een indeling in pathogeniteitsklasse 3 is van toepassing op een micro-organisme dat bij mensen of
dieren een ernstige ziekte kan veroorzaken, waarvan het waarschijnlijk is dat het zich onder de
populatie verspreidt, terwijl er een effectieve profylaxe, behandeling of bestrijding toepasbaar is.
Een indeling in pathogeniteitsklasse 4 is van toepassing op een micro-organisme dat bij mensen of
dieren een zeer ernstige ziekte kan veroorzaken, waarvan het waarschijnlijk is dat het zich onder de
populatie verspreidt, terwijl er geen effectieve profylaxe, behandeling of bestrijding toepasbaar is.
Bijlage 2 lijst A1
Bijlage 2 lijst A1 maakt deel uit van de Regeling ggo en bestaat uit een lijst van micro-organismen
die apathogeen zijn voor mens, dier of plant. Opname in lijst A1 betekent dat met het betreffende
micro-organisme onder ML-1 laboratoriumcondities ggo’s vervaardigd mogen worden die zijn
samengesteld uit vectoren en inserties die voorkomen op de A-lijsten (veilige vectoren en inserties)
zonder dat de gebruiker een risicobeoordeling hoeft uit te voeren.
Thioalkalivibrio bacteriën
Bacteriën uit het geslacht Thioalkalivibrio behoren tot de familie Ectothiorhodospiraceae. Deze
groep van bacteriën bestaat vooral uit halofiele (NaCl-liefhebbende) en natronofiele (carbonaat
(soda)-liefhebbende) soorten. De bacteriën zijn Gram-negatief, staaf- of komma-vormig en obligaat
alkalifiel. De bacteriën groeien in soda-meren (carbonaat/bicarbonaat) met hoge pH (9-10) en bij
een Na+ concentratie tussen 0,2 en 2 M. 1
T. denitrificans, T. jannaschii, Tv. halophilus, T. nitratireducens, T. nitratis, T. paradoxus, T.
thiocyanodenitrificans, T. thiocyanoxidans en T. versutus zijn geïsoleerd uit zeer zoute soda-meren
uit Egypte, Kenia, Rusland en de Verenigde Staten. 2,3,4,5,6,7 T. sulfidophilus is geïsoleerd uit een
bioreactor in Nederland. 8 De Thioalkalivibrio bacteriën omvatten onder andere denitrificerende en
thiocyanaat-gebruikende soorten. Sommige soorten kunnen anaeroob of facultatief anaeroob
vermeerderen. De bacteriën groeien bij een pH tussen de 7,3 en de 10,7. Een uitzondering hierop is
T. jannaschii. Deze bacterie is facultatief alkalifiel en kan groeien bij een pH van 7-11 (met een
optimum van 9,5).4
Het genoom van de Thioalkalivibrio bacteriën bevat ongeveer 3000-3500 genen waaronder een
aantal potentiële virulentiegenen. 9
Eerder COGEM advies
In 2011 heeft de COGEM een grote update van de classificatie van bacteriën uitgebracht.10 Hierin
is het gehele geslacht Thioalkalivibrio als apathogeen aangemerkt. In 2014 heeft de COGEM deze
lijst geactualiseerd en zijn er geen nieuwe gegevens over Thioalkalivibrio bacteriën aan het licht
gekomen, die aanleiding gaven om de indeling van Thioalkalivibrio in de laagste
pathogeniteitsklasse te herzien. 11
COGEM advies CGM/160704-01
2
Overweging en advies
De aanvrager merkt op dat de condities die T. denitrificans, T. jannaschii, Tv. halophilus, T.
nitratireducens, T. nitratis, T. paradoxus, T. sulfidophilus, T. thiocyanodenitrificans, T.
thiocyanoxidans en T. versutus nodig hebben om te groeien niet overeenkomt met de fysiologische
condities van mens, dier en plant. In de wetenschappelijke (of andere) literatuur wordt gemeld dat
Thioalkalivibrio soorten potentiële virulentiegenen bevatten.9 Voor zover bij de COGEM bekend,
zijn er geen wetenschappelijke publicaties waarin melding wordt gemaakt dat Thioalkalivibrio
soorten pathogeen zijn voor mens, dier of plant. Thioalkalivibrio bacteriën behoren niet tot een
geslacht waarvan vertegenwoordigers bekend zijn die ziekteverwekkend zijn voor mens, dier of
plant.
De COGEM is daarom van mening dat T. denitrificans, T. jannaschii, Tv. halophilus, T.
nitratireducens, T. nitratis, T. paradoxus, T. sulfidophilus, T. thiocyanodenitrificans, T.
thiocyanoxidans en T. versutus niet pathogeen zijn voor mens, dier of plant, en adviseert de
bacteriesoorten in te delen in pathogeniteitsklasse 1. Tevens is zij van mening dat deze bacteriën in
aanmerking komen voor plaatsing op Bijlage 2 lijst A1.
Referenties
1. Sorokin DYet al. (2005). Haloalkaliphilic sulfur-oxidizing bacteria in soda lakes. FEMS Microbiol.
Rev. 29: 685-702
2. Sorokin DY et al. (2001). Thioalkalimicrobium aerophilum gen. nov., sp. nov. and
Thioalkalimicrobium sibericum sp. nov., and Thioalkalivibrio versutus gen. nov., sp. nov.,
Thioalkalivibrio nitratis sp.nov., novel and Thioalkalivibrio denitrificancs sp. nov., novel
obligately alkaliphilic and obligately chemolithoautotrophic sulfur-oxidizing bacteria from soda
lakes. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 51: 565-580
3. Sorokin DY et al. (2002). Thioalkalivibrio thiocyanoxidans sp. nov. and Thioalkalivibrio paradoxus
sp. nov., novel alkaliphilic, obligately autotrophic, sulfur-oxidizing bacteria capable of growth on
thiocyanate, from soda lakes. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 52: 657-664
4. Sorokin DY et al. (2002). Thioalkalimicrobium cyclicum sp. nov. and Thioalkalivibrio jannaschii
sp. nov., novel species of haloalkaliphilic, obligately chemolithoautotrophic sulfur-oxidizing
bacteria from hypersaline alkaline Mono Lake (California). Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 52: 913920
5. Sorokin DY et al (2003). Thialkalivibrio nitratireducens sp. nov., a nitrate-reducing member of an
autotrophic denitrifying consortium from a soda lake. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 53: 1779-1783
6. Banciu H et al.(2004). Thialkalivibrio halophilus sp. nov., a novel obligately chemolithoautotrophic,
facultatively alkaliphilic, and extremely salt-tolerant, sulfur-oxidizing bacterium from a hypersaline
alkaline lake. Extremophiles 8: 325-334
COGEM advies CGM/160704-01
3
7. Berben T et al. (2015). Partial genome sequence of Thioalkalivibrio thiocyanodenitrificans ARhD
1(T), a chemolithoautotrophic haloalkaliphilic sulfur-oxidizing bacterium capable of complete
denitrification. Stand. Genomic. Sci. 10: 84-88
8. Janssen AJ et al. (2009). Application of bacteria involved in the biological sulfur cycle for paper mill
effluent purification. Sci. Total Environ. 407: 1333-1343
9. Tian RM et al. (2014). Genomic analysis reveals versatile heterotrophic capacity of a potentially
symbiotic sulfur-oxidizing bacterium in sponge. Environ. Microbiol. 16: 3548-3561
10. COGEM (2011). Classificatie apathogene bacteriën. COGEM advies CGM/111220-02
11. COGEM (2014). Actualisatie van de lijsten met de indeling in pathogeniteitsklassen van een groot
aantal apathogene- en pathogene bacteriën. COGEM advies CGM/141218-01
COGEM advies CGM/160704-01
4