1 EK-3 GDO ANALİZLERİ İÇİN METOT

EK-3
GDO ANALİZLERİ İÇİN METOT PERFORMANS KRİTERLERİ
GİRİŞ
Güvenilir gıdanın halka arzında önemli rol oynayan Gıda Kontrol Laboratuvarlarının daima
alanındaki son teknolojiyi takip ederek, en son teknolojinin gerektirdiği cihazlarla ve tecrübeli
personeliyle hizmet verebilmesi için tüm analiz alanlarında ulusal ve uluslararası anlamda uygunluk
sağlanması için güvenilir analitik metotlarına ihtiyacı vardır. Bu belge, genetiği değiştirilmiş
organizmaların saptanmasında ve miktar tayininde kullanılan polimeraz zincir reaksiyonu temelli
metotları işaret etmektedir.
Laboratuvarlar gerekli kalitede bilgiyi sağlayabilmek için aşağıdaki önlemleri almalıdır:
•
Analizlerde geçerliliği kabul gören metotlar kullanılmalı,
•
İç kalite kontrol prosedürleri uygulanmalıdır,
•
Yeterlilik testlerine katılım sağlanmalıdır,
•
Uluslararası bir standarda (ISO/IEC 17025) göre akredite olmalıdır.
Bu nedenle GDO analizi yapan yetki almış laboratuvarlarda, verifikasyon çalışmaları yapılmalı,
metotlar için uygulamaya alınmadan önceki metot performans kriterleri belirlenmelidir.
1. PERFORMANS KRİTERLERİ
1.Uygulanabilirlik
Tanım: Metodun uygulanabileceği bileşenleri, matriksleri ve konsantrasyonları tanımlar.
Kabul Kriteri: Uygulanabilirlik raporumetodun amacı hakkında bilgi vermeli ve başvurusu yapılan
bileşenler hakkında yeterli bilgiyi içermelidir. Tanım ayrıca başka bileşenlerden gelebilecek
karışıklıklara, matrikslerden kaynaklanan uyumsuzluklara karşı gerekli uyarıları içermelidir.
2.Yapılabilirlik
Tanım: Çalışmanın kolaylığı, uygulamanın geçerliliği ve verimi, metodun maliyetini tanımlar.
Kabul Kriteri:Analizmetodu, benzer amacı olan diğer metotlara da uygulanabilir olmalıdır. Diğer
bir deyişle, aşağıdaki belirtilen durumlarda metottercih edilmemesi önerilir;

Yeni bir teçhizat veya pahalı bir ekipmana ihtiyaç duyulması durumunda,

Metodun uygulanması için gerekli olan kaynakların (zaman, iş gücü, reaktifler, maliyet)
aynı amaçla çalışan diğer metotlardan daha fazla olması durumunda.
1
Aşağıdaki çalışmalara ait ham datalar izlenebilirliği sağlanacak şekilde kayıt altına
alınmalıdır. Laboratuarlara analiz için gönderilen test örnekleri için iş akış Şekil 1’de gösterilmiştir.
Verifikasyon raporlarında, bu izlenebilirliği sağlayacak çalışan personelin isimleri, çalışma tarihleri,
elde edilen Ct değerleri, v.b.datalar yer almalıdır. Ayrıca cihaz çıktıları da söz konusu rapora
eklenmelidir.
3. DNA Ekstraksiyonu ve Saflaştırılması
Prosedür: Metot daha önceden valide edilmişse DNA ekstraksiyonu en az 2 defa ve her seferinde
ayrı test porsiyonu olacak şekilde mümkünse ayrı günlerde ve değişik operatörlerle yapılmalıdır.
DNA ekstraksiyonun tek bir matrikste yapılması başka bir matriks için geçerli olmayabilir.
Aynı prosedür değişik matrikslerde de yapılmalıdır. Matrikslerin GDO içermesi zorunlu değildir.
Yem, tohum ve gıdalarda (işlenmiş ve işlenmemiş) her bir ürün grubundan en az bir matriks olmak
koşuluyla, ayrı günlerde (en az 3 farklı günde) 6 tekrar ekstraksiyon yapılarak sonuçların ortalama
değeri, standart sapma ve RSD hesaplanır.(3gün x 6 tekrar x 4 matriks = 72 ) Bu çalışma (72
ekstraksiyon) personel sayısına bölünerek yapılabilir.
n
STSapma  s 
RSD % 
 ( xi  x )2
i 1
n 1
s
 100
x
3.1. DNA Konsantrasyonu
Prosedür : Rutin analizlerde DNA ekstraktlarınınkonsantrasyonu ölçülmelidir.
Kabul Kriteri :Verifikasyonda
elde
edilen
sonuçlar
aynı
matriksle
yapılan
validasyon
çalışmasındaki kadar ürün eldesini sağlamalıdır. Metot en azından pratik LOD/LOQ seviyesini
sağlayacak uygun DNA miktarı sağlamalıdır. Eğer DNA miktarı yeterli olmazsa pratik LOD değeri
etkilenecektir. DNA miktarının 10ng/µl ve üzerinde olması beklenir. DNA miktarı 10ng/µl’nin
altında veya ürün hayvansal orijinli olup DNA miktarı 10ng/µl’nin üzerinde ise bitki spesifik gen
kontrolü yapılır.
3.2. DNA Ekstraktında İnhibitör Kontrolü
Prosedür: Herhangi bir matriksten elde edilen DNA’lardan (inhibisyon riski en fazla olan örnek
tercih edilmelidir) en az bir tanesi inhibisyon testine tabi tutulmalıdır. Bu amaçla DNA ekstraktı
çalışma konsantrasyonunaayarlanır (ör: 40 ng/µl). Bu çalışma dilüsyonundaen az 4 noktalı dilüsyon
serisi (1:4, 1:16, 1:64, 1:256) oluşturulur. Her bir dilüsyondan en az 2 PCR tekrarı çalışılır. Bu dört
dilüsyondan kalibrasyon eğrisi oluşturulur.
2
Hesaplamanın yapılabilmesi için sırasıyla her bir dilüsyon faktörü için ölçülen Ct değerleri yazılır.
Bu değerlerin her bir çift için ortalaması alınır. ∆Ct, ardışık dilüsyonlarınCt ortalamalarının farkı ile
bulunur. Dilüsyon faktörünün logaritmaları alınır ve Ctortalamları ile logaritmik değerin eğrisi
çizilir. Eğrinin eğimi ve varyasyon katsayısı hesaplanır.Bu çalışma tarama kiti, bitki spesifik,takson
spesifik PCR yöntemlerinden herhangi biri ile yapılabilir.
Bu durumda her döngüde %100 verim ile teorik olarak -3,32 eğim oluşturan amplifikasyonun
oranıdır. Reaksiyonun verimi aşağıdaki şekilde hesaplanır;
Verim: 10 (-1/eğim)-1
Tablo 1
Dilüsyon Faktör
1 :4
1 :4
1 : 16
1 : 16
1 : 64
1 : 64
1 : 256
1 : 256
Örnek Kodu:
Ortalama
Ortalama
Ct(Ref)
Ct(Hed)
Logaritma
24
24
24
0,00
-0,6021
26
26
26
0,00
-1,2041
28
28
28
0,00
-1,8062
30
30
30
0,00
-2,4082
Ölçülen Ct
Ortalama Ct Extrapolated Ct
22
22
Çalışma Dilüsyonu
ΔCt
22
Extrapolated CtMean Ct
0
OK
32
30
y = -3,3219x + 22
28
2
R =1
26
24
22
20
-3,0
-2,5
-2,0
-1,5
-1,0
log(1/dilüsyon faktör)
-0,5
3
0,0
Ct
Kabul kriteri: Ortalama fark (∆Ct), ölçülen Ct değeri ile ekstrapoleCt değeri arasındaki fark <0,5
olmalıdır. Kalibrasyon eğrisinin eğimi -3,6 ile -3,1 arasında olmalıdır. R2 değeri ≥ 0.98 olmalıdır.
Eğer ekstrakte edilen DNA inhibitör içeriyorsa DNA saflaştırılmalı veya inhibisyonun ortadan
kaldırıldığı noktaya kadar dilüe edilmelidir. (AB ve ISO 24276/ 2013 de PCR İnhibisyon Kontrolü
zorunlu değildir. Ayrıca şuanda kullanılan kalitatif analizlerdeki kitlerde her numune için
inhibisyon kontrolü yapılmaktadır).
4. Dinamik aralık, R2 katsayısı ve Amplifikasyon Verimliliği
Prosedür: Dinamik aralık, R2 katsayısı ve amplifikasyon verimliliği standart eğri üzerinden
değerlendirilen ve gerçeklik ve kesinlik parametreleri sırasında doğrulanan bir parametredir. En az
iki standart eğrinin değerlerinin ortalaması alınmalıdır.
Deney deseni 1: 5 kalibrasyon noktasında her bir noktada en az 2 paralel 2 kalibrasyon eğrisi
oluşturulur. (Tavsiye Edilen)
Deney deseni 2: 5 kalibrasyon noktasında her bir noktada 2 paralel 4 kalibrasyon eğrisi oluşturulur
Deney deseni 3: 8 kalibrasyon noktasında (LOD ve LOQ’yu içeren) her bir noktada 5 paralel 2
kalibrasyon eğrisi oluşturulur.
Kabul Kriteri:
Dinamik aralık için; dinamik aralık %GDO veya kopya sayısı olarak kullanım için gerekli aralığı
içermelidir.
Amplifikasyon verimliliği için; kantitatif metotlar için eğrinin eğimi -3,1≥Eğim≥-3,6 aralığında
olmalıdır bu aralık %90-110 amplifikasyon verimliliğine (-3,1 %110, -3,6 %90) karşılık gelir.
Verimlilik= (10(-1/eğim)-1)x100 formülü ile uygulamanın verimi ispatlanmalıdır.
R2 katsayısı için; Ortalama değer R2 için ≥0,98 olmalıdır.
5. Gerçeklik (Trueness)
Prosedür: Verifikasyonun diğer adımlarında kullanılan referans materyalden başka, bir hedef DNA
konsantrasyonu bilinen referans materyal ile yapılır. Eğer bu mevcut değilse spike yapılarak yapay
referans materyal oluşturulabilir.
Eğer gerçeklik,CRM ile belirlenememişse yeterlilik testlerine katılımlada hesaplanabilir.
En az iki konsantrasyondareferans materyal ile çalışılmalıdır. Bu konsantrasyonlardan biri LOQ
seviyesine yakın olmalı (ör: %0,1), diğeride etiketleme seviyesinde olmalıdır. Üçüncü olarak farklı
bir konsantrasyonseviyesinde çalışma önerilir ve bu seviye yüksek konsantrasyonda olmalıdır (ör;
%5).
Alternatif olarak yüksek seviyede CRM’denspike yapılarak referans örnek oluşturulabilir.
4
Bunun için GM pozitif ve negatif örneklerdeki referans gen miktarı aynı kalibrasyoneğrisinde
okunarak belirlenir ve aşağıdaki formülle dilüsyon faktörü hesaplanır.
X= Dilüsyon faktörü
A= GM pozitif DNA ekstraktındaki referans gen kopya sayısı
B= GM negatif DNA ekstraktındaki referans gen kopya sayısı
Y= Teorik dilüsyon faktörü(ör:%10GM’den %0,1GM hazırlanırsa Y=100x)
Test koşulları rutin analiz şartları ile aynı olmalıdır. En az 16 PCR tekrarı ile elde edilmelidir.
Deney deseni 1: 2 DNA ekstraksiyonu her bir GM seviyesinde, 2 PCR paraleli her bir
ekstraksiyondan 4 plakada çalışıldığında 16 test sonucu ve 8 GM değerlendirmesi yapılır.
1 GM seviyesi X 2 DNA ekstraksiyonu X 2 PCR paraleli X 4 Plaka = 16 test sonucu
(Laboratuvarda çalışılacak genlerden herhangi biri için tüm personel çalışmaları yapar. Her bir
kişinin verileri kabul kriterlerini karşılıyorsa diğer genlerin verifikasyonu tek bir kişi tarafından
yapılabilir.) (Şekil 2)
Deney deseni 2: 2 DNA ekstraksiyonu her bir GM seviyesinde, 4 PCR paraleli her bir
ekstraksiyondan 2 plakada çalışıldığında 16 test sonucu ve 4 GM değerlendirmesi yapılır.
1 GM seviyesi X 2 DNA ekstraksiyonu X 4 PCR paraleli X 2 Plaka = 16 test sonucu (Şekil 3)
Kabul kriteri: Gerçek referans değerden ±%25 sapma olabilir veya z skoru yeterlilik testi
sonucunda 2 ile -2 aralığında olmalıdır.
é Xù x x
Eê ú » + 3 Var(y)
ëY û y y
é Xù æ xö
Var ê ú » ç ÷
ëY û è yø
2
æ Var(x) Var(y) ö
çç
÷÷
+
2
2
x
y
è
ø
sd [ X / Y] = Var [ X / Y]
j
GM = åGM i / j
i=1
æ j
ö
= å(ni -1)sd / çå ni - k÷
è i=1
ø
i=1
j
sdGM
2
i
5
RSDr =
sdGM
100
GM
j = kullanılan× GM × sayısı
n = her × bir × ekstraksiyondaki × tekrar × saysısı
k = havuz× yapılacak × ayrı × hesaplanan× stan dartsapma× sayısı
6. Kesinlik (Precision)
Kesinlik çalışması tekrarlanabilirlik ile hesaplanır.
6.1Tekrarlanabilirlik
Prosedür: Gerçeklik ile aynı koşullarda yapılan çalışmalardır.Tekrarlanabilirlik koşulları altında
PCR tekrarları ile hesaplanmaktadır. Tekrarlanabilirlik test edilen tüm GM- seviyeleri için
yapılmalıdır.
Test koşulları rutin analiz şartları ile aynı olmalıdır. En az 16 PCR sonucu elde edilmelidir.
Kabul kriteri: Dinamik aralık içerisinde relativetekrarlanabilirlik standart sapması ≤%25 olmalıdır.
7.Ölçüm Limitinin Hesaplanması (LOQ)
Prosedür: Metot kalitatif amaçla kullanılacaksa LOQ gerekli değildir. Kopya sayısının RSD’sinin
≤%25’i sağladığı en düşük konsantrasyondur.
LOQ relatif (%) veya absolut (kopya sayısı) olarak hesaplanabilir.
Relatif LOQ (LOQrel): Pozitif kontrol materyali örneğin %0,1 konsantrasyonunda 10 PCR tekrarı
olacak şekilde analiz edilir. 10 tekrar hedef GM ve 10 tekrarda referans gen analiz edilir. Gerçek
LOQrelbelirlenebilmesi için düşük GM yüzdesinde dilüsyonlar yapılmalıdır.
Absolut LOQ (LOQabs):Bilinen pozitif kontrolden (ör:%1) dilüsyon serileri oluşturulur ve 10 PCR
tekrarı yapılır (ör; 80,60,40,20,10,5 ve 1 kopya). LOQabsRSD’nin<%25 olduğu son dilüsyon
serisidir.
8. Tespit Limitinin Hesaplanması (LOD)
Prosedür: LOD relatif (%) veya absolut (kopya sayısı) olarak hesaplanabilir.
Relatif LOD (LODrel): Düşük GM seviyesindeki pozitif kontrol materyalin 10 PCR tekrarı ile
ölçülmesi ve tüm tekrarların pozitif olduğu seviyenin bulunmasıdır. Buradan LODrelpozitif kontrol
seviyesine eşit veya daha altında anlamı çıkarılır.
Absolut LOD (LODabs): %95 güven aralığındaLODabs’un belirlenebilmesi için60 PCR paraleli
gereklidir. Ancak pratikte 1 kopya zorunlu olmak üzereen az 3 farklı seviyede (Beklenen LOD,
Üstü ve Altı)10 paralel çalışılır (ör; 20,10,5, ve 1 kopya). Yanlış negatif oranı %5 den az olmalıdır.
6
Bu durumda tüm 10 paralelinde pozitif olması gerekir. LOD tüm 10 değerin de pozitif bulunduğu
son dilüsyon olarak kabul edilir.
Yanlış negatif oranı tanımlaması pozitif bilinen örneklerin metot ile negatif olarak klasifiye
edilmesidir. Yanlış negatif oranı analit miktarının LOD seviyesine yaklaştığı miktarlarda görülür.
Dilüsyon serileri seçilirken daha önceki bilgiler ışığında beklenen LODabs seviyenin üzerinde ve
altında konsantrasyonlar kullanılmalıdır.
Pratik LOD analiz edilen örnekle bağlantılı olduğu için her bir örnek yapısı için ayrı olarak
hesaplanmalıdır.
9. Yanlış Pozitif Oranı %(Kalitatif)
Prosedür:Bu parametre her nekadar validasyon parametresi olsa da laboratuvarlardaki personelin
konu hakkındaki yetkinliğinin arttırılması için verifikasyonda da istenmektedir. Bu bilinen negatif
bir numunenin kullanılan metotla pozitif olarak tanımlanması olasılığıdır. Bu oran yüzdesel olarak
ifade edilebilir.
İstenilen güvenilirlik seviyesi çalışmada kullanılan örneklerin sayısına bağlıdır.Yem, tohum ve
(işlenmiş ve işlenmemiş) gıdalarda her bir ürün 2 ekstraktta 5 tekrarlı çalışma yapılmalıdır. (2
ekstraksiyon X 4 ürün X 5 tekrar ) Bu aşamada toplam 40 çalışma tüm personele dağıtılır.
% Yanlış Pozitif Sonuç=(Yanlış tanımlanmış bilinen negatif örnek sayısı/Bilinen tüm negatif
örneklerin sayısı) X 100
10. Yanlış Negatif Oranı %(Kalitatif)
Prosedür: Bu parametre her ne kadar validasyon parametresi olsa da laboratuvarlardaki personelin
konu hakkındaki yetkinliğinin arttırılması için verifikasyonda da istenmektedir.Bu bilinen pozitif
bir numunenin kullanılan metotla negatif olarak tanımlanması olasılığıdır. Bu oran yüzdesel olarak
ifade edilebilir.
İstenilen güvenilirlik seviyesi çalışmada kullanılan örneklerin sayısına bağlıdır. Yem, tohum ve
(işlenmiş
ve
işlenmemiş)
gıdalarda
her
bir
ürün
2
ekstraktta
5
tekrarlı
çalışma
yapılmalıdır.Verifikasyonu yapılan gen bölgelerini içerecek şekilde seçilen seviyesi % 0,1 olan
CRM veya CRM ‘lerlespike yapılarak elde edilen pozitif numune çalışılır.(2 ekstraksiyon X 4 ürün
X 5 tekrar )
Bu aşamada toplam 40 çalışma tüm personele dağıtılır.
% Yanlış Negatif Sonuç=(Yanlış tanımlanmış bilinen pozitif örnek sayısı/Bilinen tüm pozitif
örneklerin sayısı) X 100
7
11. Sağlamlık (Robustness)
Eğer verifiye edilen metot valide metodun her şeyi ile aynı ise (ekipman, referans materyal,
kimyasallar dahil) sağlamlığın yapılmasına gerek yoktur. Eğer prosedür valide prosedürden
sapıyorsa ( reagentler, konsantrasyon vb.) sağlamlık doğrulanmalıdır. Örneğin primerve
probkonsantrasyonunda
%
20
değişiklik
yapıldıysa,
referans
materyalin
iki
konsantrasyonunda kalitatiflerde 3 kantitatiflerde 5 tekrarlı çalışma ile sağlamlık gösterilir.
Kabul kriteri:
Kantitatif metotlarda: Kopya sayısı %30 dan fazla değişmiyorsa
Kalitatif metotlarda: Değişkenlere rağmen hala tespit edilebiliyorsa metot sağlam demektir.
Tablo 2 GDO analizleri için yapılması gereken çalışmalar
Parametre
Kalitatif metotlar
Kantitatif metotlar
1- DNA ekstraksiyonu, saflığı
ve inhibisyon testi
Evet
Evet
Gerektiğinde (DNA
ekstraksiyoninhibisyon
kontrolünde çalışılmamışsa R2
ve amplifikasyon verimliliği)
Dinamik aralık yok
Evet
Evet (Yeterlilik testi)
Evet
4- Kesinlik (Precision)
Zorunlu değil
Evet
5- Ölçümlimitinin
hesaplanması (LOQ)
Zorunlu değil
Evet
6- Tespit limitinin
hesaplanması (LOD)
Evet
Zorunluğu Değil
Evet
Gerektiğinde (valide
edilmemişse ve yeni GM)
Evet
Gerektiğinde (valide
edilmemişse ve yeni GM)
Gerektiğinde (valide metot
değilse)
Gerektiğinde (valide metot
değilse)
2- Dinamik aralık, R2 katsayısı
ve Amplifikasyon verimliliği
3- Gerçeklik (Trueness)
7- Yanlış Pozitif Oranı %
8- Yanlış Negatif Oranı %
9- Sağlamlık (Robustness)
8
farklı
12. İç ve Dış Kalite Kontrolleri
İç kalite kontrolleri aşağıdaki tabloya göre her çalışmada yapılmalıdır. (ISO 24276)
Tablo 3
* Pozitif ekstraksiyon kontrolü DNA izolasyon kitinin Lot numarası değiştikçe yapılır. (
13. VerifikasyonunYenilenmesi
13.1. Tarama Analizleri
13.1.1. Personel Yetkilendirme:Yetkilendirilecek personel için madde 6 da belirtilen LOD
çalışması yapılır.(Çalışmalar eksraksiyondan başlamalıdır.)
13.1.2. Yeni Cihaz: Kullanılan cihazdan farklı marka veya model cihaz kullanıma alınmadan önce
madde 8 da belirtilen LOD çalışması yapılır.
13.1.3 Yeni Kit Kullanımı: DNA eksraksiyon ve PCR kiti kullanıma alınmadan önce yeni kitle
verifikasyon yapılır.
13.1.4. Alan değişikliği: İç kontrol parametreleri kontrol edilir. Parametrelerde bir değişiklik olursa
düzeltici faaliyet başlatılır. Faaliyetin değerlendirmesine göre verifikasyon veya parametre
yenilenir.
13.2. Miktar Analizi:
13.2.1 Personel Yetkilendirme:Personelin yetkilendirilmesi yapılırken mevcut yetkilendirilmiş bir
personel ile bir gen karşılıklı çalışılır. Her genin verifikasyonu en az bir personel tarafından
yapılmış olması gerekir. Verifikasyon tek personel tarafından yapılmış ise o personel ayrılması
durumunda o genlerin verifikasyonu yenilenir.(Örneğin 1. Kişi (1-2-3 nolu geni), 2.kişi (4-5-6 nolu
9
geni) her ikisi 7 nolu geni çalışmışsa 1. Kişi laboratuvardan ayrılırsa (1-2-3 nolu genlerin
verifikasyonu yenilenir.)
13.2.2. Yeni Cihaz: Kullanılan cihazdan farklı marka veya model cihaz kullanıma alınmadan önce
çalışılan bir genle 2 seviyede (Biri LOD seviyesinde) sağlamlık çalışılarak karşılaştırma yapılır.
13.2.3 Alan değişikliği: İç kontrol parametreleri kontrol edilir. Parametrelerde bir değişiklik olursa
Düzeltici faaliyet başlatılır. Faaliyetin değerlendirmesine göre verifikasyon veya parametre
yenilenir.
Kaynaklar:
1-JRC Verification of analytical methods for GMO testing when implementing interlaboratory
validated methods. EUR 24790 EN-2011
2- CAC/GL 74-2010.Guidelines on performance criteria and validation of methods for detection,
identifcation, and quantification of specific DNA sequences and specific proteins in foods.
3- Zel J.,Milavec M., Morisset D., Plan D., Eede GV., Gruden K. How to reliably test for GMOs.
Springer 2012
4- PD CEN/ TS 16707: 2014 Foodstuffs-Methods Of Analysis For The Detection Of GMO And
Derived Products PCR Based Screening Strategies
10