Якщо вченим потрібно провести тестування на високоінфекційні та небезпечні віруси (наприклад, розробити діагностичні процедури та вакцини), лабораторії біобезпеки зроблять це можливим. Втечі патогенних мікроорганізмів з цих установ запобігають багаторівневі системи безпеки. Однак краще боятися помилок у цих місцях, ніж повністю виключати їх можливість.

лабораторій

Створено: 14 травня 2020 09:54
Змінено: 15 травня 2020 р. 14:34

Серед теорій щодо походження епідемії коронавірусу є те, що вірус SARS-CoV-2 був випущений з лабораторії біобезпеки в Ухані. Тому останнім часом ці установи стали центром інтересу, який оточував своєрідний містичний туман. Побоювання та застереження щодо лабораторій частково викликані моторошно небезпечними мікробами, що вивчались там. Зникнення переслідують погані спогади ще з часів холодної війни, коли біологічну зброю розробляли протилежні сили. Страх страху не цілком безпідставний, оскільки за останні десятиліття було небагато року, в якому не було б виявлено жодного іншого надзвичайно небезпечного для людини збудника. Що їх знищення - це не просто теоретична можливість, зараз доводить SARS-CoV-2.

Нагадаємо, нещодавно, крім нового коронавірусу, який викликає COVID-19, нещодавно з’явились такі віруси: ВІЛ, MERS, ГРВІ, пташиний грип, свинячий грип, Хендра, Луджо, Марбург, Ласса, Ніпа, CCHF (геморагічний Кримський Конго лихоманка), Ебола, Зіка та ін. Іноді в лабораторіях трапляються також нещасні випадки з новими та давно відомими збудниками. Це показує вірус Марбурга, який свою назву вона отримала від місця нещасного випадку, що спричинив кілька смертельних випадків, або випадок з американським дослідником, який випадково заразився жахливо небезпечною генетично модифікованою віспою восени минулого року.

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), досі невідомі віруси та реінфекційні хвороби (зоонози), які поширилися від тварин до людей, можуть становити глобальну загрозу здоров’ю. Дедалі частіше, коли людина все частіше потрапляє в середовище проживання вірусоносних тварин, ризик їх зараження також зростає. Тому потрібні спеціальні лабораторії, щоб якомога швидше та надійніше виявити збудників хвороб, та розробка діагностичних, терапевтичних та вакцинаційних процедур. Швидка та надійна діагностична робота в лабораторіях високого рівня безпеки є надзвичайно важливою навіть при підозрі на біотерористичну атаку, повідомляє Deutsche Welle.

Чотири рівні біозахисту

Кожен патоген ділиться на чотири рівні біозахисту (BSL) або рівень патогену/захисту. При найнижчому рівні біобезпеки достатні заходи безпеки, такі як регулярне миття рук та використання мінімальних захисних засобів. Більш високі рівні біозахисту вже пред'являють більш суворі вимоги умови, яким повинні відповідати приміщення, обладнання та робочі процеси. Наприклад, лабораторії BSL-2 вже повинні носити відповідні засоби індивідуального захисту (ЗІЗ), включаючи лабораторне пальто та рукавички. Але захист для очей та обличчя також можна носити за потребою. Всі операції, які загрожують зараженню аерозолями або бризками, проводяться в так званому кабінеті біобезпеки (BSC).

На дослідницьких сайтах є багато загроз. Наприклад, у 2014 році, коли Адміністрація США з питань харчових продуктів і медикаментів (FDA) переїхала на нове місце, сотні зразків вірусів з невстановлених джерел були знайдені в картонній коробці в кутку їх холодильної камери. Встановлено, що шість флаконів містять штами віспи. Ніхто не знав, що вони там, і навіть може бути, що ніхто не заважав їм з 1960-х. Панічні вчені складали матеріали в коробки, заклеювали пакувальною стрічкою та доставляли до кабінету свого керівника з порушенням правил безпеки. Пізніше було виявлено, що цілісність однієї з пляшок була пошкоджена, на щастя, не тієї, що містила смертельний вірус. Деталі!

Однак справді небезпечні патогени вивчаються в установах 3 та 4 рівня. Рівень біобезпеки 3 (BSL-3) зазвичай використовується в дослідницьких та діагностичних роботах із залученням різних мікробів, де зараження може також відбуватися через аерозолі та/або спричинити серйозне захворювання. Однак дивно На даний момент коронавіруси SARS-COV-1, MERS-CoV та нові коронавіруси SARS-COV-2 наразі мають лише рейтинг BSL-3.

Рівень безпеки 4 (BSL-4) - це найвищий рівень запобіжних заходів щодо біозахисту. Це потрібно під час роботи з речовинами, які легко поширюються за допомогою аерозольного перенесення в лабораторії та спричиняють серйозні або смертельні захворювання у людей і для яких немає вакцинації та лікування. Це включає низку вірусів, таких як вірус Ебола, вірус Марбурга, вірус Ласса та вірус CCHF, який викликає геморагічну лихоманку Кримського Конго. Інші патогени, які лікуються BSL-4, включають вірус Nipah, вірус Hendra та деякі флавівіруси.

Наскільки безпечна лабораторія BSL-4?

Завдяки складним запобіжним заходам у світі існує лише близько 50 лабораторій високого рівня безпеки на рівні BSL-4. У США їх близько десятка, у Великобританії - майже десять, у Німеччині - чотири, в Угорщині - два. Одним з них є установа в Науково-дослідному центрі Яноша Сентаготая Печунського університету, а другим - установа Національного центру громадського здоров'я, яка є єдиною лабораторією BSL-4 у Центральній Європі, спеціально створеною для цілей охорони здоров'я. І, звичайно, у Китаї є дві надзвичайно безпечні лабораторії BSL-4, одна з яких - Інститут вірусології Ухані Китайської академії наук, який дехто вважає потенційним джерелом нового коронавірусу SARS CoV-2.

Для діагностики та дослідження патогенів, що загрожують життю, розроблені лабораторії BSL-4. Їхня роль полягає в тому, щоб дозволити цій роботі продовжувати, не загрожуючи персоналу чи громадськості. Тому такі лабораторії високого рівня безпеки фізично та організаційно відокремлені від навколишніх будівель таким чином, що сторонні особи не можуть навіть наблизитися до об'єктів. Для сертифікації також потрібні суворий контроль доступу, відеоспостереження та інші заходи безпеки. Лабораторії BSL-4 є повністю незалежними, герметичними установками із власним повітрям, енергією та водою, спеціально застрахованими від технічних несправностей.

Багаторівневі системи безпеки запобігають потраплянню патогенів у навколишнє середовище. З одного боку, лабораторний тиск повітря є негативним, тому, якщо відбувається витік, повітря не зможе вийти. Крім того, вхідне та вихідне повітря фільтрується через багаторівневу систему (HEPA-фільтр), щоб забезпечити його чистоту, а всі стічні та стічні води повністю інактивувати. Усі стіни, стелі та підлоги лабораторії BSL-4 покриті водонепроникним матеріалом, що легко миється. Ці поверхні повинні бути стійкими до дії кислот, лугів та розчинників, а також дезінфікуючих засобів. Дослідники можуть входити і виходити з лабораторії через систему шлюзових шлюзів із захисними дверима. Двері відкриваються лише в гармонії між собою, тому повітря завжди надходить у лабораторію, коли двері відкриваються і закриваються.

В Угорщині група вірусологічних досліджень Дослідницького центру Яноша Сентаготаю Печерського університету вперше визначила повний генетичний код нового коронавірусу (SARS-CoV-2). Дослідники д-р. Під керівництвом Габора Кеменесі, на першому етапі, обробляли зразок глоткових виділень угорського інфікованого пацієнта відповідно до міжнародного протоколу. Згодом співробітники лабораторії геноміки та біоінформатики центру Петер Урбан та Ендре Габор Тот визначили генетичний код вірусу, використовуючи технологію секвенування нового покоління. Обробку та аналіз великої кількості даних проводив співробітник дослідницької групи з біоінформатики, доктор медичних наук. Виконує Роберт Герцег. Деталі!

За даними Інституту Роберта Коха (який діє як федеральний орган з питань захисту та профілактики захворювань у Німеччині), не було б небезпеки, навіть якщо літак зіткнувся з такою лабораторією BSL-4 або бомба вибухнула поблизу або в одному з його закладів. Це відбувається тому віруси, дуже чутливі до тепла, повністю інактивуються теплом, яке утворюється під час такої події. Інститут також зазначає, що всі патогени природно зустрічаються в певних регіонах світу, і терористам там легше їх отримати. Тобто було б непотрібним атакувати добре захищену лабораторію.

Хто працює в цих лабораторіях?

Доступ до лабораторії обмежений лише декількома спеціально підготовленими професіоналами і повинен суворо контролюватися. Вони носять надувний захисний одяг для всього тіла, який є автономним. Для захисту руки слід надягати дві-три пари рукавичок одна на одну, а зовнішню пару щільно прикріплювати до манжети захисного костюма. У повному захисному одязі (вагою близько 10 кілограмів) фізична активність дуже напружена, але з психологічної точки зору також дуже напружено працювати в такому вбранні. Тому щоденний робочий час вчених у лабораторії становить лише близько трьох годин.

У лабораторіях зберігається лише дуже мала кількість патогенних мікроорганізмів, які дійсно необхідні для дослідницьких робіт. Забруднені зразки крові, тканин або мокроти обробляють у так званих кабінах безпеки під скляним покривом. Лаборанти повинні покласти руки в закріплені рукавички захисних робочих місць і можуть торкатися лише робочого обладнання, з яким вони обробляють інфекційні речовини.

Принцип чотирьох очей

В кінці сесій робочі матеріали закриваються. Всі використані предмети знезаражуються в системі очищення автоклава з використанням високих температур і тиску. Лабораторні відходи або стічні води інактивуються, тобто віруси, які могли потрапити в результаті використовуваних процедур, вбиваються. Перш ніж виходити з лабораторії, працівники повинні прийняти захисний одяг сильно розведеною перецтовою кислотою або подібними протимікробними засобами, щоб продезінфікувати себе. Потім співробітники знову роздягаються і приймають душ. Оскільки немає засобів вимірювання вірусної інфекції, зазвичай двоє співробітників працюють разом, щоб перевірити наявність пошкоджень на одязі та допомогти одне одному одягнутися та роздягнутися. Цей процес зазвичай триває від 15 до 30 хвилин.