Bőven van mit javítani a halálos vírusokat kezelő laborok biztonságának szabályozásán

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

A Vuhani Virológiai Intézet (WVI) – amiről egyesek azt gyanítják, hogy innen szabadulhatott el a SARS–CoV–2 vírus – csak egyike a Föld 59 maximális biztonságú laboratóriumának, ahol a kutatók a bolygó legveszélyesebb patogénjeit kezelik. A kutatók négyes biológiai biztonsági szintű (biosafety level 4, BSL–4) laborokban dolgoznak, a teljes testet beborító védőruhában. Oxigénpalackból lélegeznek, hogy munka közben véletlenül se fertőződjenek meg. Ezeket a létesítményeket hermetikusan elzárják a külvilágtól, hogy ne szökhessenek ki a kórokozók.

De mi szükség van ezekre a laboratóriumokra, ha tudjuk, hogy az itt végzett munka csak a járványkockázatot növeli? Nos, a kutatások elsősorban azt célozzák, hogy az itt vizsgált kórokozók ne legyenek életveszélyesek: a gyilkos patogének tanulmányozása elősegíti az alaposabb megismerésüket.

Fotó: National Biosafety Laboratory, Hungary

Vannak olyan munkák is, amiket csak izolált környezetben lehet elvégezni. Ilyen például az űrből hozott minták tanulmányozása: ezeket is BSL–4 laborokban vizsgálják, mivel nem lehet kizárni, hogy biológiai veszélyt jelentenek. (A Bécsben működő Európai Mintakezelő Létesítmény (ESCF) például a Marsról, az Europáról – a Jupiter negyedik holdjáról – és az Encleadusról gyűjtött mintákat elemzi.) De ahogy egyre több lesz ezekből a laboratóriumokból, úgy lesz egyre nagyobb annak a kockázata is, hogy egy baleset miatt veszélyes vírusok terjedhetnek el a világon.

Quo vadis BSL–4?

A biológiailag veszélyes anyagokkal foglalkozó laboratóriumoknak négy különböző biztonsági szintje van:

  • BSL–1. A biológiai biztonság legalacsonyabb szintjén az olyan óvintézkedések is elegendők, mint a rendszeres kézmosás, vagy a minimális védőeszközök használata. Magasabb biobiztonsági szinteken már szigorúbbak a a helyiségekre, a felszerelésre és a munkafolyamatokra vonatkozó követelmények.
  • BSL–2. Ezekben a laborokban személyi védőfelszerelést (PPE) kell viselni: többek között laboratóriumi köpenyt és kesztyűt, de szem- és arcvédelmi eszköz viselését is előírhatják. Az aeroszolok vagy fröccsenések révén fertőzést okozó műveleteket úgynevezett biológiai biztonsági szekrényben (BSC) végzik el.
Fotó: JENS BUTTNER/dpa Picture-Alliance via AFP
  • BSL–3. A 3-as biztonsági szint elsősorban mikrobákkal végzett munkákhoz alkalmas, amik potenciálisan halálos kórokozókat terjeszthetnek, és életveszélyes lehet belélegezni őket. A munkát klinikai, diagnosztikai, oktatási vagy kutatási létesítményekben végzik. Az itt dolgozók rendszeres orvosi megfigyelésen és immunizáción esnek át. Munka közben jól szigetelő védőruhát viselnek, és betartják a laboratóriumi munka szigorú biztonsági előírásait. A létesítményeknek kétajtós, zsilipes bejárata van, amit elszigetelnek az épületen belüli forgalomtól, hogy ezzel is csökkentsék az aeroszolok kiszabadulásának kockázatát. Ezekben a laborokban nincs szőnyeg, a falat pedig könnyen tisztítható és fertőtleníthető védőburkolat borítja.
  • BSL–4. Ez a biológiai biztonsági óvintézkedés legmagasabb szintje. Akkor dolgoznak bennük, ha olyan, aeroszolos átvitellel terjedő anyagokat kutatnak, amik súlyos vagy halálos kimenetelű betegségeket okozhatnak, és nem gyógyíthatók oltásokkal vagy kezelésekkel. A BSL–4 laborokban életveszélyes kórokozókat diagnosztizálnak és vizsgálnak, olyan feltételek mellett, hogy ne veszélyeztessék a személyzetet vagy a lakosságot. Az elszigetelés biztosításához a BSL–4 laboratóriumokat elkülönítik a környező épületektől, hogy illetéktelenek még véletlenül se juthassanak a közelükbe. A független, légmentesen záródó egységeknek saját levegő-, energia- és vízellátó rendszerük van, és többszörösen biztosítják őket műszaki meghibásodások ellen. A kórokozók kijutásától többszintű biztonsági rendszerek védenek, amit az is elősegít, hogy a laboratóriumi levegő nyomása negatív, így  szivárgás esetén sem tud kijutni, illetve a be- és kimenő levegőt egy többszintű rendszeren, úgynevezett HEPA-szűrőn filterezik, ami inaktívvá teszi a hulladékot és a szennyvizet.

A világ 23 országában 59 BSL–4 laboratórium működik. Ezek közül 23 Európában, kettő Magyarországon található: az egyik a Pécsi Tudományegyetem Szentágothai János Kutatóközpontjában, a másik a Nemzeti Népegészségügyi Központban. Ez utóbbi Közép-Európa egyetlen, kifejezetten közegészségügyi célból létrehozott BSL-4 laborja. A többi létesítmények nagyjából egyenlő arányban oszlik meg Észak-Amerika (13) és Ázsia (14) közt. Ezeknek a laboroknak nagyjából a háromnegyede népes városközpontok közelében található, akárcsak a Vuhani Virológiai Intézet.

A laboratóriumok 60 százaléka állami vezetésű egészségügyi intézményekhez tartozik; 20 százalékuk egyetemi kutatóintézetekben található; további 20 százalékukat biovédelmi ügynökségek vezetik. Ezekben a laborokban diagnosztizálják a levegőben terjedő veszélyes patogéneket.

Halálos kórokozók bérlakásnyi alapterületen

3000 négyzetméteres alapterületével a VVI a maga nemében igazi monstrumnak számít; a világ legnagyobbja lenne, ha nem körözné le rövidesen a 4000 négyzetméteres, hamarosan átadásra kerülő, Kansas állambeli National Bio and Agro-Defense Facility. A BSL–4 laboratóriumok többsége eltörpül ezek mellett: egyeseknek a 200 négyzetmétert sem éri el az alapterülete, vagyis a világ vezető víruskutatói gyakran fél kosárlabda-pályányi területen dolgoznak életveszélyes kórokozókkal.

Fotó: National Biosafety Laboratory, Hungary

A BSL–4 laborokban zajló vizsgálatokkal a kutatók olyan fertőző betegségeket diagnosztizálhatnak, amiket könnyen és gyorsan terjedő patogének okoznak. Az itt végzett munka elősegíti a kórokozók jobb megismerését, hatékonyabbá teszi a gyógyszer- és védőoltás-fejlesztést, és új diagnosztikai eszközök fejlesztéséhez vezet.

Nagy teljesítmény ez ilyen kis helyektől, mondhatnánk – de nem a méret a lényeg. A Nemzeti Népegészségügyi Központban működő BSL-4 mindössze három szobából áll, de ez is elég ahhoz, hogy elférjen benne 56, egyedileg szellőztetett állatketrec és egy kis térfogatú ultracentrifuga. A laboratóriumban vírusizolációs módszereket fejlesztenek, diagnosztikai és fejlesztési célú semlegesítési teszteket végeznek, valamint molekuláris tesztekkel vizsgálják a polimeráz-láncreakciókat (PCR) és a négyes rizikócsoportú vírusokat, és teljes genomokat szekvenálnak.

A biztonsági szabvány, amit senki nem alkalmaz

Amíg ezek a vizsgálatok biztonságos körülmények között zajlanak, addig nincs probléma. A BSL–4 létesítmények kockázati tényezőit vizsgáló – csakhogy a laboratóriumok vezetői világszerte máshogy értelmezik a biztonsági előírásokat.

A Global Health Security Index feltünteti, hogy a laborokat üzemeltető országokban a hatóságok betartatják-e a hatályos jogszabályokat; hogy milyen felügyeleti ügynökségek működnek az országban; hogy milyen előírások vonatkoznak a biológiai biztonságra; és hogy folytatnak-e biovédelmi oktatásokat. (Az indexet az egyesült államokbeli Nuclear Threat Initiative készíti; a kockázat mértékét jól illusztrálja, hogy a biológiai veszélyt a nukleáris balesetekkel egy kategóriába sorolják.) Az index szerint a világ országainak csupán egynegyedében teljesülnek azok a feltételek, amelyek alapján a BSL–4 laborok üzemeltetése teljesen biztonságosnak mondható – vagyis bőven van hova fejlődni.

Ha a hazai szabályozó testületek nem tartják be az előírásokat, bízzák a kivitelezést és a szankcionálást nemzetközi szervezetekre! – gondolhatnánk logikusan. Csak van a biológiailag veszélyes anyagoknak is olyan felügyeleti szerve, mint a nukleáris tevékenységnek a Nemzetközi Atomenergia-Ügynökség, nem? De, van: a Biológiai Biztonság Nemzetközi Szakértői Csoportjai és Biobiztonsági Szabályozói nevű testület (International Experts Group of Biosafety and Biosecurity Regulators). Nekik rengeteg tapasztalatuk van laborbiztonsági kérdésekben, de a BSL–4 laboratóriumokat működtető országoknak csupán a 40 százaléka csatlakozott hozzájuk: Ausztrália, az Egyesült Államok, az Egyesült Királyság, Franciaország, Japán, Kanada, Németország, Szingapúr és Svájc. Azt pedig egyikük sem vállalta, hogy magukra nézve kötelező érvényűnek fogadják el a 2019-es biológiaikockázat-csökkentő szabványt (ISO 35001), ami globálisan egységesíthetné a biológiailag veszélyes anyagok kutatására vonatkozó előírásokat.

A maximális biztonságú laborokat működtető országok általában nem szabályozzák a kettős célú kutatásokat sem. Ezek alapvetően békés célúak, de károkozásra is felhasználhatók. A kockázatos munkafolyamatok közé tartoznak a funkciószerző kutatások is, amik a patogének fertőzési/mortalitási hatékonyságát növelhetik.

Egyre nő a BSL–4 laborok iránti igény

A koronavírus-kutatások nagy részét ma olyan országokban végzik, ahol nem felügyelik a kettős felhasználást, sem a funkciószerzési kutatásokat. Ez különösen aggályos, mivel a SARS–CoV–2 kutatása alighanem megköveteli majd a funkciószerzési kísérleteket, ha a tudósok vizsgálni akarják, hogy mely kórokozók esetében a legmagasabb az állatról emberre terjedés kockázata.

A világjárvány alighanem fellendíti majd a BSL–4 laborok iránti érdeklődést, hogy egy következő járványra már felkészültebben reagálhassanak. A koronavírus-járvány azonban azt is megmutatta, hogy bár az orvosbiológiai cégek ilyen irányú kutatásai életmentők lehetnek, ezeknek a vizsgálatoknak komoly kockázatai is vannak. Megfelelő szabályozásokkal és biztonsági óvintézkedésekkel a kockázat mérsékelhető; ha szerencsénk van, mi csak a kutatómunka pozitív eredményeivel fogunk találkozni.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: