«Βιολογικοί κίνδυνοι και χρήση ανασυνδιασμένων παθογόνων»

Transcript

1 «Βιολογικοί κίνδυνοι και χρήση ανασυνδιασμένων παθογόνων» Δρ. Αθ. Κακκανάς, Χημικός, Ειδικός Λειτουργικός Επιστήμονας, Εργαστήριο Μοριακής Ιολογίας, Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ

2 Τι είναι τα ανασυνδιασμένα παθογόνα; Τα ανασυνδιασμένα παθογόνα είναι μικροοργανισμοί που φέρουν ανασυνδυασμένο DNA. Genetically Modified Organisms (GMOs) Το ανασυνδιασμένο DNA είναι ένα μόριο DNA, κατασκευασμένο από τον Άνθρωπο, που περιέχει γονίδια από δύο ή και περισσότερους διαφορετικούς βιολογικούς οργανισμούς. Gene machinery technology Η μέθοδος του ανασυνδυασμένου DNA αποτελεί τη βάση της γενετικής μηχανικής. Η τελευταία με τη σειρά της είναι κεντρικός πυλώνας της βιοτεχνολογίας. Πλασμίδια, Ιοί, Drosophila, Βακτηριοφάγοι, Βακτήρια αλλά και Ευκαρυωτικοί μονοκύτταροι οργανισμοί. Φυσικός ανασυνδιασμός γονιδιωμάτων: Συνήθως αναφερόμαστε σε φυσικώς απαντώμενους ανασυνδιασμούς μεταξύ γονιδιομάτων ιών, σε ένα κύτταρο μολυσμένο από περισσότερα από ένα στέλεχος του ιού. Οι μηχανισμοί του ανασυνδιασμού των γονιδιωμάτων των ιών, είναι ο κινητήριος μοχλός της εξέλιξης και της επιβίωσης των.

3 Γιατί χρησιμοποιούμε γενετικά ανασυνδιασμένα παθογόνα; Παραγωγή ανασυνδιασμένων πρωτεϊνών, για την αποκωδικοποίηση και την κατανόηση της λειτουργίας του κυττάρου. Διάγνωση κληρονομικών ασθενειών Θεραπείες ασθενειών Φάρμακα νέας γενιάς Εμβόλια Γονιδιακή θεραπεία που περιλαμβάνει την «αποκατάσταση» των μεταλλαγμένων γονιδίων και την επανεκκίνηση γονιδίων που έχουν «σιγήσει».

4 Πλεονεκτήματα της χρήσης των ανασυνδιασμένων παθογόνων Σαν «εργαλεία» τα ανασυνδυασμένα παθογόνα επιδεικνύουν : Λειτουργικότητα Αξιοπιστία Επαναληπτικότητα Μοναδικότητα Αποδοτικότητα Σχετικά εύκολη διαδικασία κατασκευής Εύκολη διαδικασία παραγωγής Εύκολη ρύθμιση Χαμηλό ἢ ελεγχόμενο κόστος Ελάχιστα ἢ και μηδενικά παραπροϊόντα

5 H αξιολόγηση του κινδύνου από την χρήση Ανασυνδιασμένων Μικροβίων Παρασίτων & Ιών. Η παθογένεια του ανασυνδιασμένου παράγοντα και η μολυσματική του δόση. Πιθανά αποτελέσματα της έκθεσης του Εργαζομένου στα ανασυνδιασμένα παθογόνα Η φυσική πορεία της λοίμωξης. Άλλοι πιθανοί τρόποι μόλυνσης, που προκύπτουν από εργαστηριακούς χειρισμούς (παρεντερική, εναέρια, κατάπωση). Σταθερότητα του ανασυνδιασμένου παράγοντα στο περιβάλλον Η συγκέντρωση του ανασυνδιασμένου παράγοντα και ο όγκος του συμπυκνωμένου υλικού που πρέπει να χειραγωγηθεί. Παρουσία ενός κατάλληλου ξενιστή (άνθρωπος ή ζώο) Εργαστήριακη προγραμματισμένη εργασία για την χρήση του ανασυνδιασμένου παράγοντα (χρήση υπερήχων, αερόλυσης, φυγοκέντρηση, κλπ) Κάθε γενετικός χειρισμός του οργανισμού που μπορεί να επεκτείνει το φάσμα ξενιστών του ανασυνδιασμένου παράγοντα ή να μεταβάλει την ευαισθησία του στις αποτελεσματικές θεραπευτικές αγωγές. Τοπική διαθεσιμότητα για την αποτελεσματική προληπτική ή θεραπευτική παρέμβαση για την αντιμετωπιση του ανασυνδιασμένου παράγοντα.

6 Βιοασφάλεια Επιπέδου 1 Το Επίπεδο Βιοασφάλεια 1 (BSL-1) είναι κατάλληλο για την εργασία σε εργαστήριο με καλώς χαρακτηρισμένους παράγοντες, που δυνητικά δεν προκαλούν ασθένεια σε υγιείς ανθρώπους. Απαιτείται ατομικός προστατευτικός εξοπλισμός (Ποδιά Εργαστηρίου, Μάσκα προσώπου, Πλαστικά γυαλιά και Γάντια). Ο αναγκαίος εξοπλισμός περιλαμβάνει σταθερό πάγκο που να αντέχει το βάρος των μηχνημάτων, αδιαπέραστο από το νερό, ανθεκτικό στη θερμότητα, οργανικούς διαλύτες, οξέα, αλκάλια και άλλες χημικές ουσίες. Ο Ατομικός προστατευτικός εξοπλισμός παραμένει ΠΑΝΤΑ στο εργαστήριο BSL-1 Τα εργαστήρια πρέπει να έχουν ένα ξεχωριστό νεροχύτη με βρύση ποδιού για το πλύσιμο των χεριών. Οι καρέκλες πρέπει να καλύπτονται με ένα μη πορώδες υλικό που μπορεί να καθαριστεί εύκολα και απολυμαίνονται με κατάλληλο απολυμαντικό. Το BSL-1 εργαστήριο πρέπει να έχει θύρα, που μπορεί να κλειδωθεί για να περιοριστεί να η πρόσβαση, αλλά δεν είναι απαραίτητο για να απομονωθεί από το υπόλοιπο κτίριο. Δεν υπάρχει ανάγκη ξεχωριστού εξαερισμού ἤ αρνητικής πίεσης και η χρήση φίλτρου τύπου HEPA (High Efficiency Particulate Air). Το BSL-1 εργαστήριο πρέπει να διαθέτει γκάζι για φλόγιστρο, σακούλες αποστείρωσης και δοχεία πολυαιθυλενίου για την απόρριψη αιχμηρών αντικειμένων. Στο εργαστήριο BSL-1 τα παράθυρα που ανοίγουν προς το εξωτερικό θα πρέπει να είναι εφοδιασμένα με σήτες.

7 Βιοασφάλεια Επιπέδου 1 Αυτό το επίπεδο βιολογικής ασφάλειας είναι κατάλληλο για εργασία με διάφορα είδη μικροοργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των μη-παθογόνων Escherichia coli, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae και άλλων οργανισμών που δεν υπάρχουν υπόνοιες να προκαλούν ασθένειες στον Άνρωπο. Λόγω της σχετικής ευκολίας και ασφάλειας της διατήρησης ενός εργαστηρίου BSL-1, αυτά είναι τα είδη των εργαστηρίων που χρησιμοποιούνται γενικά ως χώροι διδασκαλίας και εκπαίδευσης. University of Hartford

8 Βιοασφάλεια Επιπέδου 2 Το εργαστήριο βιοασφάλειας επιπέδου 2 είναι κατάλληλο για την εργασία με παράγοντες μέτριου δυνητικά κινδύνου για το προσωπικό και το περιβάλλον. Εξοπλισμός όπως για το BSL-1 που επιπρόσθετα περιλαμβάνει: Ειδική σήμανση Ειδικευμένο Προσωπικό για τον χειρισμό παθογόνων παραγόντων, που κατευθύνεται από επιστήμονες με προηγμένη εκπαίδευση. Η πρόσβαση στο εργαστήριο να είναι αυστηρά περιορισμένη όταν διεξάγεται εργασία. Περιορισμένος αριθμός ατόμων. Χρήση ατομικών ειδών προστασίας και ποδονάρια Προθάλαμος Αρνητική πίεση θαλάμου υποστηριζόμενη απο HEPA φίλτρο. Αυτόνομος Κλιματισμός. Εσωτερικά σφραγισμένα παράθυρα Αυτόνομη ηλεκτρική εγκατάσταση, υποστηριζόμενη από ρεύμα ασφαλείας. Θαλάμους Νηματικής Ροής όπως και Επωαστικούς Κλιβάνους, για να αποφεύγετε η μόλυνση του χώρου από τα μολυσματικά αερολύματα. Αυτόνομος μικροεξοπλισμός (πιπέττες, vortex, φυγοκέντρους, ψυγεία και καταψύκτες, μικροσκόποιο, ερμάρια). Ακραία μέτρα για τα μολυσμένα αντικείμενα.

9 Βιοασφάλεια Επιπέδου 2 Στα BSL-2 εργαστήρια μπορεί να γίνει πειραματισμός με ιούς ηπατίτιδας Α, Β, και C, ιούς Flavi, HIV, τα παθογονα στελέχη των Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella, Plasmodium falciparum, Toxoplasma gondii. Κυτταροκαλλιέργειες

10 Βιοασφάλεια Επιπέδου 3 BSL-3 είναι εργαστήρια που γίνεται πειραματισμός με βιολογικούς παράγοντες που μπορούν να προκαλέσουν δυνητικά θανατηφόρα ασθένεια μέσω της αναπνευστικής οδού στον άνθρωπο και συνιστούν κίνδυνο για τους εργαζόμενους και το κοινωνικό σύνολο. Στα BSL-3 εργαστήρια πειραματιζόμαστε με Βιολογικούς Παράγοντες που όμως υπάρχει αποτελεσματική προληπτική ή θεραπευτική αγωγή. Στα εργαστήρια αυτά μπορούν να δουλευτουν στελέχη του Mycobacterium tuberculosis, Eastern equine encephalitis virus, SARS coronavirus... Τα μέτρα προστασίας περιλαμβάνουν όλα τα προληπτικά μέτρα για ταbsl-1 και BSL-2 καθώς επίσης: Ιατρική παρακολούθηση και σχετικός εμβολιασμός (εφόσον είναι διαθέσιμος) του Προσωπικού. Όλες οι διαδικασίες που αφορούν μολυσματικά υλικά θα πρέπει να γίνονται μέσα σε ένα θάλαμο βιολογικής ασφάλειας. Το Προσωπικό του εργαστηρίου πρέπει να φορά ειδικό ρουχισμό (μπλούζες που δένουν στο πίσω μέρος) που δεν επιτρέπεται να φορεθεί έξω από το εργαστήριο. Απόρριψη ή απολυμανση μετά από κάθε χρήση. Λεπτομερές εγχειρίδιο βιοασφάλειας που εξηγεί λεπτομερώς πώς το εργαστήριο θα λειτουργεί. Συμμόρφωση με όλες τις απαιτήσεις ασφαλείας.

11 Βιοασφάλεια Επιπέδου 3 Τεχνικά Χαρακτηριστικά του BSL3 εργαστηρίου: 1. Η είσοδος στο εργαστήριο πρέπει να διαχωρίζεται από τους χώρους του κτιρίου με απρόσκοπτη πρόσβαση. 2. Το εργαστήριο πρέπει να έχει διπλό προθάλαμο με από δύο αυτόματες πόρτες, για να μειωθεί ο κίνδυνος διαφυγής αεροζόλ. 3. Η κατασκευή του εργαστηρίου είναι τέτοια ώστε να μπορεί να καθαρίζεται και να απολυμαίνεται εύκολα. Το υλικό κατασκευής να είναι το κατάλληλο. Οι τυχούσες ραφές στα πατώματα, τους τοίχους και τις οροφές να σφραγίζονται. 4. Απαιτούνται σφραγισμένα παράθυρα (εσωτερικά & εξωτερικά). 5. Σύστημα εξαερισμού το οποίο αναγκάζει τον αέρα να ρέει από τις «καθαρές» περιοχές του εργαστηρίου, στις περιοχές όπου γίνεται ο χειρισμός μολυσματικών παραγόντων. 6. Ό αέρας του εργαστηρίου φιλτράρεται πριν ανακυκλωθεί.

12 Βιοασφάλεια Επιπέδου 4 BSL-4 είναι εργαστήρια που γίνεται πειραματισμός με Βιολογικούς Παράγοντες που μπορούν να προκαλέσουν σοβαρή ασθένεια στον πληθυσμό και συνιστούν ΥΨΗΛΟ κίνδυνο για τους εργαζόμενους και το κοινωνικό σύνολο. Στα BSL-4 εργαστήρια πειραματιζόμαστε με Βιολογικούς Παράγοντες που ΔΕΝ υπάρχει αποτελεσματική προληπτική ή θεραπευτική αγωγή. Στα εργαστήρια αυτά μπορούν να δουλευτουν ιοί όπως Lassa, Embola... Το εργαστήριο βιοασφάλειας BSL-4, είναι αυτό με το υψηλότερο επίπεδο των προφυλάξεων της βιοασφάλειας και πειραματιζόμαστε με τους Βιολογικούς Παράγοντες που δεν γνωρίζουμε την μολυσματικότητα ή τις επιπτώσεις τους πάνω στο Προσωπικό ή τον Πληθυσμό. Biosafety Cabinet Class III

13 Τεχνικά χαρακτηριστικά του εργαστηρίου BSL-4 Όλα τα προηγουμένως αναφερθέντα μέτρα ασφαλείας και επιπρόσθετα: 1. Ξεχωριστό αυτόνομο κτίριο με επάρκεια σε ύδρευση, αποχέτευση και ενέργεια. 2. Ειδικές καμπίνες πειραματισμού νηματικής ροής κατηγορίας ΙΙΙ 3. Αυτόνομο εσωτερικό σύστημα καταστροφής και απολύμανσης των αποβλήτων με κλιβανισμό ή και δεξαμενή με απολυμαντικό. Δυνατότητα ξηρής αυτόνομης αποστείρωσης. 4. Τα ερμάρια και τα μηχανήματα πρέπει να είναι κατάλληλα σχεδιασμένα που να επιτρέπουν το εύκολο καθάρισμα. Επιπρόσθετα πρέπει να είναι απαλλαγμένα από αιχμηρές άκρες, προκειμένου να μειωθεί ο κίνδυνος βλάβης στα γάντια και τις στολές 5. Ειδικές στολές για το προσωπικό θετικής πίεσης, με σκάφανδρα για την παροχή νωπού αέρα. 6. Η είσοδος στο εργαστήριο BSL-4 περιορίζεται σε εκπαιδευμένο και εξουσιοδοτημένο Προσωπικό. Όλα τα άτομα καταγράφονται σε μητρώο εισόδου-εξόδου. Κλειδαριές ασφαλείας είναι απαραίτητες Ο πειραματισμός παρακολουθείται από κάμερα. Το προσωπικό εισέρχεται σε δυάδες τουλάχιστον. 7. Η έξοδος από το εργαστήριο BSL-4, γίνεται αφού το Προσωπικό περάσει μέσα από χημική απολύμανση, Στη συνέχεια, σε ειδικό δωμάτιο για την αφαίρεση της στολής θετικής πίεσης και ακολούθως από προσωπική Υγιεινή.

14

15 Παράγοντες που μπορούν να συντελέσουν στην αυξηση της επικινδυνότητας από την χρήση των ανασυνδιασμένων παθογόνων Ανθρώπινη συμπεριφορά Ακατάλληλες εργαστηριακές Πρακτικές 1. Μη τήρηση των πρωτοκόλλων 2. Μη Εγκεκριμένη Εργαστηριακή Δραστηριότητα 3. Υποτίμηση του κινδύνου - ρουτίνα 4. Μη ικανοποιητική εκπαίδευση 5. Διασπορά των ανασυνδιασμένων παθογόνων, ύστερα από ατύχημα. 6. Κλοπές Ακατάλληλος Σχεδιασμός του Εργαστηρίου Ακατάλληλος Εργαστηριακός Εξοπλισμός Αποτυχία Εξοπλισμού Ασφάλειας Βιοτρομοκρατία

16 Τι πρέπει να γίνει; Νομολογία εναρμονισμένη στις υποδείξεις της WHO και το Ευρωπαϊκό Δίκαιο. Μέτρα που λαμβάνουν τα ερευνητικά Εργαστήρια Επιτροπή Βιοηθικής Έγκριση πειραματισμού Director of the Office of Health and Safety Προληπτικά μέτρα και αυτοσυγκράτηση Πιστοποίηση εξοπλισμού Εκπαίδευση: 1. Προσωπικό του εργαστηρίου 2. Αποστειρωτές Καθαριστές, 3. Συνεργεία αποκατάστασης Βλαβών 4. Προσωπικό Φύλαξης 5. Διασώστες

17 Τα καθήκοντα του Director of the Office of Health & Safety Κάνει την εκτίμηση κινδύνου του πειραματισμού και εισηγείται τις πρακτικές. Προετοιμάζει τις στρατηγικές για την υγεία, την ασφάλεια και την ανάπτυξη της εσωτερικής πολιτικής του φορέα. Οργανώνει την τακτική διεπιχειρησιακή κατάρτιση με τους Υπευθύνους και το Προσωπικό, σχετικά με θέματα υγείας και ασφάλειας και αναλύονται οι κίνδυνοι. Οργανώνει την παρακολούθηση εκ μέρους του Προσωπικού των Σεμιναρίων Επαγγελματικής Ασφάλειας και Υγείας και διατηρεί την σχετική βιβλιογραφία. Καταρτίζεται επί των νομικών θεμάτων που άπτονται της Υγείας και Ασφάλειας στους εργασιακούς χώρους. Διατηρεί αρχείο εισόδου-εξόδου των Γενετικά Τροποποιημένων Παραγόντων από τον φορέα. Διενεργεί τακτικούς και αιφνιδιαστικούς επιτόπιους ελέγχους για να ελεγχθεί η καλή εργαστηριακή πρακτική που εφαρμόζεται. Τηρεί αρχεία των αποτελεσμάτων των επιθεωρήσεων και προτείνει βελτιώσεις. Καταγράφει λεπτομερώς τα συμβάντα και τα ατυχήματα και να παραδίδει στατιστικά στοιχεία στο Υπουργείο. Συντάσσει εκθέσεις διαχείρισης και ενημερωτικά δελτία. Διασφαλίζει την ασφάλεια της εγκατάστασης του εξοπλισμού. Επιμελείται των εργασιών συντήρησης χώρων και εξοπλισμού. Συμβουλεύει σχετικά με μια σειρά από εξειδικευμένους τομείς, π.χ. κανονισμούς πυρασφάλειας, επικίνδυνες ουσίες, θόρυβος, την χρήση των μηχανημάτων και τις επαγγελματικές ασθένειες. Σε περίπτωση μη συμμόρφωσης στις υποδείξεις, κλείνει το εργαστήριο και απαγορεύει τον πειραματισμό, ενημερώνοντας την Διεύθυνση.

18 Κρατική Επιτήρηση του Πειραματισμού με ανασυνδιασμένα παθογόνα Επόπτες Υγείας Υπουργείο Υγείας και Πρόνοιας