Як функціонують біолабораторії найвищого рівня безпеки?

СНІД, MERS, SARS, пташиний і свинячий грип, ебола і багато чого іншого -  впродовж останніх десятиліть майже щороку виявляли новий збудник, який викликає у людей тяжкі хвороби.

Досі невідомі віруси і все нові інфекційні захворювання, які переносяться від тварин людям (зоонози) можуть, на думку фахівців Всесвітньої організації охорони здоров'я, стати глобальною загрозою для людства. Аби досліджувати ці збудники та засоби лікування викликаних ними хвороб, потрібні спеціальні лабораторії.

Чотири ступені безпеки для чотирьох груп ризику

Збудники хвороб розділяють на чотири категорії ризику. На кожну з них є своя категорія заходів біологічної безпеки. До найвищої категорії ризику належать біологічні субстанції, які можуть викликати у людей важкі хвороби і проти яких досі немає щеплення або не знайдене ефективне лікування. До цієї категорії віднесені лише кілька десятків маловідомих широкому загалу, принаймні у Європі, вірусів, таких як Хендра або Ніпах.

Як би це дивно не звучало, але коронавіруси SARS-CoV-1, MERS-CoV і новий SARS-CoV-2 зараховані до третьої категорії ризику.

Читайте також: Чи походить коронавірус SARS-CoV-2 із дослідницької лабораторії?

Дослідження у нечисельних лабораторіях

По всьому світі існує відносно мало лабораторій найвищого - четвертого - рівня безпеки. У загальнодоступних джерелах їх можна знайти близько cорока. Зокрема, у переліку, який наводить Wikipedia, містяться 11 лабораторій у США, чотири у Німеччині, по три - в Індії і Швейцарії, і по дві - в Австралії і в Росії. У Китаї, до речі, така лабораторія лише одна - у місті Ухань, де відбувся перший спалах епідемії COVID-19, що призвело згодом до спекуляцій у ЗМІ щодо витоку нового коронавірусу саме з цієї лабораторії.

Наскільки безпечна лабораторія четвертої категорії?

Лабораторії найвищого рівня безпеки - S4 - територіально і організаційно відокремлені від інших будівель і структур. Як правило, сторонні люди не мають доступу не те що до лабораторії, але й на територію дослідних інститутів, до яких вони належать. Територія перебуває під відеоспостереженням і надійною охороною.

Лабораторії S4 мають автономне забезпечення елетроенергією і водопостачання, а також окрему вентиляційну систему. Вентиляція здійснюється з кількарівневим фільтруванням повітря, яке може зупинити будь-які збудники хвороб. Стічні води та інші відходи не потрапляють назовні.

Усі стіни, стелі й підлога такої лабораторії вкриті водонепроникним матеріалом, який легко мити і який водночас стійкий до впливу кислот, розчинників або засобів дезінфекції. У лабораторіях S4 підтримується низький тиск, аби у разі можливого порушення герметичності не сталося витоку збудників хвороб назовні. Доступ до лабораторії відбувається через кілька спеціальних шлюзів. Двері цих шлюзів відкриваються лише одночасно і лише таким чином, щоби повітря виходило лише у напрямку лабораторії.

Читайте також: Тести на коронавірус: як працює регіональна лабораторія у Львові і чого їй бракує

За інформацією Інституту імені Роберта Коха, будівлі лабораторій захищені таким чином, що навіть падіння літака на лабораторію або вибух бомби не мають призвести до витоку назовні. Адже віруси дуже чутливі до впливу високих температур, що неминуче у разі таких екстрених ситуацій. Крім того, вказують вчені, всі досліджувані у таких лабораторіях віруси можна знайти у природі, тому потенційним терористам немає потреби шукати їх у спеціальних лабораторіях.

Хто і як працює у лабораторіях?

Доступ до лабораторій обмежений незначною кількістю висококваліфікованих фахівців і перебуває під суворим наглядом. Співробітники носять надувні костюми, які герметично покривають все тіло. Для захисту на руки вдягаються дві або й три пари спеціальних рукавиць одні поверх інших. При цьому верхні рукавиці щільно вдягаються поверх рукавів захисного одягу. Робота у такому захисному костюмі, який важить близько 10 кілограмів, є фізично вкрай важкою, тому робочий день у таких умовах триває не більше трьох годин.

У лабораторіях за спеціальними дозволами зберігають збудники лише у мінімально необхідних дозах і лише ті, які досліджуються на даний момент. Заражені проби крові, тканин або секрету досліджуються на спеціально захищених робочих столах, відгороджених склом. Лаборанти для роботи зі збудниками встромляють руки у стаціонарно вмонтовані рукавиці, через які вони доторкаються до заражених поверхонь.

Принцип подвійного контролю

По завершенні роботи речовини зберігаються у закритих посудинах. Всі використані предмети миються у спеціалізованій мийці за високих температур і під високим тиском. Відходи лабораторної роботи дезактивуються, тобто проходять санітарну обробку, у процесі якої вбиваються всі віруси.

Перш ніж залишити лабораторію, співробітники спершу, не знімаючи захисні костюми, приймають душ у сильно розбавленій пероцтовій кислоті, що потрібно для дезінфекції. Після цього одяг знімається і ще раз приймається душ. Оскільки зараження вірусами неможливо виміряти жодними приборами, як правило, дослідники працюють у парі. При цьому вони контролюють захисні костюми один одного на предмет можливих пошкоджень і допомагають один одному вдягнутися і роздягнутися. Цей процес займає від 15 до 30 хвилин.