对生物安全实验室的投资往往发生在重大流行病之后,但一些研究人员担心,越来越多的设施将处理世界上一些最危险的病原体。
一些科学家担心维持生物安全3级(BSL-3)和BSL-4设施的巨大成本,而另一些科学家则担心这些实验室带来的风险,例如产生更危险的病原体或微生物逃逸的可能性。
但计划建立这些实验室的国家的研究人员表示,它们是必要的。
在大流行期间,一些地区缺乏高安全性实验室变得尤为明显,因为导致COVID-19的活病毒SARS-CoV-2的工作必须在BSL-3或BSL-4设施中完成。
“大流行暴露了全球卫生系统在识别和应对公共卫生新威胁方面的弱点,”印度卫生和家庭福利部长巴拉蒂·帕瓦尔(Bharati Pawar)上个月在班加罗尔举行的仪式上表示,该仪式标志着该国新的BSL-3实验室之一的建设开始。
“有鉴于此,任何准备计划的关键要素都是实验室准备,”她说。
世界各地
印度的计划是最雄心勃勃的计划之一。该国正在建设五个BSL-3设施,并计划至少再建九个设施。
四家机构也表示,他们也将建造具有最高密闭水平的BSL-4实验室。
印度目前只有一个这样的设施在运作。政府已承诺建立四个新的国家病毒学研究所,其中两个最终也将处理BSL-4病原体。
BSL-3实验室的设计使科学家可以在封闭的环境中安全地处理潜在致命和可吸入的病原体。
实验在密封的工作空间中进行,其中空气被过滤而不是再循环,并且设施的入口通常由自动关闭的门固定。
BSL-4设施,研究人员在其中处理可以通过气溶胶传播的致命病原体,并且缺乏或限制疫苗或治疗方法,需要额外的安全措施。
这些实验室与建筑物的其他部分隔离,并有专门的空气供应,研究人员在进入和离开场所之前换衣服和淋浴。
大流行提高了公众对新发疾病和对实验室需求的认识,为这些投资创造了有利的环境,浦那国家病毒学研究所BSL-4设施负责人Pragya Yadav说。
她说,印度的面积需要更多高遏制设施。
在亚洲其他地区,哈萨克斯坦,新加坡和菲律宾已宣布计划建造他们的第一个BSL-4设施。
在该地区之外,美国已承诺在其现有的大约十几个最大收容设施的基础上再增加一个BSL-4实验室。俄罗斯去年宣布将建造15个BSL-4实验室,尽管细节很少。
自COVID-19大流行开始以来,全球已宣布计划建立27个BSL-4实验室。
弗吉尼亚州阿灵顿乔治梅森大学生物防御研究员Gregory Koblenz和伦敦国王学院生物安全研究员Filippa Lentzos追踪了全球BSL-4设施的数量和分布。
“这些可能需要几年的时间来设计,建造和调试,”Lentzos说。
应对地方性传染病
研究人员希望新的生物安全实验室将支持对药物和疫苗的更多研究,特别是针对影响这些国家的传染病,包括结核病,登革热病毒和Kyasanur森林病。Kyasanur森林病是一种由蜱传播的病毒性出血热。
“拥有研究地方病的实验室能力非常重要,”伯尔尼大学BSL-3实验室的凯瑟琳·萨默马特说。
新实验室也将改善研究人员的工作条件。
在大流行之前,蒂鲁帕蒂印度科学教育与研究所的生物化学家Raju Mukherjee和他的学生曾经乘坐公共汽车前往班加罗尔最近的BSL-3实验室五个小时。
他一次在那里呆大约一个月——每年离家人远四个月——研究导致结核病的结核分枝杆菌的耐药性,并开发治疗方法。
Mukherjee是印度五名接受政府资助建造新的BSL-3设施的研究人员之一,蒂鲁帕蒂的建设应于2023年3月开始。
建造实验室超级贵
但一些研究人员质疑是否需要这么多额外的BSL-3和BSL-4实验室,并注意到维护它们的巨大成本。
加蓬弗朗斯维尔国际医学研究中心的病毒学家伊利希·蒙博(Illich Mombo)说,他的实验室预算中约有10%用于实验,而大约90%用于检查,维护和修复设施。
当仪器损坏时,它们需要花费很多时间来修复,并且该地区没有训练有素的技术人员。研究人员有时会被派往其他地方工作,Mombo说。
托马斯·克西亚泽克(Thomas Ksiazek)是一名病毒学家,负责德克萨斯州加尔维斯顿国家实验室(BSL-4设施)的高密闭操作。
他说,他的团队的实验室每年从国家过敏和传染病研究所获得近1200万美元,仅用于维护和运营,其中约200万美元用于24小时保安。大约需要200万美元来为通风,供暖和空调供电,以及操作实验室的BSL-3部分。
马尼拉菲律宾国家分子生物学和生物技术研究所的兽医Rohani Navarro说,她和她的同事们一直在写资助申请,只是为了维持他们的BSL-3运营。
她说,年度认证涉及彻底的安全审查,费用约为40,000美元。“高收容设施可能会变得像一头不使用的白象。
一些研究人员还担心,拥有更多的这些实验室会增加与它们相关的风险,包括工人被感染的风险。
科学家说,实验室经常很难找到训练有素的工作人员来运行高密闭设施。
在马尼拉的非营利组织改善健康结果联盟研究卫生政策和卫生系统的Kim Sales对菲律宾的实验室实践进行了调查,该实验室计划建立一个BSL-4实验室。
销售人员发现,生物安全官员对生物安全只有微弱的了解。
高风险实验
Lentzos说,更多的实验室也可能导致更多的高风险研究,例如功能获得研究,其中病原体有时会被修改,这可能使它们对人类更加危险。
一些科学家表示,新的生物安全实验室可以带来更好的安全措施。“这些实验室帮助研究人员比没有它们更安全地工作,”马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学的生物安全科学家Gigi Gronvall说。“假设人们训练有素,设备更新,我就不关心BSL-3实验室的阵列。