Biosafety oparte na ocenie ryzyka

Biosafety jest analizą konkretnej pracy

Bezpieczeństwo biologiczne ogranicza niezamierzone zakażenie, zatrucie, uczulenie, uwolnienie czynnika i skażenie środowiska. Nie powstaje przez przypisanie laboratorium jednej etykiety BSL ani przez automatyczne dodanie rękawic do protokołu.

Ten sam materiał może tworzyć inne ryzyko w zamkniętej fiolce, podczas pipetowania, sonikacji, wirowania, sortowania komórek, pracy na dużej objętości albo inokulacji zwierzęcia. Dlatego jednostką oceny jest zwykle:

materiał + procedura + skala + sprzęt + ludzie + miejsce

WHO oraz CDC/NIH opierają współczesne wytyczne na ocenie związanej z protokołem. BMBL podkreśla, że jeden dokument nie może przewidzieć wszystkich kombinacji zagrożeń i zabezpieczeń.¹

Zagrożenie i ryzyko nie są synonimami

Zagrożenie to zdolność czynnika lub konstrukcji do wyrządzenia szkody. Ryzyko uwzględnia prawdopodobieństwo zdarzenia, możliwą ekspozycję i konsekwencje.

Do zagrożeń biologicznych należą nie tylko znane patogeny:

• pierwotny materiał człowieka albo zwierzęcia o niepełnym statusie;
• komórki wytwarzające toksynę, cytokinę lub onkogen;
• wektor wirusowy o określonym zakresie gospodarzy i zdolności replikacji;
• organizm pozornie niepatogenny przenoszący gen oporności;
• aerozol uczulającego białka;
• materiał po modyfikacji, która zmienia tropizm, stabilność lub zakres gospodarzy;
• produkt procesu, na przykład skoncentrowana toksyna albo duża masa hodowli.

Ocena musi jawnie zapisać niepewność. „Nie wykryto” nie znaczy „nie ma”, jeśli badanie nie obejmowało danego czynnika, miało zbyt wysoką granicę wykrycia albo próbka była niereprezentatywna.

Rozpisz procedurę na momenty ekspozycji

Ogólne zdanie „pracujemy z komórkami” nie pokazuje ryzyka. Warto przejść przez sekwencję:

1. przyjęcie i otwarcie przesyłki;
2. przygotowanie stanowiska i odczynników;
3. otwieranie naczynia oraz przenoszenie cieczy;
4. mieszanie, vortex, homogenizacja, sonikacja lub filtracja;
5. wirowanie i otwieranie rotora;
6. inkubacja, namnażanie lub koncentracja;
7. pobieranie prób i pomiary;
8. dekontaminacja sprzętu oraz powierzchni;
9. transport wewnętrzny;
10. magazynowanie, awaria i usuwanie odpadu.

Przy każdym kroku pytamy: co może się wydostać, jaką drogą, w jakiej ilości i kto znajdzie się w zasięgu.

Aerozol często jest niewidzialnym zdarzeniem

Aerozol nie musi wyglądać jak mgła. Może powstać przy gwałtownym wypuszczeniu cieczy z końcówki, otwarciu probówki po wirowaniu, pęknięciu naczynia, pracy szybkoobrotowej, rozlaniu albo przepływie pod ciśnieniem.

Środkiem kontroli może być komora bezpieczeństwa biologicznego, szczelny rotor lub kubek, zamknięty układ, osłona, zmiana parametrów albo czas bezpiecznego oczekiwania przed otwarciem po awarii. Wybór zależy od tego, gdzie aerozol powstaje. Komora nie chroni czynności wykonywanej poza jej strefą roboczą, a szczelny rotor nie pomaga, jeżeli otwiera się go na zwykłym blacie.

Ostre narzędzie tworzy krótką drogę do tkanek

Zakłucie omija barierę skóry. Pierwszym pytaniem nie powinno być „jakie rękawice?”, tylko „czy igła albo szkło są w ogóle potrzebne?”. Bezpieczniejsza konstrukcja, plastikowe naczynie, system bezigłowy lub zmiana etapu może usunąć źródło.

Jeżeli ostrego narzędzia nie można wyeliminować, trzeba określić sposób podania i odbioru, pojemnik na odpad w zasięgu ręki, zakaz ponownego zakładania osłony oraz reakcję po ekspozycji. Podwójna rękawica może zmniejszyć zanieczyszczenie powierzchni, lecz nie zatrzymuje każdej igły.

Skala zmienia jakość ryzyka

Przejście z płytki do kolby, z kolby do bioreaktora albo z pojedynczej próbki do serii nie jest tylko zmianą liczby. Rośnie:

• całkowita ilość materiału i potencjalna dawka;
• energia mieszania, ciśnienie i możliwość awarii połączeń;
• liczba operacji, transferów i osób;
• objętość odpadu i obciążenie dekontaminacji;
• powierzchnia wymagająca kontroli;
• trudność zatrzymania procesu po odchyleniu.

BMBL 6 zawiera osobny dodatek o biosafety przy dużej skali, co dobrze pokazuje, że procedury nie skalują się liniowo.

Osoba narażona nie zawsze wykonuje eksperyment

Ocena obejmuje technika, studenta i kierownika, ale również:

• personel sprzątający;
• serwis urządzenia i instalacji;
• ochronę oraz logistykę;
• pracownika odbierającego przesyłkę;
• osoby w sąsiednim pomieszczeniu;
• personel medyczny po potencjalnej ekspozycji;
• środowisko i społeczność poza obiektem.

Różnią się doświadczeniem, stanem zdrowia, szczepieniami i dostępem do informacji. Procedura działająca tylko wtedy, gdy wykonuje ją jej autor, nie jest odpornym systemem.

Hierarchia kontroli porządkuje decyzje

Od najbardziej do najmniej niezależnych od zachowania:

1. Eliminacja — usunięcie czynnika albo niebezpiecznego etapu.
2. Zastąpienie — mniej niebezpieczny organizm, wektor, konstrukcja lub ilość.
3. Kontrole techniczne — zamknięty układ, BSC, osłona, szczelny rotor, wentylacja.
4. Kontrole administracyjne — ograniczenie dostępu, szkolenie, harmonogram, SOP, oznakowanie.
5. PPE — fartuch, rękawice, osłona oczu, właściwie dobrana ochrona oddechowa.

Warstwy się uzupełniają. PPE jest potrzebne, ale zależy od rozmiaru, dopasowania, prawidłowego zdejmowania i dyscypliny użytkownika. Nie powinno być jedyną odpowiedzią na źle zaprojektowany proces.

Grupa ryzyka nie jest automatycznym poziomem zabezpieczenia

Grupa ryzyka organizmu pomaga ocenić jego właściwości, lecz poziom zabezpieczeń dotyczy wykonywanej pracy. Znaczenie mają między innymi:

• dawka zakaźna i drogi transmisji;
• stabilność w środowisku;
• dostępność profilaktyki oraz leczenia;
• stan immunologiczny personelu;
• stężenie i objętość;
• czynności aerozolotwórcze;
• modyfikacje genetyczne;
• możliwość ekspozycji zwierząt, roślin albo środowiska.

Materiał diagnostyczny o nieznanym składzie wymaga podejścia opartego na prawdopodobnych czynnikach, procedurze i konsekwencjach. Z kolei dobrze scharakteryzowany organizm niskiego ryzyka może stać się problemem, gdy wytwarza niebezpieczny produkt.

Każda kontrola potrzebuje dowodu działania

„Mamy autoklaw” nie odpowiada na pytanie, czy wsad został skutecznie zdezaktywowany. „Mamy komorę” nie mówi, czy przepływ jest prawidłowy. „Używamy środka dezynfekcyjnego” nie potwierdza zgodnego stężenia, czasu i skuteczności wobec matrycy.

Kontrola	Przykład weryfikacji
BSC	certyfikacja, alarmy, prawidłowa organizacja pracy i brak blokowania kratek
wirówka	integralność kubków/rotora, konserwacja i bezpieczne otwieranie
inaktywacja	walidacja dla czynnika, matrycy, objętości i najgorszego przypadku
autoklaw	kwalifikacja cyklu i wsadu, zapis parametrów, właściwe wskaźniki
dezynfekcja	stężenie, czas kontaktu, pokrycie, zgodność materiałowa i materia organiczna
PPE	dobór do drogi ekspozycji, dopasowanie, dostępność i obserwowana praktyka
szkolenie	demonstracja czynności i reakcja na scenariusz, nie tylko zaliczony quiz

WHO poświęca dekontaminacji osobną monografię, ponieważ wybór środka i potwierdzenie procesu zależą od materiału, matrycy oraz rzeczywistego sposobu użycia.²

Inaktywacja musi być zwalidowana także dla dalszego pomiaru

Proces może skutecznie pozbawić materiał zakaźności, a jednocześnie zniszczyć RNA, antygen albo morfologię potrzebną w badaniu. Może też zachować sygnał testu, choć czynnik nie jest już żywy.

Walidacja powinna zatem rozdzielać dwa pytania:

• czy metoda zmniejsza zagrożenie biologiczne do wymaganego poziomu;
• czy po procesie próbka nadal nadaje się do planowanej analizy.

Nie wolno wnioskować o inaktywacji wyłącznie z ujemnego PCR ani o braku kwasu nukleinowego z braku zakaźności.

Zdrowie zawodowe jest częścią systemu

Przed rozpoczęciem pracy trzeba określić:

• wymagane szczepienia lub badania bazowe;
• przeciwwskazania i sposób poufnego zgłaszania szczególnej podatności;
• dostęp do konsultacji po ekspozycji;
• profilaktykę poekspozycyjną i okno czasowe;
• próbki bazowe lub obserwację, jeżeli mają uzasadnienie;
• zasady powrotu do pracy i ochrony osób trzecich.

Szczegółów medycznych nie umieszcza się w ogólnodostępnym SOP. Personel musi jednak wiedzieć, gdzie zgłosić zdarzenie o każdej porze i jakie informacje przekazać.

Incydent zaczyna się przed alarmem

Plan powinien objąć co najmniej rozlanie, zakłucie, pęknięcie probówki, awarię BSC lub wentylacji, utratę zasilania, nieprawidłową przesyłkę, zalanie, pożar i niemożność bezpiecznego usunięcia odpadu.

Najpierw chroni się ludzi i ogranicza rozprzestrzenianie. Potem zabezpiecza informacje, organizuje ocenę medyczną, określa obszar skażenia, prowadzi dekontaminację i dokumentuje decyzje. Osoba w pomieszczeniu musi znać kryterium: kiedy sprzątać samodzielnie, a kiedy zamknąć przestrzeń i wezwać wyspecjalizowany zespół.

Tom o CBRNE pokazuje, że sytuacja może łączyć nieznany czynnik, masowy napływ próbek, ograniczone środki i presję czasu. Takiego scenariusza nie rozwiązuje samo zwiększenie liczby rękawic; potrzebne są strefy, przepływ osób i materiału, komunikacja oraz z góry uzgodniona eskalacja.³

Ocena jest żywym dokumentem

Przegląd uruchamiają:

• nowy organizm, wektor albo konstrukt;
• zmiana objętości, stężenia lub urządzenia;
• przeniesienie do innego pomieszczenia;
• nowy członek zespołu lub serwisant;
• nowy dowód o transmisji albo leczeniu;
• awaria, ekspozycja lub niemal-wypadek;
• zmiana sposobu transportu, przechowywania lub odpadu;
• zakończenie projektu i demontaż stanowiska.

Brak wypadku nie dowodzi bezpieczeństwa. Może oznaczać małą liczbę prób, szczęście albo niezgłaszanie drobnych zdarzeń.

Ryzyko resztkowe musi mieć właściciela

Dokument kończy się decyzją:

• jakie zabezpieczenia są warunkiem startu;
• kto potwierdza ich gotowość;
• jakie ryzyko pozostaje;
• kto może je zaakceptować;
• co natychmiast zatrzymuje pracę;
• kiedy i przez kogo ocena zostanie ponownie przejrzana.

Ocena bez nazwanej odpowiedzialności jest opisem. Ocena bez kryterium przerwania pracy zachęca do negocjowania bezpieczeństwa pod presją czasu.

Zacznij od wariantu najgorszego wiarygodnego, nie fantastycznego

Ocena nie powinna ograniczać się do najczęstszego zdarzenia ani budować katastrof bez związku z procedurą.

Pytania:

• jaka ilość może realnie się uwolnić;
• która droga narażenia jest możliwa;
• kto może znajdować się w zasięgu;
• jak szybko wykryjemy zdarzenie;
• czy istnieje profilaktyka lub leczenie;
• jak długo materiał utrzyma się w środowisku;
• co zwiększa konsekwencję.

„Najgorszy wiarygodny” przypadek dla zamkniętej mikrotubówki jest inny niż dla litrowej kultury, choć organizm może być ten sam.

Macierz ryzyka jest pomocą, nie wynikiem biologicznym

Częstość i konsekwencję można oceniać w kategoriach i umieścić w macierzy.

Macierz pomaga:

• porównywać scenariusze;
• wskazać priorytet;
• zapisać założenia;
• ocenić zmianę po kontroli.

Nie usuwa niepewności. Ocena „2 × 3 = 6” nie jest pomiarem ryzyka z dokładnością do jedności.

Do każdej kategorii potrzebne jest uzasadnienie:

• dane;
• doświadczenie;
• analogia;
• ograniczenie wiedzy.

Kontrola źródła jest silniejsza niż zachowanie pracownika

Jeżeli można zastąpić:

• ostrą igłę bezpiecznym łącznikiem;
• procedurę otwartą zamkniętym rotorem;
• ręczne przelewanie połączeniem zamkniętym;
• żywy materiał zwalidowanym materiałem nieaktywnym,

ryzyko jest ograniczone u źródła.

Instrukcja „uważaj” działa słabiej, ponieważ zależy od uwagi w każdej powtórce.

Komora bezpieczeństwa biologicznego

Komora jest kontrolą inżynieryjną tylko wtedy, gdy:

• jest właściwego typu;
• została zainstalowana w odpowiednim miejscu;
• ma aktualne sprawdzenie;
• przepływ nie jest zasłonięty;
• użytkownik pracuje we właściwej strefie;
• dekontaminacja pasuje do materiału.

Komora klasy II zwykle chroni pracownika, materiał i środowisko. Nie zastępuje wyciągu chemicznego dla lotnych substancji.

Płomień w komorze może zakłócać przepływ i stwarzać pożar. Wybór nie powinien wynikać z przyzwyczajenia.

Wirówka jako generator aerozolu

Probówka może pęknąć przy dużej energii. Po zakończeniu wirnik może wyglądać normalnie, a wnętrze zawierać aerozol.

Kontrole:

• właściwe probówki;
• zgodność prędkości;
• balans;
• zamknięte kubki lub rotor;
• przegląd uszczelek;
• otwieranie w kontrolowanym miejscu;
• procedura po podejrzeniu pęknięcia.

Natychmiastowe otwarcie pokrywy „żeby sprawdzić” może zwiększyć ekspozycję.

Sonikacja, homogenizacja i mieszanie

Energia mechaniczna tworzy:

• krople;
• pianę;
• aerozol;
• wzrost temperatury;
• nieszczelność.

Trzeba ocenić:

• rodzaj naczynia;
• pokrywę;
• objętość;
• czas;
• chłodzenie;
• sposób otwierania;
• dekontaminację głowicy.

Procedura bezpieczna dla buforu nie jest automatycznie bezpieczna dla materiału zakaźnego.

Sortowanie komórek

Sortowanie strumieniowe może tworzyć aerozol pod ciśnieniem.

Ocena obejmuje:

• materiał;
• dyszę;
• ciśnienie;
• system aerosol management;
• test działania;
• zamknięcie odpadu;
• reakcję na clog;
• miejsce urządzenia.

Operator nie powinien usuwać zatkania materiału niebezpiecznego improwizowaną procedurą.

PPE dopasowane do drogi narażenia

Środki ochrony indywidualnej są ostatnią warstwą.

Przykłady:

• rękawiczki chronią skórę, lecz mogą przenosić skażenie;
• okulary ograniczają rozprysk, lecz nie uszczelniają twarzy;
• przyłbica uzupełnia, a nie zawsze zastępuje okulary;
• respirator wymaga doboru, fit testu i programu ochrony;
• fartuch musi pasować do cieczy i sposobu zdejmowania.

Większa liczba warstw nie zawsze zwiększa bezpieczeństwo. Może ograniczać ruch, widzenie i czułość.

Kompetencja jest obserwowana

Podpis pod szkoleniem mówi, że materiał przedstawiono.

Kompetencję potwierdza:

• demonstracja;
• wykonanie pod nadzorem;
• rozpoznanie alarmu;
• prawidłowa reakcja na błąd;
• znajomość granic uprawnienia;
• okresowy przegląd.

Osoba może być kompetentna do hodowli standardowej, ale nie do naprawy komory albo pracy z większą skalą.

Praca samotna

Należy ocenić, czy pracownik:

• może samodzielnie wykonać procedurę;
• ma kanał alarmowy;
• zostanie zauważony po utracie przytomności;
• potrafi zdjąć PPE bez pomocy;
• ma dostęp do płukania i prysznica;
• zna procedurę po godzinach.

Zakaz pracy samotnej powinien dotyczyć konkretnych zadań i zagrożeń.

Sprzątanie przez osoby trzecie

Personel sprzątający, serwisowy i odpadowy może wejść w kontakt z:

• powierzchnią;
• filtrem;
• odpadem;
• ostrym narzędziem;
• urządzeniem;
• rozlaną cieczą.

Przekazanie musi jasno określać:

• status dekontaminacji;
• pozostałe zagrożenia;
• zakres bezpiecznej pracy;
• kontakt;
• zakaz otwierania.

Kartka „nie dotykać” bez właściciela i daty nie jest systemem.

Reakcja na rozlanie

Nie istnieje jeden zestaw na każde rozlanie.

Plan obejmuje:

1. zatrzymanie źródła, jeśli bezpieczne;
2. ostrzeżenie osób;
3. opuszczenie strefy przy aerozolu;
4. czas opadania według oceny;
5. właściwe PPE;
6. środek o znanej skuteczności;
7. czas kontaktu;
8. zebranie od zewnątrz do środka;
9. odpad;
10. raport i ocenę ekspozycji.

Wylanie dużej ilości niebezpiecznego materiału może przekraczać zdolność lokalnego zestawu i wymagać ewakuacji.

Ekspozycja przez skórę, oko albo ukłucie

Pierwsze działania muszą być proste i przećwiczone:

• natychmiastowe płukanie;
• bezpieczne zdjęcie skażonej odzieży;
• niezwłoczne zgłoszenie;
• identyfikacja materiału;
• ocena medyczna;
• pobranie danych o zdarzeniu.

Nie czeka się na objawy. Czas może mieć znaczenie dla profilaktyki poekspozycyjnej.

Transport wewnętrzny

Materiał przemieszczany korytarzem powinien mieć:

• szczelne naczynie pierwotne;
• zamknięte opakowanie wtórne;
• możliwość zatrzymania wycieku;
• identyfikator;
• trasę;
• odbiorcę.

Rękawiczki używane przy próbce nie służą do naciskania przycisku windy.

Inaktywacja a przeniesienie poza containment

Próbka może opuścić strefę tylko wtedy, gdy:

• metoda inaktywacji pasuje do czynnika i matrycy;
• krytyczne parametry zostały osiągnięte;
• opakowanie jest czyste z zewnątrz;
• status jest zapisany;
• dalsze zastosowanie mieści się w walidacji.

„Dodano lysis buffer” nie zawsze jest wystarczającym dowodem.

Ćwiczenie ujawnia prawdziwy system

Scenariusz może sprawdzać:

• brak prądu;
• rozlanie;
• ukłucie;
• alarm tlenu;
• pęknięcie rotora;
• brak kontaktu z kierownikiem.

Mierzy się:

• czas;
• dostępność zestawu;
• zrozumienie ról;
• komunikację;
• możliwość medyczną;
• błędy.

Ćwiczenie bez działań korygujących jest teatrem.

Minimalna karta oceny

1. Cel i granice procedury.
2. Materiał, pochodzenie, ilość, modyfikacje i niepewności.
3. Kroki tworzące aerozol, rozprysk, ostre odpady, wysokie stężenie lub ciśnienie.
4. Drogi narażenia i osoby potencjalnie objęte.
5. Konsekwencje dla pracownika, środowiska i osób trzecich.
6. Kontrole w kolejności hierarchii.
7. Sposób weryfikacji każdej krytycznej kontroli.
8. Dekontaminacja, transport, magazynowanie i odpad.
9. Reakcja po ekspozycji i dostęp medyczny.
10. Ryzyko resztkowe, właściciel decyzji i kryteria stop-work.
11. Zdarzenia uruchamiające ponowny przegląd.

Biosafety nie zastępuje biosecurity

Biosafety dotyczy przede wszystkim zdarzeń niezamierzonych. Ochrona przed kradzieżą, utratą, sabotażem, wyciekiem danych i świadomym niewłaściwym użyciem wymaga dodatkowej warstwy opisanej w artykule Biosecurity i odpowiedzialne zarządzanie materiałem.