无论 COVID-19 的起源如何,专家表示现在是时候收紧生物安全实验室规程了

4级生物安全实验室(BSL-4)存在一定的风险,而且管理不善。
microbiologist in BSL4 lab
一名研究人员身着BSL-4实验室的服装,穿过一扇门。Jim Gathany/CDC

周四,生物安全研究人员发布了全球最高生物安全防护级别实验室的第一个综合性地图。这些设施在美国被称为4级生物安全实验室(BSL-4),在最高安全预防措施下处理最致命的病原体,从加压的“太空服”到气密实验室,此前从未有中央列表发布过。

在周四的网络研讨会上,作者们提出了一系列建议,以利用该地图制定全球生物安全方法。

“我们项目的目标是提高公众对4级生物安全实验室的认识,并重要的是,加强国家和国际病毒管理政策,”伦敦国王学院的生物安全研究员Filippa Lentzos在电话中说。

这意味着从如何灭活活病毒的最新教育,到发生事故时更好的报告规程,应有尽有。

“对病原体的临床研究对公众健康、生物医学进步和疾病预防很重要,”Lentzos继续说道。“但其中一些活动存在重大风险,”对实验室工作人员和公众都有。“还存在病原体可能从实验室被盗,或实验室内部人员可能出于恶意目的利用其知识、技能和访问权限的安全风险。”

需要明确的是,尽管本周媒体喧嚣,但没有任何生物学证据将SARS-CoV-2与此类实验室联系起来。对该病毒基因组的研究表明,尽管是间接的,但它既非生物工程也非人工培养的。尽管许多病毒学家认为有可能此前未被发现的SARS-CoV-2感染了研究人员,但普遍的共识是,与实验室无关的溢出事件更可能发生。冠状病毒从动物传播给人类的频率令人震惊——本月早些时候,马来西亚就发现了一种新的犬类冠状病毒,而没有已知的新型病原体来自实验室的记录。而且,在梳理确定2001年SARS-1爆发的确切起源故事,即使在地缘政治不太紧张的情况下,也花了数年时间。(它涉及野蝙蝠和笼养的果子狸。)

尽管如此,这并不意味着实验室安全不是一个紧迫的问题。无论SARS-CoV-2最初在哪里出现,随着实验室数量的增加,实验室事故的风险也在上升。根据报告,过去十年共建立了21个最高生物安全防护级别的实验室。实际数字可能更高——研究人员未能找到约20个实验室的成立日期。报告显示,其中四分之三位于城市地区,这增加了事故演变成流行病的风险。

这些实验室曾发生过高风险事件。大多数情况下,这涉及到BSL-4实验室将一种病原体(如埃博拉马尔堡)的样本,在未完全灭活的情况下,运输到安全级别较低的设施。2004年,北京一人因SARS-1死亡,她的女儿是一名病毒学家,在一次实验室事故中被感染。(此事件并非发生在BSL-4实验室,且SARS不被归类为最高风险病原体。)

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试图统计这些设施的问题在于,对BSL-4实验室没有明确的国际定义。处于模糊地带的是那些在危机中可能具备升级到BSL-4能力,或者在炭疽病爆发时可能执行尸检的移动BSL-4实验室。对于最高安全级别的实验室,也没有具有约束力的安全预防措施协议,尽管世界卫生组织提出了一系列建议。

周二发布的地图包括59个实验室,以及关于其生物安全规程的初步信息。大部分位于欧洲,但分布在欧盟、俄罗斯和各种非欧盟国家。北美有14个,亚洲有13个。

在拥有BSL-4实验室的23个国家中,只有17个拥有国家生物安全协会或国际伙伴关系成员。研究人员表示,国际组织应支持其余国家根据全球标准制定自己的立法和内部监督。“一个单独的实验室拥有自己的政策是不够的,”合著者、乔治梅森大学生物防御研究员Gregory Koblentz说。

但这意味着需要某个组织拥有国际授权来监督生物安全。在网络研讨会上,Lentzos提出了两种可能性:世界卫生组织,或联合国的《禁止生物武器公约》。“我认为,这两个机构目前都不适合这项工作,”她说。“对WHO来说,这可能更自然,但WHO没有这样的授权。所以需要进行某种重组。”

这种国际合作可能变得更加遥不可及,因为美国政界人士试图将COVID-19的责任归咎于中国,从而加剧了对该问题的紧张局势,使得预防未来与实验室相关的疫情变得更加困难。

这样一个国际机构面临的另一个重大挑战是,需要对不同类型的研究进行明确的风险评估。Lentzos提到了最近对“功能增益研究”的关注,即在实验室中改变微生物,以研究它们如何可能成为人类病原体。“从我们的角度来看,功能增益只是可能的高风险研究类型之一。仅仅看实验室是否在进行功能增益研究,并不能告诉你太多……你需要更普遍地识别高风险研究。”

这意味着需要识别其他可能也在进行高风险研究的、安全级别较低的实验室。研究人员表示,这个项目仅关注一类非常狭窄的实验室,作为起点。他们希望将这项工作扩展到专门处理动物病原体的BSL-4实验室,以及BSL-3设施,这些设施处理的是危险性稍低但仍然极度危险的病原体,如结核病和鼠疫。

“当我们早些时候与同事谈论这项研究时,他们会说,好吧,你们在绘制BSL-4实验室的地图。但风险真的在那里吗?”Lentzos解释说。“我们完全同意。BSL-4实验室只是冰山一角。”

 

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Philip Kiefer

特约撰稿人

Philip Kiefer是《Popular Science》的特约撰稿人。他于2021年开始作为自由撰稿人加入科学部门,同年晚些时候正式成为团队一员。他曾报道过COVID变种的演变、食腐蜜蜂以及史前藻类爆发。


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