根據(jù)《疫苗管理法》第十一條規(guī)定:研制、生產(chǎn)、檢驗等過程中應(yīng)當建立健全生物安全管理制度,嚴格控制生物安全風險,加強菌、毒株等病原微生物的生物安全管理。其中要求對高致病性病原微生物相關(guān)疫苗的研究,必須在高級別生物安全實驗室,也就是在生物安全三級及以上實驗室開展。
生物安全高等級實驗室如何迎接新規(guī)實施?科技日報記者日前探訪了我國首家高級別生物安全實驗室——武漢大學(xué)ABEL-Ⅲ實驗室(以下簡稱A3實驗室),見證新規(guī)為生物安全研究前沿領(lǐng)域帶來的變化。
SARS病毒疫苗從這里邁向臨床
走進武漢大學(xué)A3實驗室,第一道程序就是換裝安全防護服。在工作人員的協(xié)助下,記者戴上口罩、目鏡,穿上制服然后在密閉的風淋室消毒數(shù)十秒。這樣做的目的是為了避免進入實驗室的人(或物)把細菌帶入造成污染。而整個500平方米的實驗室在實驗期間也一直處于負壓狀態(tài),室內(nèi)空氣必須經(jīng)過安全處理才能流通,從而把研究對象——病毒“困住”。
武漢大學(xué)A3實驗室建成于2003年8月,而我國直到一年以后的2004年才開始施行實驗室認可制度。在經(jīng)過中國實驗室國家認可委員會1年多嚴格評審后,2005年武漢大學(xué)“生物安全三級動物實驗室”成為我國首家高級別生物安全實驗室。
這里至今仍保留著當時頒發(fā)的編號為“001”的認可證書。時任實驗室主任的武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院孫理華教授回憶,生物安全等級三、四級的實驗室研究的是高度危險的病毒,傳染性強且沒有疫苗。為了保證病毒研究人員的安全,也為了保證病毒被“困住”,連空氣里的微生物都不能隨便跑出去,十多年前的武漢大學(xué)A3實驗室,其防護設(shè)備和措施就已經(jīng)達到四級實驗室的級別。
研究人員對安全制度的執(zhí)行也嚴格到近乎苛刻,所謂“亡羊補牢,未為晚矣”也是絕不允許的。孫理華至今仍記憶猶新,2003年11月18日下午4點,一只已經(jīng)攜帶SARS病毒的實驗猴子試圖打開籠子外面的有機玻璃窗,監(jiān)控人員第一時間發(fā)現(xiàn)異動并迅速通知實驗室內(nèi)工作人員現(xiàn)場處理,在短短數(shù)十秒內(nèi)阻止了動物逃脫。事后,管理人員又重新調(diào)閱24小時內(nèi)的監(jiān)控錄像,對應(yīng)排查消除所有風險隱患。基于此,一批SARS滅活疫苗順利、安全通過18只實驗猴體內(nèi)實驗,保障了相關(guān)疫苗從實驗研發(fā)走向臨床應(yīng)用。
打造生物醫(yī)學(xué)實驗的“安全堡壘”
此次提檔升級,武漢大學(xué)A3實驗室重點建設(shè)了生命支持系統(tǒng),將原來直接把外部空氣送入實驗人員面罩內(nèi)的方式,升級為將外部空氣的溫濕度調(diào)整到合適程度,并過濾掉粉塵顆粒和異味后送入,并且送氣管路更合理、輕便,方便佩戴,便于研究人員長時間在實驗室內(nèi)開展活動。
此外,將原有的房間凈化圍護結(jié)構(gòu)升級為不銹鋼焊接的氣密性圍護結(jié)構(gòu),進一步加強了房間的安全性,有效控制污染物外泄,特別是以氣溶膠(即空氣)傳播的高致病性病原微生物,此舉將有助于今后開展以非人靈長類為主的感染性動物實驗,而非人靈長類動物是開展疫苗研究必不可少的實驗動物。
除了靈敏、在線、實時的控制系統(tǒng),整個實驗室還配套有特別的“逆逃逸”設(shè)備。例如負壓維持設(shè)備,實驗室里的氣壓低于外部氣壓,空氣不會溢出,而且負壓是梯度的,在最危險的地方氣壓最低,比如關(guān)實驗動物的籠子,確保那里的空氣絕對出不去。人員進入試驗區(qū)要經(jīng)過多道風淋、緩沖系統(tǒng)等。
為了能在不可抗力情況下仍舊保證安全,武漢大學(xué)A3實驗室樓高16米,地基卻深入地下12米,能抗六級地震;實驗室的墻壁兩面夾有彩鋼板,讓灰塵難以“落腳”。
服務(wù)生命科學(xué)發(fā)展,續(xù)寫零事故歷史
除了硬件設(shè)施上的不斷提檔升級,武漢大學(xué)A3實驗室在設(shè)施工況、運行記錄、體系文件、人員專業(yè)性等“軟件”上也持續(xù)探索,走在前列。
近二十年來,在這里進行的每一項科學(xué)研究,大到國家科研專項資金的使用,小到實驗室進出交接記錄,每一筆都清楚明白記錄在冊,當事人簽字歸檔后存放。一本本精心裝訂的紙質(zhì)臺賬,一幀幀數(shù)據(jù)可視化的原始記錄,“軟硬兼修”,保障了武漢大學(xué)A3實驗室實現(xiàn)連續(xù)多年零事故運行,為我國后續(xù)建設(shè)的多家高等級生物安全實驗室提供了寶貴經(jīng)驗。
2018年,武漢大學(xué)A3實驗室第四次通過國際最高資質(zhì)的AAALAC完全認證(實驗動物領(lǐng)域國際最高、最全面的認證資質(zhì))。負責人李紅良教授介紹,武漢大學(xué)A3實驗室已累計完成1300多只非人靈長類猴的艾滋病、結(jié)核等實驗,是我國近十年來最為繁忙的生物安全三級實驗室,也是全球開展感染性猴動物實驗最多的地方;被國家衛(wèi)計委指定作為我國履行國際生物安全公約《關(guān)于禁止發(fā)展、生產(chǎn)、儲存細菌(生物)與病毒武器及銷毀此種武器的公約》實驗室報備聯(lián)合國,被科學(xué)技術(shù)部列為國家戰(zhàn)略儲備資源;2003年SARS期間開展了疫苗研發(fā)工作,2008年北京奧運期間被指定為奧運“百日”生物安全應(yīng)急檢測實驗室,2012年被國家衛(wèi)計委指定為國家防控MERS應(yīng)急儲備實驗室;為國家傳染病重大專項、科技部支撐計劃、國家基礎(chǔ)研究重點項目973項目等國家和省部級137個傳染病相關(guān)項目的完成提供了堅強保障。
“我們既面臨著新發(fā)傳染病的威脅,還面臨著老傳染病‘死灰復(fù)燃’的威脅,對病原微生物的研究絲毫不能松懈,作為基礎(chǔ)保障設(shè)施,我們有義務(wù)為更重大的研究任務(wù)和感染性事件提供‘零風險’服務(wù)!崩罴t良說。武漢大學(xué)A3實驗室已經(jīng)經(jīng)過近三年時間的維修,對設(shè)備設(shè)施和管理的要求更高,將持續(xù)為國家高致病性病原的防治、疫苗的研發(fā)提供支撐,在進行常規(guī)化、規(guī)范化、與國際標準接軌的技術(shù)服務(wù)的同時,積極進行科技創(chuàng)新,為生命科學(xué)的研究提供創(chuàng)新性技術(shù)服務(wù)。