«Βιολογικοί κίνδυνοι και χρήση ανασυνδιασμένων παθογόνων»

Transcript

1 «Βιολογικοί κίνδυνοι και χρήση ανασυνδιασμένων παθογόνων» Δρ. Αθ. Κακκανάς, Χημικός, Ειδικός Λειτουργικός Επιστήμονας, Εργαστήριο Μοριακής Ιολογίας, Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ

2 Επικίνδυνα βιολογικά υλικά που χρησιμοποιούνται στα εργαστήρια και μπορούν πιθανά να προκαλέσουν βλάβες στους ανθρώπους και το περιβάλλον (υπό προϋποθέσεις) Καλλιεργούμενα Κύτταρα, ανθρώπων, ζώων και φυτών, Ιστοί και σωματικά υγρά Διαγονιδιακά φυτά, ζώα και έντομα Ιοί και ικοί φορείς μεταφοράς γονιδίων Βακτήρια Μύκητες Ρικέτσιες/ Χλαμύδια Prions Ανασυνδυασμένο DNA Γενετικά Τροποποιημένοι Οργανισμοί (GMOs)

3 Τι είναι οι Γενετικά Τροποποιμένοι Οργανισμοί Ανασυνδυασμένα Παθογόνα; Τα ανασυνδυασμένα παθογόνα είναι μικροοργανισμοί που φέρουν ανασυνδυασμένο DNA. Gene machinery technology Το ανασυνδυασμένο DNA είναι ένα μόριο DNA, κατασκευασμένο από τον Άνθρωπο, που περιέχει γονίδια από δύο ή και περισσότερους διαφορετικούς βιολογικούς οργανισμούς. Η μέθοδος του ανασυνδυασμένου DNA αποτελεί τη βάση της γενετικής μηχανικής. Η τελευταία με τη σειρά της είναι κεντρικός πυλώνας της βιοτεχνολογίας. Φυσικός ανασυνδιασμός γονιδιωμάτων: Συνήθως αναφερόμαστε σε φυσικώς απαντώμενους ανασυνδιασμούς μεταξύ γονιδιομάτων ιών, σε ένα κύτταρο μολυσμένο από περισσότερα από ένα στέλεχος του ιού. Οι μηχανισμοί του ανασυνδιασμού των γονιδιωμάτων των ιών, είναι ο κινητήριος μοχλός της εξέλιξης και της επιβίωσης των. Πλασμίδια, Ιοί, Drosophila, Βακτηριοφάγοι, Βακτήρια αλλά και Ευκαρυωτικοί μονοκύτταροι οργανισμοί.

4 Γιατί χρησιμοποιούμε γενετικά ανασυνδιασμένα παθογόνα; Παραγωγή ανασυνδιασμένων πρωτεϊνών, για την αποκωδικοποίηση και την κατανόηση της λειτουργίας του κυττάρου. Διάγνωση κληρονομικών ασθενειών Θεραπείες ασθενειών Φάρμακα νέας γενιάς Εμβόλια Γονιδιακή θεραπεία που περιλαμβάνει την «αποκατάσταση» των μεταλλαγμένων γονιδίων και την επανεκκίνηση γονιδίων που έχουν «σιγήσει».

5 Πλεονεκτήματα της χρήσης Γενετικά Τροποποιημένων Οργανισμών Σαν «εργαλεία» τα ανασυνδυασμένα παθογόνα επιδεικνύουν : Λειτουργικότητα Αξιοπιστία Επαναληπτικότητα Μοναδικότητα Αποδοτικότητα Σχετικά εύκολη διαδικασία κατασκευής Εύκολη διαδικασία παραγωγής Εύκολη ρύθμιση Χαμηλό ἢ ελεγχόμενο κόστος Ελάχιστα ἢ και μηδενικά παραπροϊόντα

6 Επίπεδα Ασφαλείας των Εργαστηρίων Βιοασφαλειας: Περίληψη των πρακτικών της Βιοασφάλειας και του εξοπλισμού. ΟΜΑΔΑ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 1 BSL1 Περιορισμένη πρόσβαση, προστατευτική ενδυμασία και γάντια, μάσκες. 2 BSL2 Πρακτικές όπως τουabsl-1 και επιπρόσθετα: Προειδοποιητικά σήματα κινδύνου. BSCs τύπου I και II για πειραματισμούς που παράγουν αεροζόλ. Αυτόνομος εργαστηριακός εξοπλισμός. Απολύμανση αποβλήτων. 3 BSL3 Πρακτικές όπως του ABSL-2 και επιπρόσθετα: Αυτόκαυστο, Ελεγχόμενη πρόσβαση. BSCs και υποχρεωτικά ειδικές στολές για κάθε δραστηριότητα. 4 BSL4 Πρακτικές όπως του ABSL-3 και: Αυτόνομο Κτίριο. Αλλαγή ενδυμασίας πριν την είσοδο. BSC κατηγορίας III. Στολές θετικής πίεσης. Ντους στην έξοδο. Απολύμανση όλων των αποβλήτων πριν της απομάκρυνσης τους από την εγκατάσταση. BSL: BioSafety Level BSCs: Biological Safety Cabinets

7 Βιοασφάλεια Το Επίπεδο Βιοασφάλεια-1 (BSL-1) είναι κατάλληλο για την εργασία σε εργαστήριο με καλώς χαρακτηρισμένους παράγοντες, που δυνητικά δεν προκαλούν ασθένεια σε υγιείς ανθρώπους. Escherichia coli, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae Το Επίπεδο Βιοασφάλεια-2 (BSL-2) είναι κατάλληλο για την εργασία με παράγοντες μέτριου δυνητικά κινδύνου για το προσωπικό και το περιβάλλον. Hepatitis, HIV, Flavi, τα παθογονα στελέχη των Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella, Κυτταροκαλλιέργειες. Το Επίπεδο Βιοασφάλεια-3 (BSL-3) είναι εργαστήρια που γίνεται πειραματισμός με βιολογικούς παράγοντες που μπορούν να προκαλέσουν δυνητικά θανατηφόρα ασθένεια μέσω της αναπνευστικής οδού στον άνθρωπο και συνιστούν κίνδυνο για τους εργαζόμενους και το κοινωνικό σύνολο, που όμως υπάρχει αποτελεσματική προληπτική ή θεραπευτική αγωγή. Mycobacterium tuberculosis, Eastern equine encephalitis virus, SARS. Το Επίπεδο Βιοασφάλεια-3(BSL-4) είναι εργαστήρια που γίνεται πειραματισμός με Βιολογικούς Παράγοντες που μπορούν να προκαλέσουν σοβαρή θανατηφόρα ασθένεια στον πληθυσμό, συνιστούν ΥΨΗΛΟ κίνδυνο για τους εργαζόμενους και το κοινωνικό σύνολο και ΔΕΝ υπάρχει αποτελεσματική προληπτική ή θεραπευτική αγωγή. Lassa, Embola...

8

9 BSL-1

10 BSL-2

11 BSL-3

12 BSL-4 Biosafety Cabinet Class III

13 Τι μπορεί να πάει στραβά; Αστοχία υλικών και εξοπλισμού του BSL εργαστηρίου Φυσικές Καταστροφές (πυρκαγιά, σεισμός κλπ) Ο Ανθρώπινος Παράγοντας Ελλιπής εκπαίδευση Προσωπικού Παραβίαση κανόνων ασφαλείας Παραβίαση πρωτοκόλων Απόρριψη ἢ μη συμμόρφωση στις οδηγίες Κλόπές υλικών και εξοπλισμού Παραβίαση της εμπιστευτικότητας Κακόβουλες ενέργειες Στόχος εχθρικής επίθεσης Βιοτρομοκρατία

14 Τι μπορεί να πάει στραβά; Γενετική μόλυνση / διασταύρωση Ανταγωνισμός με τα Φυσικά Είδη Αυξημένη πίεση επιλογής σε οργανισμούς-στόχους και μηστόχους, ώστε να προσαρμοστούν στις εισαγόμενες αλλαγές, με συνέπεια να τους αναγκάσει να αναπτύξουν ξεχωριστούς ανθεκτικούς πληθυσμούς. Επιπτώσεις στο οικοσύστημα. Κίνδυνος βλάβης ή και καταστροφής του. Αδυναμία παρακολούθησης. Μόλις οι ΓΤΟ εισαχθούν στο περιβάλλον και προκύψουν κάποια προβλήματα, είναι αδύνατο να τα εξαλείψουμε. Οριζόντια μεταφορά ανασυνδυασμένων γονιδίων (Horizontal gene transfer -HGT) σε άλλους μικροοργανισμούς (μέσω μηχανισμών μετασχηματισμού, μεταγωγής και σύζευξης των ξένων γονιδίων ).

15 Επίπεδα Ασφαλείας των Ζωικών Εγκαταστάσεων: Περίληψη των πρακτικών της Βιοασφάλειας και του εξοπλισμού. ΟΜΑΔΑ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 1 ABSL1 Περιορισμένη πρόσβαση, προστατευτική ενδυμασία και γάντια. 2 ABSL2 Πρακτικές όπως τουabsl-1 και επιπρόσθετα: Προειδοποιητικά σήματα κινδύνου. BSCs τύπου I και II για πειραματισμούς που παράγουν αεροζόλ. Απολύμανση αποβλήτων και κλωβών πριν από το πλύσιμο. 3 ABSL3 Πρακτικές όπως του ABSL-2 και επιπρόσθετα: Ελεγχόμενη πρόσβαση. BSCs και υποχρεωτικά ειδικές στολές για κάθε δραστηριότητα. 4 ABSL4 Πρακτικές όπως του ABSL-3 και επιπρόθετα: Αλλαγή ενδυμασίας πριν την είσοδο. BSC κατηγορίας III. Στολές θετικής πίεσης. Ντους στην έξοδο. Απολύμανση όλων των αποβλήτων πριν της απομάκρυνσης τους από την εγκατάσταση. ABSL: Αnimal Facility Biosafety Level BSCs: Biological Safety Cabinets

16 Πειραματισμός σε ABSL εργαστήριο Ξεχωριστό Κτίριο Ειδικός σχεδιασμός του κτιρίου Παραγωγή ἢπρομήθεια ζώων πειραματισμού Χώρος Πειραματισμού Χώρος Απολύμανσης Χώρος διαβίωσης των πειραματοζώων Καραντίνα ζώων Εγκαταστάσεις προσωπικού Υγεία και ασφάλεια στη φροντίδα και την χρήση ερευνητικών ζώων. Κανονισμοί εργαστηριακής καλής διαβίωσης των ζώων. Θέσπιση πρωτοκόλων για τον πειραματισμό Ειδικές εγκαταστάσεις και εξοπλισμός. Κίνδυνοι του Προσωπικού από τον πειραματισμό με ζώα εργαστηρίου (αυξημένο αεροσολ, γούνα κλπ) Ακραία μέτρα προφύλαξης από Ανθρωπονόσους & Ζωονόσους Ειδικές πρακτικές,εξοπλισμός ασφαλείας στις εγκαταστάσεις πειραμάτων με ερευνητικά ζώα

17

18

19 Γενικός Διευθυντής Επιτροπή Βιοηθικής Επόπτης Βιοασφάλειας Εκτίμηση κινδύνου του πειραματισμού και εισηγείται τις πρακτικές και τα πρωτόκολα πειραματισμού. Αρχείο εισόδου-εξόδου των ΓΤΟ Νομική κατάρτηση Σεμινάρια Προσωπικού Καταγραφή συμβάντων Επιθεωρήσεις Αναστέλει την λειτουργία των ABSL και BSL