Per treballar amb el SARS-CoV-2 no tot serveix. Instal·lacions d’alta contenció

Ara que ens ha vingut a sobre, “de sobte”, aquest nou coronavirus, el SARS-CoV-2, han començat a sortir conceptes sobre els nivells de bioseguretat dels laboratoris de diagnòstic o de les instal·lacions on es poden manipular virus amb aquesta perillositat o alta transmissibilitat. Per fer-vos un resum ràpid us adreçaria a un dels darrers documents de l'Instituto de Salud Carlos III (per allò que està en castellà i és més fàcil de llegir, vegeu https://redbiobancos.es/wp-content/uploads/Procedimiento_COVID_19-2.pdf) que no es diferencia gaire d’allò proposat per altres institucions que tenen un ull posat en la bioseguretat com l'Organització Mundial de la Salut (OMS), o el Centre de Control i Prevenció de Malalties (CDC; vegeu https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/lab/lab-biosafety-guidelines.html), etc.

Aviat, el treball amb mostres diagnòstiques es farà a laboratoris amb nivell de bioseguretat 2, amb mesures de protecció per als treballadors incrementades (bàsicament pel que fa a EPI dèrmics, protecció respiratòria i protecció de mucoses oculars) i una gestió de la desinfecció i dels residus més controlada i astringent que en un laboratori convencional. En el moment que volem passar del pur diagnòstic a propagar el virus (és a dir, fer servir cultius cel·lulars i incrementar el títol infecciós del virus; això vol dir habitualment posar-lo per damunt, diversos ordres de magnitud per sobre, del número de virus que hom es pot trobar en una mostra d’un pacient), per exemple, per assajar tractaments postexposició, o eficàcia d’antivirals o producció d’antigen per avaluar noves vacunes, l’activitat queda del tot restringida al que s’anomenen laboratoris de nivell de bioseguretat 3, o altrament, laboratoris d’alta biocontenció.

Ara explicarem una mica més aquestes instal·lacions, com la que hi treballo ara mateix, el Centre de Recerca en Sanitat Animal (CReSA), de l'Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries.

Primer de tot el camp de joc. El treball amb microorganismes dels nivells, o grups de risc, GR2 a GR4 (aquesta classificació es troba al RD 664/1997 que, com que no està actualitzada, no conté ni SARS-CoV, ni MERS-CoV ni SARS-CoV-2, per exemple) s’hauria de fer en instal·lacions dissenyades a aquest efecte, siguin de laboratoris de recerca universitaris o altres centres d'investigació, hospitalaris o d'empreses. És en aquests centres on aplicarem les mesures de bioseguretat recolzant-nos en els elements de biocontenció, i on, si escau, sotmetrem a regulacions de bioprotecció una part (o la totalitat) del nostre treball i personal.

Ben aviat, s'haurà de pensar força en com dissenyar i construir una instal·lació NBS2, però encara s'haurà de pensar molt més en el disseny, i implicar-se molt més en la supervisió de la construcció, d'instal·lacions de nivells de bioseguretat 3 i 4 (NBS3 i NBS4, respectivament), on les futures necessitats de biocontenció i bioprotecció hauran de tenir els papers principals. Tots els requeriments operacionals i de treball haurien d'estar llistats en un document que inclogui les futures activitats i processos a executar, i una avaluació del possible increment de necessitats i com aquestes es podrien satisfer (el que després etiquetarem com a flexibilitat).

Un exemple, el centre CReSA va néixer per dedicar-se a la salut de l’animal de producció, però ha estat capaç de dedicar-se a la recerca de malalties transmeses per mosquits o d'obrir línies per col·laborar en la recerca de malalties zoonòtiques (que afecten els humans des del compartiment animal), cosa que ha implicat treballar amb espècies en un principi impensables per a aquest centre (llames, alpaques, falcons, oques, fures, etc.).

Els requeriments de la nova instal·lació els han de posar els futurs treballadors (els científics i els gestors de la instal·lació), mentre que la qualitat i la integració dels elements anirà a càrrec d’arquitectes i enginyers. Una barreja difícil, perquè no sempre es parla el mateix idioma.

També és el moment de decidir quin tipus i extensió de bioprotecció desitgem instal·lar al nostre edifici: circuit tancat de càmeres que vigilin el perímetre de l'edifici, circuit tancat de càmeres per als boxs d'experimentació animal per a la vigilància d'aquests, zones d'accés controlat que esdevé cada cop més restringit (com les pells d'una ceba) mitjançant lectors de targetes o lectors biomètrics o, fins i tot, revisions personals que de fet no estan restringides a les instal·lacions NBS3 i NBS4, sinó que també poden ser implantades en instal·lacions NBS2.

Recordem que els costos constructius d'una instal·lació NBS3 són entre un 200 i un 400% superiors a una instal·lació NBS2 equivalent, i aquesta diferència de costos es fa encara més gran (entre un 200 i un 400% addicionals) quan a les dues instal·lacions els sumem els costos operatius. Avís per a navegants! Com que els costos de manteniment operatiu de les instal·lacions d’alta biocontenció són extremadament alts (consum energètic, manteniment, personal tècnic altament qualificat, etc.), aquests superen ràpidament els costos constructius. Únicament si abans d’iniciar el disseny i la construcció s’ha garantit un programa de finançament adequat a llarg termini, la instal·lació podrà tenir èxit i ser plenament operativa. Ara, si això fos una banda sonora, vindria un silenci espès, que no es podria tallar ni amb un ganivet ben esmolat.

Per parlar de despesa absent i present segons el nivell de bioseguretat posem un exemple. Als laboratoris de diagnòstic no cal filtració absoluta de l’aire que ha de sortir de la instal·lació (n’hi ha prou amb treballar dins cabines de seguretat biològica). Per contra, en una instal·lació NBS3 la filtració HEPA (filtre d'aire de partícules d'alta eficiència), o filtració absoluta, és obligatòria per a l’aire expulsat, i és específica i exclusiva per a cada sala. Cost de cada filtre? 400 euros, i s'han de fer canvis aproximadament cada any; nombre de filtres a CReSA? Una cinquantena... Feu càlculs.

Un altre exemple de despesa absent als laboratoris NBS2 i que són de despesa obligatòria als d'alta biocontenció: la pressió negativa. Els laboratoris de diagnòstic no tenen (o no acostumen a tenir) pressió negativa, que determina una entrada continuada d’aire dins de la instal·lació que és expulsat a través de filtres absoluts. Amb això es genera un efecte protector contra corrent que evita que qualsevol escapament inadvertit de patògens DINS pugui passar a FORA de la instal·lació. Per fer-ho més gràfic, imagineu un ventilador (un de gran o més d’un més petits) que succioni aire de l’interior cap a l’exterior durant les 24 hores del dia (sí, també quan no es treballa) i els 365 dies de l’any. I ara penseu que aquest ventilador pugui mantenir aquesta pressió negativa (que pot ser en cascada) per a 4.000 m² d’edifici. Quanta energia elèctrica és necessària per mantenir-lo funcionant?... Feu de nou càlculs.

Per això no es poden fer propagacions de virus com SARS-CoV-2, MERS-CoV, virus de la febre de la vall del Rift, virus chikungunya o virus de la influença aviària altament patògena en instal·lacions NBS2, ja que aquestes no s’han dissenyat, ni construït ni mantingut com una instal·lació d’alta biocontenció sinó que parteixen d’un llindar de bioseguretat clarament més baix.

Així doncs, la construcció d’instal·lacions d’alta biocontenció (NBS3) o màxima biocontenció (NBS4), d’aquesta darrera no n'hi ha cap a Catalunya ni a la península Ibèrica, és tècnicament i tecnològicament molt complicada, i hi ha pocs estàndards universalment acceptats. De fet, moltes tecnologies o aplicacions en bioseguretat, biocontenció i bioprotecció estan en continu desenvolupament i amb millores anuals contínues (tractaments de residus, sistemes d'extinció d'incendis, sistemes d'estanquitat o hermeticitat, etc.). Molts sistemes complexos han de sumar les seves activitats en mode cooperatiu: sistemes CVAC (calefacció, ventilació i aire condicionat); sistemes de filtració d’aire (HEPA o ULPA), la seva ubicació i el seu control; tractaments d'aigües i efluents contaminats (bé siguin tèrmics, per llots o en flux continu, o químics, per hidròxid sòdic o hipoclorit); sistemes de descontaminació (de personal per dutxes d’aire o aigua; de sales o aparells per fumigació amb peròxid d'hidrogen vaporitzat o formaldehid); sistemes d'extinció d’incendis que no incrementin el risc biològic; sistemes d'accés de seguretat, però també components arquitectònics o estructurals (hermeticitat de portes i finestres, parets i pintures resistents a cops i reacciones químiques promogudes pels desinfectants utilitzats, etc.).

Qualsevol decisió errònia o, simplement, no encertada, pot tenir importants repercussions en el cost final i en la seguretat intrínseca de la instal·lació. De fet, una de les més usuals males decisions en una instal·lació de biocontenció és l’estalvi de diners a l’etapa constructiva eliminant redundàncies i sistemes flexibles. No és redundant, sinó fonamental, disposar d’alternatives a un tall de subministrament elèctric (mitjançant un generador propi ben dimensionat o connexió a una altra línia independent) o d’aigua (mitjançant tancs d’emmagatzematge que permetin suplir temporalment la falta de subministrament), i d'alternatives per a les avaries en aparells o sistemes clau: els ventiladors d'impulsió i extracció (aquests ventiladors que determinen les depressions en gradient que són la base de tota biocontenció, cal que estiguin duplicats, com a mínim dos ventiladors d’extracció i dos més d’impulsió, i a més una unitat de cada ha de formar tàndem i ser independents de l’altra parella perquè, arribat el cas, es pugui procedir a una desconnexió puntual d'una parella sense afectar la biocontenció, i per tant la bioseguretat); l’incinerador (mitjançant un mètode alternatiu de processament de les carcasses animals com pot ser la hidròlisi alcalina); o el sistema de descontaminació d'efluents líquids (alternant un sistema químic, per hidròxid sòdic, per exemple, i l'altre tèrmic, sigui en bateria o en flux continu, amb la possible alternativa d'ozonització dels efluents finals).

Si és econòmicament i espacialment possible, totes les redundàncies i alternatives possibles cal que siguin considerades i incloses, treballant com sistemes commutables. Aquests criteris de redundància són gairebé imperatius en una instal·lació NBS3 o NBS4, mentre que són habitualment bandejats a les instal·lacions NBS2. I és obvi que calen en activitats NBS3 perquè, què faríem amb una instal·lació de biocontenció en marxa si, tot d’una, perdéssim la pressió negativa i una activitat amb SARSCoV2, per exemple, corregués el risc d’arribar a l‘exterior? O, què faríem si en una instal·lació NBS3 per a grans animals (porcs, ovelles, cabres, alpaques, llames, etc.), com és CReSA, fóssim incapaços d'inactivar el residu líquid i sòlid que generen els animals i les persones cada dia? Us ho podeu imaginar, la m... ens arribaria al coll i caldria aturar activitats.

Un cop finalitzada la construcció de la instal·lació, cal executar controls sistemàtics de compliment d'especificacions (sistemes elèctrics, controls d'accés, punts crítics de biocontenció com serien els conductes i penetracions, etc.) i exigents proves de validació. Aquestes validacions, que controlen i registren els paràmetres crítics d'acord amb les especificacions protocol·litzades, ens donaran una imatge realista de les capacitats de la nostra instal·lació pel que fa a la biocontenció. Evidentment aquestes proves són realitzades per companyies expertes i familiaritzades amb aquestes metodologies, però han de ser seguides molt de prop pel personal científic responsable de la gestió de la instal·lació, perquè forma part del nucli dur de les seves responsabilitats i tasques. Aprofitant aquest període de validacions, ha d'entrenar-se intensament el personal tècnic propi en tots els detalls dels sistemes, procediments i activitats de manteniment. Una formació inicial intensa amb el personal de laboratori en el compliment estricte de les normes de la instal·lació (aquí sí que podem fer una equivalència estricta a normes de bioseguretat) ha de romandre per sempre com una activitat de prioritat màxima.

Un cop finalitzades totes les validacions (no solament dels elements estructurals de l'edifici sinó d’autoclaus, rescloses d'aire i sistemes de descontaminació associats, CSB, centrifugues, etc.) i superades amb èxit, la instal·lació està llesta per iniciar les activitats. Periòdicament, tanmateix, el laboratori haurà de revalidar tots els sistemes crítics, tot i que amb una intensitat i extensió menor que la validació primigènia.

I entre totes aquestes comprovacions inicials (de fa ja molts anys) i validacions intermèdies (anuals) es treballa en recerca a CReSA, en aquest cas avaluant les capacitats antivíriques de compostos vs SARS-CoV-2, o fent estudis de seroneutralització (que demanen virus infecciosos) o propagant virus en alts títols per després inactivar-lo i oferir-lo a altres centres perquè faci les seves recerques. Amb rutines més complicades: entrades per sistemes de comprovació d'identitat; dobles portes commutades; indumentària exclusiva (cap objecte personal, cap, mòbil inclòs, entra a la instal·lació); EPI habitualment en doble capa, que no faciliten la feina però la fan més segura; treball obligatori dins cabina de seguretat biològica; etc.

Però aquesta, aquesta és tota una altra història.