Новости
23 октября 2024 г.
Работник обратился за разъяснением в Федеральную службу по труду и занятости. При устройстве на новую работу с обязательным медицинским осмотром он прошел этот осмотр...
Законодательство
24 июля 2024 г.
В Госдуме проходит рассмотрение важных поправок в Трудовой кодекс Российской Федерации
Авторы Законопроекта в пояснительной записке сообщили, что предлагаемые изменения в законодательстве подготовлены в целях уточнения полномочий Федеральной службы по труду и занятости по осуществлению...
Статистика
21 июля 2023 г.
Цифра недели: опрос «Работы России» показал, как россияне определили секрет успеха в профессии
Большинство опрошенных россиян (86%) убеждены, что реализация в профессии важна. Об этом свидетельствуют данные опроса, который проводился на портале «Работа России» в октябре этого...
Специальная оценка условий труда
19 ноября 2024 г.
По результатам специальной оценки условий труда (далее – СОУТ) работнику улучшены условия труда. Доплату за вредные условия труда необходимо отменить. Можно ли сразу заключить с...
Международный опыт: эксперты МОТ оценили влияние биотехнологий на здоровье работников
11 января 2017 г.
Биотехнологию можно определить, как использование биологических систем для технических и промышленных процессов. Сюда относятся как традиционные организмы, так и организмы, явившиеся результатом генной инженерии.
Биотехнологию можно определить, как использование биологических систем для технических и промышленных процессов. Сюда относятся как традиционные организмы, так и организмы, явившиеся результатом генной инженерии.
Традиционная биотехнология является результатом классической гибридизации, спаривания или скрещивания различных организмов для создания новых организмов, которые веками использовали для выпечки хлеба, приготовления пива, сыра, выращивания сои, производства саке, витаминов, выращивания гибридных растений и производства антибиотиков. Совсем недавно различные организмы стали использовать для обработки сточных вод, бытовых и промышленных отходов.
НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ
Современная биотехнология объединяет принципы химической и биологической наук (молекулярная и клеточная биология, генетика, иммунология) с техническими дисциплинами (технология, компьютерная наука) для производства товаров и услуг и контроля окружающей среды. Современная биотехнология использует рестрикционные ферменты для прерывания и передачи генетической информации и ДНК, от одного организма другим живым клеткам. Составную ДНК затем вновь вводят в клетку хозяина, для проверки явно ли выражена требуемая характерная особенность. Полученную клетку называют рекомбинантным клоном (рекомбинант – организм, полученный в результате генетических манипуляций). Основы современной биотехнологии были заложены в 1961 – 1965 годах с разрывом генетического кода и свое бурное развитие промышленность претерпела с разрывом генетического кода и успешным проведением опытов по клонированию ДНК в 1972 году.
С начала 70-х годов ученые поняли, что генная инженерия является исключительно мощной и многообещающей технологией, но связана с очень серьезными рисками. В 1974 году ученые объявили во всем мире мораторий на определенные виды экспериментов, чтобы иметь возможность оценить связанные с ними риски и разработать соответствующие руководства, с целью избежать биологической и экологической опасности (Комиссия по рекомбинантным молекулам ДНК, Государственный совет по проведению исследований, Государственная Академия наук, 1974 год).
Существуют опасения, что «если какие-либо переносчики инфекции окажутся в окружающей среде, то возникшие проблемы будут значительно более серьезными, чем последствия от непредусмотренных рекомбинаций, носящих спонтанный характер в естественных условиях». Существуют опасения, что «микроорганизмы с трансплантированными генами могут принести вред человеку и другим формам жизни.
Вероятным источником опасности может быть то, что измененные клетки хозяина обладают большими конкурентными преимуществами и смогут занять определенную нишу в существующей экосистеме» (NIH, 1976). Всем также понятно, что работники лабораторий являются, своего рода, «канарейками в угольной шахте» и должны быть предприняты все меры, чтобы защитить их и окружающую среду от неизвестной и потенциально серьезной опасности.
В феврале 1975 года состоялась международная конференция в Асиломаре, штат Калифорния. На ней были согласованы первые нормы, основанные на стратегии предупреждения биологического и физического заражения окружающей среды, для предотвращения вероятной опасности для окружающей среды в результате появления новой технологии. Некоторые эксперименты, предположительно, столь опасны, что на данный момент подобные эксперименты не рекомендовано проводить (NIH, 1976). Первоначально было запрещено проведение следующих работ:
- с ДНК патогенных организмов и с онкогенами;
- по рекомбинации с образованием токсичных генов;
- способных увеличить число патогенов растений;
- по переносу в организмы генов, устойчивых к лекарственным препаратам и не встречающихся в этих организмах в естественных условиях или, если обработка представляет опасность;
- умышленный выпуск организмов в окружающую среду (Фрайфелдер, 1978).
Впервые в США нормативные документы, заменяющие нормативы, разработанные на конференции в Асиломаре, были опубликованы Национальным институтом нормативных документов в области здравоохранения (NIHG) в 1976 году. На основании данных норм NIHG разрешено провести исследования по оценке рисков, связанных с включением в клетку хозяина векторных систем с переносимым геном, и определить степень опасности с целью последующего разрешения или запрещения таких экспериментов.
Основной целью Института NIHG является обеспечить безопасность персонала и снизить возможную опасность для общества, эти нормы остаются в силе по настоящее время (NIH, 1996). Нормы института NIHG регулярно обновляются, и они широко используются в качестве стандартов в практике биотехнологии в США. Эти нормы обязаны соблюдать институты, находящиеся на федеральном финансировании, они включены во многие городские предписания. Во всем мире в других странах на базе норм NIHG разрабатывают государственные стандарты, включая Швейцарию (SCBS, 1995) и Японию (Национальный институт здравоохранения, 1996).
Начиная с 1976 года, NIHG расширил свою деятельность и занимается вопросами контаминации, новыми технологиями и крупномасштабными производственными мощностями и заводами, вопросами соматической генной терапии людей и животных. Некоторые ранее запрещенные эксперименты в настоящее время разрешены на основании специального разрешения, выданного Национальным институтом здравоохранения.
В 1986 Служба США по политике в сфере науки и технологии (OSTP) опубликовала Правила координации по регулированию действий в сфере биотехнологии. В них затронуты вопросы адекватности существующих норм и возможности на базе этих норм оценить продукты, полученные с помощью новых технологий, и методы проведения исследований, чтобы надежно защитить людей и окружающую среду. Регулирующие и исследовательские агентства США (Агентство охраны окружающей среды (EPA), Администрация продуктов питания и лекарственных препаратов (FDA), Администрация по безопасности и гигиене труда (OSHA), Национальный институт здравоохранения (NIH), Департамент сельского хозяйства США (USDA), Организация национальной науки (NSF)) дали согласие контролировать продукты, но не процессы, и уведомили, что нет необходимости разрабатывать новые специальные нормы для защиты рабочих, общественности и окружающей среды.
На базе регулярных рабочих программ был разработан план мероприятий и интегрированных и координированных действий, было принято решение возложить максимально возможный объем ответственности за утверждение продуктов на одно агентство. Агентство будет координировать все действия соответствующих научных подразделений (OSHA 1984. OSTP 1986).
В настоящее время на базе норм NIHG и Правил координации, при активном участии ученых и общественности, биотехнология превратилась в многомиллиардную отрасль промышленности в США. До 1970 года она насчитывала менее 100 компаний, занимающихся всеми вопросами современной биотехнологии. К 1977 к ним присоединилось еще 125 компаний, к 1983 – еще 381 компаний; объемы частных капиталовложений составили более 1 миллиарда долларов США. К 1994 отрасль расширилась до более 1,230 компаний (Комиссия по связям с общественностью Совета по биотехнологии штата Массачусетс, 1993), капитализация рынка составила более 6 миллиардов долларов.
В 1980 году в данной отрасли было занято около 700 человек; в 1994 году на 1300 кампаниях было занято около 100000 рабочих (Комиссия по связям с общественностью Совета по биотехнологии штата Массачусетс, 1993). Кроме того, на предприятия этой отрасли регулярно поставляют оборудование, химикаты, инструменты и приборы, необходимые для исследовательской и производственной деятельности.
Общественность всего мира высказывала определенные сомнения и скептицизм в отношении безопасности самой науки и ее продукции. Совет Европейского Сообщества (Парламент Европейского Сообщества 1978) разработал директивы по защите рабочих от опасного воздействия биологических веществ (Совет Европейского Сообщества, 1990а) и биологической защите при проведении экспериментальной и коммерческой деятельности. Под термином «выпуск» подразумеваются продукты, выпущенные на рынок (Совет Европейского Сообщества, 1990b; Ван Хаутен и Флеминг, 1993). Разработаны стандарты и нормативы, относящиеся к продуктам биотехнологии для международных и многосторонних организаций, таких как Всемирная организация здравоохранения (WHO), Организация международных стандартизации (ISO), Комиссия европейского сообщества, Организация продовольствия и сельского хозяйства (FAO) и сетевой базы данных по микробиологическим штаммам (OSTP 1986).
Современную индустрию биотехнологии можно представить четырьмя основными секторами, в каждом из которых имеются свои лаборатории, службы разработки и проведения полевых и клинических исследований, которые являются вспомогательными службами в основной системе производства товаров и услуг:
- Биометрический и фармацевтический сектор, биологические и медицинские продукты;
- Сектор сельского хозяйства и продуктов питания, трансгинетические рыбы и животные, растения, устойчивые к болезням и пестицидам;
- Биологическая защита и обработка сточных вод, обеззараживание промышленных отходов.
Таблица 1. Микроорганизмы промышленного значения
|
Название |
Организм | Применение |
| Acetobacter aceti |
Аэробные бактерии |
Ферментация плодов |
| Aspirgillus niger | Вегетативные грибки |
Разложение органических веществ Используют для производства лимонной кислоты и ферментов |
|
Aspirgillus oryzae |
Вегетативные грибки |
Используют для производства мисо, соевых соусов и саке |
| Bacillis licheniformis | Бактерии |
Промышленные химикаты и ферменты |
| Bacillis subtilis | Бактерии |
Химикаты, ферменты, соус из одноклеточных протеинов, употребляемого в пищу в Азии |
| Chinese hampster ovary cells (CHO)* | Культура клеток млекопитающих |
В биофармацевтическом производстве |
| Clostridium acetobutylicum | Бактерии |
Для производства бутанола и ацетона |
| Escherichia coli K-12* | Штаммы бактерий |
Клонирование для ферментации, производства фармацевтических и биологических препаратов |
| Penicillium roqueforti |
Вегетативные грибки |
Для производства голубых сыров |
| Saccharomyces cerevisiae* | Дрожжи |
Размножение для производства пива |
| Saccharomyces uvarum* | Дрожжи |
Размножают для приготовления алкогольных напитков и промышленного производства спирта |
* Важно для современной биотехнологии.
РАБОТНИКИ, ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КОТОРЫХ СВЯЗАНА С БИОТЕХНОЛОГИЯМИ
Биотехнология начинается с проведения исследований в лабораторных условиях и является многодисциплинарной наукой. Специалисты молекулярной и клеточной биологии, иммунологи, генетики, специалисты химии протеинов и пептидов, биохимики, в наибольшей мере подвергаются непосредственной реальной и потенциальной опасности воздействия рекомбинантов ДНК. Обслуживающий персонал вентиляционных установок, холодильников и т.д. также подвергается биологической опасности непосредственного контакта с рекомбинантами ДНК, хотя и в меньшей степени. В недавно проведенных исследованиях по безопасности и гигиене труда было выявлено, что косвенному воздействию подвержено приблизительно 30 – 40 % работников на типичных коммерческих предприятиях по биотехнологии (Лии и Райн, 1996). Исследования в сфере биотехнологии не ограничиваются «промышленными» исследованиями, они также проводятся в академических, медицинских и правительственных институтах.
Работники биотехнологических лабораторий подвергаются большому количеству опасностей и также токсичному воздействию химических веществ, рекомбинантов и нерекомбинантов, биологической опасности, воздействию патогенных организмов, находящихся в крови человека, а также возбудителей зооноза. Операторы, занятые в сфере биотехнологического производства, также подвержены воздействию химических веществ, но не в той мере, в которой подвержены работники лабораторий. В зависимости от профиля производства они могут быть подвержены воздействию радионуклеидов. Процессы биотехнологического производства являются замкнутыми процессами, и возможность непосредственного контакта с рекомбинантными культурами возникает только в случае аварии.
В биомедицинском производстве используют современную технологию производства продукции, основанную на стандартах по безопасности и охране труда рабочих. Основной опасностью на крупных предприятиях является не опасность контакта с рекомбинантами, а травматизм в результате ожогов на линиях обработки паром или ожогов, полученных в результате контакта с химическими веществами, такими, как кислоты, каустическая сода и т.д., используемых в производственном процессе. Специалисты службы здравоохранения в клинических лабораториях подвергаются опасности при контакте с пациентами, лабораторными пробами. Домохозяйки также подвергаются определенному риску.
Лица, занятые в сельском хозяйстве, также в значительной мере могут контактировать с рекомбинантными продуктами, растениями или животными при использовании пестицидов, при посадке растений, уборке урожая или переработке продукции. Но, несмотря на эти опасности, фермерство и животноводство существуют. Технический контроль, использование средств индивидуальной защиты, обучение персонала и медицинские осмотры – вот меры, которые помогают снизить возможные риски (Легаспи и Зенц, 1994 г.; Пратт и Мей, 1994 г.). К средствам индивидуальной защиты относятся защитные костюмы, респираторы, перчатки, защитные очки и капюшоны, что очень важно при выращивании или сборе генетически измененных растений или организмов, имеющихся в почве.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ РИСКИ
В процессе биотехнологии в секторе биомедицины клетки или организмы модифицируют особым образом для получения необходимых продуктов, их культивируют в биореакторах. Для получения культуры клеток млекопитающих протеин, полученный из клеток, помещают в питательную среду; для получения и очистки продукта используют различные химические способы сепарации (хроматографию, электрофорез). В тех случаях, когда в качестве организма хозяина используют Escherichia coli в процессе ферментации, необходимый продукт получают в мембране клетки. При этом для получения продукта клетку подвергают физическому разрыву. В данном процессе существует опасность воздействия эндотоксинов. Зачастую для ускорения процесса получения конечного продукта в среду добавляют антибиотики или создают повышенное давление. Указанные компоненты могут вызывать аллергические реакции. Кроме того, существует опасность воздействия аэрозолей.
Опасность утечки продуктов реакции или выпуска аэрозолей регулируют несколькими способами. Для мониторинга и контроля системы, а также для добавления питательных смесей, кислорода и вывода двуокиси углерода CO2 необходим доступ в реактор. Чтобы предотвратить загрязнение культуры, отверстия для доступа должны быть герметичны или снабжены фильтрами (0,2 микрона). Фильтрация выпускаемых газов осуществляется для защиты рабочих от аэрозолей, образующихся во время культивирования или ферментации. Обычной практикой является инактивация жидких стоков (обычно термическим способом, паром или химическими способами), в зависимости от степени биологической опасности системы. Другой потенциальной опасностью являются шумы, ожоги паром, контакт с коррозийными веществами и т.д.
Вопросы ферментов и промышленной ферментации рассматриваются также в других главах данной энциклопедии совместно с возможными рисками и их предупреждением. Продуктивность традиционного сельского хозяйства во многом зависит от получения новых сортов, для этого используют традиционное скрещивание растений. Большие преимущества в данной области дала генная инженерия растений, и сразу значительно снизилось использование традиционных методов скрещивания.
Непопулярными становятся применение пестицидов и удобрений (поскольку они загрязняют окружающую среду) и предпочтение отдается технологии, потенциально исключающей применение указанных химикатов.
Для биотехнологических преобразований растений выбирают растения, легко поддающиеся генетическому изменению или экономически значимые растения. Поскольку стенки клеток растений достаточно прочные, методы переносы ДНК в клетки растения отличаются от методов, используемых для бактерий и клеток млекопитающих.
Существует два основных способа ввода ДНК в клетки растений (Ватрад, Метц и Фишофф (Watrud, Metz and Fishoff, 1996):
Опасность утечки продуктов реакции или выпуска аэрозолей регулируют несколькими способами. Для мониторинга и контроля системы, а также для добавления питательных смесей, кислорода и вывода двуокиси углерода CO2 необходим доступ в реактор. Чтобы предотвратить загрязнение культуры, отверстия для доступа должны быть герметичны или снабжены фильтрами (0,2 микрона). Фильтрация выпускаемых газов осуществляется для защиты рабочих от аэрозолей, образующихся во время культивирования или ферментации. Обычной практикой является инактивация жидких стоков (обычно термическим способом, паром или химическими способами), в зависимости от степени биологической опасности системы. Другой потенциальной опасностью являются шумы, ожоги паром, контакт с коррозийными веществами и т.д.
Вопросы ферментов и промышленной ферментации рассматриваются также в других главах данной энциклопедии совместно с возможными рисками и их предупреждением. Продуктивность традиционного сельского хозяйства во многом зависит от получения новых сортов, для этого используют традиционное скрещивание растений. Большие преимущества в данной области дала генная инженерия растений, и сразу значительно снизилось использование традиционных методов скрещивания.
Непопулярными становятся применение пестицидов и удобрений (поскольку они загрязняют окружающую среду) и предпочтение отдается технологии, потенциально исключающей применение указанных химикатов.
Для биотехнологических преобразований растений выбирают растения, легко поддающиеся генетическому изменению или экономически значимые растения. Поскольку стенки клеток растений достаточно прочные, методы переносы ДНК в клетки растения отличаются от методов, используемых для бактерий и клеток млекопитающих.
Существует два основных способа ввода ДНК в клетки растений (Ватрад, Метц и Фишофф (Watrud, Metz and Fishoff, 1996):
- Метод инъекции ДНК в клетку;
- Метод ввода генных кассет вируса Agrobacterium tumefaciens в клетки генетического материала.
После трансформации любым способом, клетки растения разбавляют питательной средой, помещают в чашку и культивируют выбранную ткань в питательной среде в течение сравнительно длительного времени (по сравнению с культивацией бактерий) в камерах или инкубаторах для растений.
Регенерированные растения пересаживают в грунт в камерах для дальнейшего роста. По достижению определенного срока их пересаживают в теплицу. Чтобы добиться генетической устойчивости, необходимо провести эксперименты в теплице на нескольких поколениях растений; собранные семена подвергают исследованиям. В процессе работы также собирают сведения о влиянии данных экспериментов на окружающую среду, а затем направляют полученные данные в соответствующие агентства для получения разрешения на проведение экспериментов в открытом грунте.
ВОПРОСЫ КОНТРОЛЯ: ОПЫТ СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ АМЕРИКИ
В нормативных документах института здравоохранения (NIH 1996) представлен систематизированный подход к проблеме предупреждения воздействия рекомбинантных организмов на рабочих и окружающую среду. Каждый институт (например, университет, больница или коммерческая лаборатория) несут ответственность за проведение исследований с рекомбинантной ДНК, за безопасность проведения таких исследований в соответствии со стандартами NIHG. Контроль осуществляют через административную систему, которая назначает ответственных лиц и требует достоверной оценки рисков и биологической опасности силами ученых, компетентных в данной области, а также разработки программ медицинского надзора и мер на случай аварии. Институционный комитет биологической опасности (IBC) обеспечивает механизм проверки эксперимента и его одобрения внутри самого учреждения. В некоторых случаях требуется разрешение Консультативного комитета по рекомбинации (RAC) Национального института здравоохранения NIH.
Уровень контроля зависит от степени риска, выраженной в терминах. Уровень биологической безопасности (BL), имеет индексацию от 1 до 4; при этом, уровень BL1 – присваивается минимальным ограничениям, а BL4 – максимальным. Для крупномасштабных исследований (объем культур превышает 10 литров), крупномасштабного производства или опытов на животных и растениях существуют специальные нормативные документы.
В приложении G нормативных актов Национального института здравоохранения (NIH 1996) дано описание мер предосторожности для лабораторий такого масштаба. BL1 относится к агентам, не представляющим опасность или с минимальным уровнем опасности для персонала лаборатории и окружающей среды. В этом случае лабораторию не изолируют в здании. Работу проводят на обычных лабораторных столах. Не требуется никаких специальных защитных устройств. Опыты проводит персонал, прошедший стандартную подготовку работы в микробиологическом подразделении.
BL2 – это уровень умеренной опасности для персонала и окружающей среды. Доступ в такую лабораторию ограничен, персонал должен пройти специальную подготовку по работе с патогенными веществами; их работой должен руководить компетентный ученый, а работы, связанные с аэрозолями, проводят в специальных боксах, имеющих специальное оснащение. Для работы может потребоваться наблюдение медиков и специальная вакцинация в соответствии с решением институционного комитета биологической опасности (IBC).
BL3 – назначают при работе с природными или экзотическими веществами и организмами, которые могут вызвать серьезные или потенциально смертельные заболевания в результате вдыхания. Персонал должен пройти специальную подготовку по работе с патогенными веществами; их работой должен руководить компетентный ученый, имеющий опыт работы с опасными веществами. Все процедуры выполняют с соблюдением специальных мер предосторожности, требующих специальной техники и средств индивидуальной защиты.
BL4 – назначают для особо опасных и экзотических агентов, представляющих особую опасность для персонала и общества в целом, способные вызвать особо опасные болезни. В мире существует всего несколько лабораторий уровня BL4.
Приложение K касается физических опасностей, связанных с проведением исследований или производством в масштабах, превышающих 10 литров (крупномасштабные). Как и для мелкомасштабных исследований и производств, уровни потенциальной опасности крупномасштабных исследований подразделяются на GLSP – BL3, начиная с наименее опасного уровня и заканчивая уровнем максимальной опасности (BL3-LS).
Приложение P нормативных документов Национального института здравоохранения касается работ с растениями, начиная с лабораторных условий и заканчивая теплицами. Во введении сказано: «Основной целью мер предосторожности в опытах с растениями является исключение возможности попадания во внешнюю среду рекомбинантов ДНК, содержащих геном растений.
В общем, эти организмы не способны принести вред человеку или животному, если не пройдут специальную обработку, выполненную с этой целью. Однако, несанкционированное распространение серьезных патогенов из теплиц на находящиеся вблизи сельскохозяйственные растения может привести к тому, что такой организм найдет свое место в новой экосистеме» (NIH 1996). В США Агентство охраны окружающей среды (EPA) и служба Департамента сельского хозяйства США (USDA) по защите животных и растений (APHIS) совместно несут ответственность за оценку рисков и проверку данных, прежде чем выдать разрешение на проведение полевых испытаний (EPA 1996; Foudin and Gay, 1995).
Уровни безопасности для опытов с растениями также подразделяются на BL1 – BL4. Как правило, для уровня BL1 характерны эксперименты по аутоклонированию. Для уровня BL2 возможен перенос характерных свойств патогенных организмов в организм хозяина. BL3 – возможна токсическая экспрессия или наличие опасных для окружающей среды реагентов.
Для защиты рабочих предусмотрены средства защиты различного уровня и технические средства контроля, такие как теплицы, башни с направленным потоком воздуха и абсолютные, высокоэффективные воздушные фильтры (HEPA) для предупреждения выхода пыли наружу. В зависимости от степени потенциальной опасности для окружающей среды и людей в качестве меры защиты возможен биологический контроль.
С расширением научных знаний и технологий нормативы Национального института NIHG нуждаются в значительной переработке. Более чем за 20 лет Консультативного комитета по рекомбинации (RAC) рассмотрел и одобрил ряд предложений по внесению изменений. Например, нормативы NIHG не запрещают полностью все организмы, полученные методом генной инженерии, опыты с сельскохозяйственными продуктами и в области генной терапии, теперь при определенных обстоятельствах они разрешены, но после соответствующей оценки возможных рисков.
Одним из наиболее значительных изменений норм NIHG является создание категорий крупномасштабности и уровней потенциальной опасности GLSP. Они дают возможность более открыто обращаться с рекомбинантами нетоксичных и непатогенных видов, полученных из организма хозяина.
Уровень контроля зависит от степени риска, выраженной в терминах. Уровень биологической безопасности (BL), имеет индексацию от 1 до 4; при этом, уровень BL1 – присваивается минимальным ограничениям, а BL4 – максимальным. Для крупномасштабных исследований (объем культур превышает 10 литров), крупномасштабного производства или опытов на животных и растениях существуют специальные нормативные документы.
В приложении G нормативных актов Национального института здравоохранения (NIH 1996) дано описание мер предосторожности для лабораторий такого масштаба. BL1 относится к агентам, не представляющим опасность или с минимальным уровнем опасности для персонала лаборатории и окружающей среды. В этом случае лабораторию не изолируют в здании. Работу проводят на обычных лабораторных столах. Не требуется никаких специальных защитных устройств. Опыты проводит персонал, прошедший стандартную подготовку работы в микробиологическом подразделении.
BL2 – это уровень умеренной опасности для персонала и окружающей среды. Доступ в такую лабораторию ограничен, персонал должен пройти специальную подготовку по работе с патогенными веществами; их работой должен руководить компетентный ученый, а работы, связанные с аэрозолями, проводят в специальных боксах, имеющих специальное оснащение. Для работы может потребоваться наблюдение медиков и специальная вакцинация в соответствии с решением институционного комитета биологической опасности (IBC).
BL3 – назначают при работе с природными или экзотическими веществами и организмами, которые могут вызвать серьезные или потенциально смертельные заболевания в результате вдыхания. Персонал должен пройти специальную подготовку по работе с патогенными веществами; их работой должен руководить компетентный ученый, имеющий опыт работы с опасными веществами. Все процедуры выполняют с соблюдением специальных мер предосторожности, требующих специальной техники и средств индивидуальной защиты.
BL4 – назначают для особо опасных и экзотических агентов, представляющих особую опасность для персонала и общества в целом, способные вызвать особо опасные болезни. В мире существует всего несколько лабораторий уровня BL4.
Приложение K касается физических опасностей, связанных с проведением исследований или производством в масштабах, превышающих 10 литров (крупномасштабные). Как и для мелкомасштабных исследований и производств, уровни потенциальной опасности крупномасштабных исследований подразделяются на GLSP – BL3, начиная с наименее опасного уровня и заканчивая уровнем максимальной опасности (BL3-LS).
Приложение P нормативных документов Национального института здравоохранения касается работ с растениями, начиная с лабораторных условий и заканчивая теплицами. Во введении сказано: «Основной целью мер предосторожности в опытах с растениями является исключение возможности попадания во внешнюю среду рекомбинантов ДНК, содержащих геном растений.
В общем, эти организмы не способны принести вред человеку или животному, если не пройдут специальную обработку, выполненную с этой целью. Однако, несанкционированное распространение серьезных патогенов из теплиц на находящиеся вблизи сельскохозяйственные растения может привести к тому, что такой организм найдет свое место в новой экосистеме» (NIH 1996). В США Агентство охраны окружающей среды (EPA) и служба Департамента сельского хозяйства США (USDA) по защите животных и растений (APHIS) совместно несут ответственность за оценку рисков и проверку данных, прежде чем выдать разрешение на проведение полевых испытаний (EPA 1996; Foudin and Gay, 1995).
Уровни безопасности для опытов с растениями также подразделяются на BL1 – BL4. Как правило, для уровня BL1 характерны эксперименты по аутоклонированию. Для уровня BL2 возможен перенос характерных свойств патогенных организмов в организм хозяина. BL3 – возможна токсическая экспрессия или наличие опасных для окружающей среды реагентов.
Для защиты рабочих предусмотрены средства защиты различного уровня и технические средства контроля, такие как теплицы, башни с направленным потоком воздуха и абсолютные, высокоэффективные воздушные фильтры (HEPA) для предупреждения выхода пыли наружу. В зависимости от степени потенциальной опасности для окружающей среды и людей в качестве меры защиты возможен биологический контроль.
С расширением научных знаний и технологий нормативы Национального института NIHG нуждаются в значительной переработке. Более чем за 20 лет Консультативного комитета по рекомбинации (RAC) рассмотрел и одобрил ряд предложений по внесению изменений. Например, нормативы NIHG не запрещают полностью все организмы, полученные методом генной инженерии, опыты с сельскохозяйственными продуктами и в области генной терапии, теперь при определенных обстоятельствах они разрешены, но после соответствующей оценки возможных рисков.
Одним из наиболее значительных изменений норм NIHG является создание категорий крупномасштабности и уровней потенциальной опасности GLSP. Они дают возможность более открыто обращаться с рекомбинантами нетоксичных и непатогенных видов, полученных из организма хозяина.
ВОПРОСЫ КОНТРОЛЯ: ЕВРОПЕЙСКИЙ ОПЫТ
В апреле 1990 Европейское сообщество (EC) ввело в действие две Директивы по мерам безопасности при использовании и выпуске в окружающую среду GMOs. Обе Директивы требуют от стран участниц предпринять все возможные меры, чтобы избежать отрицательного воздействия на людей и окружающую среду, заранее предупреждая потребителей обо всех возможных рисках. В Германии в 1990 году был принят закон о генной технологии в ответ на Директивы Европейского сообщества, но также исходя из возникшей необходимости юридического обоснования строительства производственных мощностей по выпуску инсулина (Реуш и Бродерик (Reutsch and Broderick) 1996). Принятые в Швейцарии нормативные документы составлены на основании нормативных документов Национального института здравоохранения США, директивах Совета ЕС и закона Германии по генной технологии.
В Швейцарии все эксперименты подлежат ежегодной регистрации и корректировке в государственных органах. В целом, стандарты для рекомбинантов ДНК в Европе более жесткие, нежели в США, в результате чего многие фармацевтические фирмы Европы проводят исследования, связанные с рекомбинантами ДНК за пределами страны. Однако в Швейцарии разрешены исследования уровня Безопасных крупномасштабных категории 4, которые не разрешены нормативами Национального института здравоохранения (SCBS 1995).
В Швейцарии все эксперименты подлежат ежегодной регистрации и корректировке в государственных органах. В целом, стандарты для рекомбинантов ДНК в Европе более жесткие, нежели в США, в результате чего многие фармацевтические фирмы Европы проводят исследования, связанные с рекомбинантами ДНК за пределами страны. Однако в Швейцарии разрешены исследования уровня Безопасных крупномасштабных категории 4, которые не разрешены нормативами Национального института здравоохранения (SCBS 1995).
ПРОДУКТЫ БИОТЕХНОЛОГИИ
Некоторые биологические и фармацевтические продукты, успешно изготовленные с применением рекомбинантной ДНК методом биотехнологии, включают следующие препараты: инсулин, гормон роста человека, вакцины против гепатита, альфа-интерферон, бета-интерферон, гамма-интерферон, активатор плазминогена ткани, Ри-2; Эритропиотин, Кримакс, инсектицидный продукт для борьбы с гусеницами овощей, ореховых деревьев и лозовых культур и т. д.
ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ ЗДОРОВЬЯ РАБОТНИКОВ И ПРИМЕРЫ ПРОФЗАБОЛЕВАНИЙ
Существует пять основных опасностей, связанных с контактом с микроорганизмами или их продуктами биотехнологии в промышленных масштабах:
- Инфекция;
- Реакция на эндотоксин;
- Аллергические реакции на микроорганизмы;
- Аллергическая реакция на продукт;
- Токсическая реакция на продукт.
Инфекция маловероятна, поскольку в большинстве промышленных процессов используют непатогенные организмы. Однако может оказаться, что микроорганизмы считаются безвредными, например, такие как штаммы Pseudomonas and Aspergillus, но могут вызвать инфекцию у определенных лиц с ослабленной иммунной системой (Беннетт (Bennett) 1990). Воздействие эндотоксина, компонента слоя липпополисахарида стенки клетки всех гамм отрицательных бактерий в концентрации, превышающей 300 нг/м3, , вызывает временные симптомы, напоминающие лихорадку (Балзер (Balzer), 1994). Рабочие во многих традиционных отраслях сельского хозяйства и биотехнологии испытывали действие эндотоксинов.
Аллергические реакции на микроорганизмы или продукты возникают также во многих других отраслях. Производственная астма была зарегистрирована на предприятиях биотехнологической промышленности от широкого спектра микроорганизмов и продуктов, включая Aspergillus niger, Penicillium spp. и протеазы; в некоторых компаниях этому заболеванию подвержено более 12% рабочей силы. Токсические реакции могут быть различными, в зависимости от организмов и продуктов. В результате воздействия антибиотиков наблюдалось изменение микрофлоры кишечника. Известно, что грибки при определенных условиях способны вырабатывать токсины (Беннетт (Bennett) 1990).
Поскольку лица, работающие с рекомбинантными ДНК, первые подвергаются неблагоприятному воздействию новых технологий, нормативные документы Национального института здравоохранения (NIHG) с самого начала учитывали необходимость медицинского обследования таких рабочих.
Институционный комитет биологической защиты совместно со специалистами в области здравоохранения обязан определить, какое медицинское обследование должно проводиться в каждом отдельном случае. В зависимости от идентичности определенного препарата и характера биологической опасности определяют потенциальные пути воздействия и требуемую вакцинацию, а также составляющие программы медицинского обследования.
Беннетт (Bennett) (1990) считает, что, вряд ли генетически измененные микроорганизмы или рекомбинанты ДНК будут чаще причиной инфекционных заболеваний или аллергических реакций, чем обычные микроорганизмы, однако каждый новый продукт является дополнительным риском. Недавно были получены сообщения, что аллерген бразильского ореха в трансгенных соевых бобах может оказать неожиданное воздействие на здоровье рабочих и потребителей (Нордлии и др.(Nordlee), 1996). Другая опасность связана с использованием животных клеток с неизвестными или не выявленными онкогенами или вирусами, потенциально опасными для человека.
Следует отметить, что ранее возникавшие опасения насчет создания генетически опасных мутантных штаммов или супер-токсинов не оправдались. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ (WHO)) определила, что опасность, связанная с биотехнологией, ничуть не больше, чем опасности, связанные с другими перерабатывающими отраслями (Миллер (Miller), 1983), и, соответственно, Либерман, Дукатман и Финк (Liberman, Ducatman and Fink), 1990).
«Настоящий консенсус означает, что потенциальная опасность, связанная с рекомбинантами ДНК, первоначально была переоценена и что опасность, связанная с проведением исследований в этой области, ничуть не больше опасности, связанной с исследованием организмов, переносчиков болезней, ДНК, растворителей и т.д. В заключение они отмечают, что, безусловно, существует определенная опасность в процессе создания новых организмов, но можно свести до минимума возможный контакт.
Очень трудно определить производственное воздействие, характерное для биотехнологии как отрасли промышленности. «Биотехнология» – это не отдельная отрасль с характерным кодом Стандартной промышленной классификации (SIC), скорее ее следует рассматривать как процесс или набор методов и средств, используемых в других отраслях промышленности.
Если случается какой-либо инцидент, то он касается не только биотехнологии, но также и других отраслей промышленности (например, сельского хозяйства, фармацевтической промышленности или здравоохранения). Известно, что некоторые инциденты происходили и в лабораторных условиях.
Были выявлены случаи заболевания в результате контакта с рекомбинантными ДНК. Существует документ, в котором указано на случай заболевания рабочего в результате укола иглой, контаминированной рекомбинантной вакциной; была выявлена инфекция местного характера и серологические изменения (Опеншау и др. (Openshaw), 1991).
ВОПРОСЫ ПОЛИТИКИ
В 80-х годах первые продукты биотехнологии появились в США и Европе. Полученный путем генной инженерии инсулин был одобрен для применения в 1982 году, а также вакцина против дизентерии у свиней (Саттелл (Sattelle), 1991). Рекомбинантный соматотропин быков (BST) повысил молочную продуктивность коров и вес крупного рогатого скота. Выражалось беспокойство по поводу влияния этих препаратов на здоровье людей. На стадии проведения исследований и на стадии разработки данных продуктов стандарты Национального института здравоохранения NIHG обеспечивали охрану труда рабочих. Безопасность самого продукта и его эффективность не относятся к компетенции норм NIHG. Оценку потенциальной опасности продуктов биотехнологии в США проводят на базе Правил координации соответствующие агентства (FDA, EPA или USDA). Дебаты по поводу безопасности генной инженерии продолжаются (Томас и Майер (Thomas and Myers),1993), особенно в отношении ее применения в сельском хозяйстве и производстве пищевых продуктов, предназначенных для потребления человеком. Потребители требуют, чтобы на этикетках было указано, какие продукты получены путем традиционных гибридов, а какие методом биотехнологии.
Некоторые производители молочных продуктов отказываются использовать молоко от коров, получающих рекомбинантный соматотропин (BST). В некоторых странах он запрещен (например, в Швейцарии). Администрация продуктов питания и лекарственных препаратов (FDA) считает такие продукты безопасными, однако существуют также экономические и социальные аспекты, недоступные широкой общественности. Рекомбинантный соматотропин (BST) может поставить в невыгодное положение мелкие семейные фермы.
В противоположность медицине, где нет альтернативы методам лечения с помощью генной инженерии, в пищевой промышленности существует достаточное количество традиционных продуктов, и люди предпочитают традиционные гибридные способы получения новых продуктов. Однако, сложные погодные условия и проблемы, связанные с хранением пищевых продуктов во всем мире, возможно, изменят сложившееся отношение.
Новое применение технологии для лечения людей и наследственных заболеваний вызвало определенное беспокойство и создало новые этические и социальные проблемы. Проект генома человека, начатый в 80-х годах, обеспечит физическую и генетическую карту генетического материала человека. По этой карте можно будет сравнивать и определять «здоровый или нормальный» ген и «больной» ген, что даст возможность лучше понять суть проблемы и позволит прогнозировать и лечить генетические расстройства.
Технология генома человека предоставила новые диагностические тесты для распознания болезни гентингтона, кистофиброза и опухоли молочной железы и прямой кишки. Предполагается, что лечение с помощью соматического гена человека может исправить или улучшить врожденные заболевания. Пептивную карту ДНК, составленную методом рестрикционного картирования полиморфных фрагментов генетического материала, используют в качестве судебного доказательства изнасилования, киднэппинга и убийства. Ее также можно использовать для подтверждения отцовства. Кроме того, с помощью этой карты можно определять возможность развития рака и болезней сердца.
И, наконец, кроме вопросов безопасности, социальных и этических проблем, теория права по вопросам прав собственности на гены и ДНК, и ответственности за их использование все еще находятся в стадии разработки.
Необходим длительный контроль за всеми продуктами, выпущенными в окружающую среду. Для работы с биологическими веществами в лабораторных условиях необходимы новые средства защиты, обеспечивающие надежный контроль выпуска новых продуктов в окружающую среду.
В развивающихся странах, где отсутствуют соответствующие контролирующие органы и службы оценки степени риска, такой контроль может оказаться невозможным. Это может привести либо к ненужным ограничениям, либо неблагоразумной бесконтрольности; и то, и другое может отрицательно сказаться на благополучии страны (Хо (Ho), 1996).
Кроме того, большое значение имеет соблюдение мер предосторожности при внедрении продуктов генной инженерии в сельском хозяйстве в новых климатических условиях. Необходимо точно знать, каковы будут характеристики полученных продуктов, возможно ли отрицательное воздействие на другие продуты, каково будет воздействие на людей, связанных с обработкой таких продуктов, смогут ли иммунные реакции ограничить распространение.
Некоторые производители молочных продуктов отказываются использовать молоко от коров, получающих рекомбинантный соматотропин (BST). В некоторых странах он запрещен (например, в Швейцарии). Администрация продуктов питания и лекарственных препаратов (FDA) считает такие продукты безопасными, однако существуют также экономические и социальные аспекты, недоступные широкой общественности. Рекомбинантный соматотропин (BST) может поставить в невыгодное положение мелкие семейные фермы.
В противоположность медицине, где нет альтернативы методам лечения с помощью генной инженерии, в пищевой промышленности существует достаточное количество традиционных продуктов, и люди предпочитают традиционные гибридные способы получения новых продуктов. Однако, сложные погодные условия и проблемы, связанные с хранением пищевых продуктов во всем мире, возможно, изменят сложившееся отношение.
Новое применение технологии для лечения людей и наследственных заболеваний вызвало определенное беспокойство и создало новые этические и социальные проблемы. Проект генома человека, начатый в 80-х годах, обеспечит физическую и генетическую карту генетического материала человека. По этой карте можно будет сравнивать и определять «здоровый или нормальный» ген и «больной» ген, что даст возможность лучше понять суть проблемы и позволит прогнозировать и лечить генетические расстройства.
Технология генома человека предоставила новые диагностические тесты для распознания болезни гентингтона, кистофиброза и опухоли молочной железы и прямой кишки. Предполагается, что лечение с помощью соматического гена человека может исправить или улучшить врожденные заболевания. Пептивную карту ДНК, составленную методом рестрикционного картирования полиморфных фрагментов генетического материала, используют в качестве судебного доказательства изнасилования, киднэппинга и убийства. Ее также можно использовать для подтверждения отцовства. Кроме того, с помощью этой карты можно определять возможность развития рака и болезней сердца.
И, наконец, кроме вопросов безопасности, социальных и этических проблем, теория права по вопросам прав собственности на гены и ДНК, и ответственности за их использование все еще находятся в стадии разработки.
Необходим длительный контроль за всеми продуктами, выпущенными в окружающую среду. Для работы с биологическими веществами в лабораторных условиях необходимы новые средства защиты, обеспечивающие надежный контроль выпуска новых продуктов в окружающую среду.
В развивающихся странах, где отсутствуют соответствующие контролирующие органы и службы оценки степени риска, такой контроль может оказаться невозможным. Это может привести либо к ненужным ограничениям, либо неблагоразумной бесконтрольности; и то, и другое может отрицательно сказаться на благополучии страны (Хо (Ho), 1996).
Кроме того, большое значение имеет соблюдение мер предосторожности при внедрении продуктов генной инженерии в сельском хозяйстве в новых климатических условиях. Необходимо точно знать, каковы будут характеристики полученных продуктов, возможно ли отрицательное воздействие на другие продуты, каково будет воздействие на людей, связанных с обработкой таких продуктов, смогут ли иммунные реакции ограничить распространение.
ВЫВОДЫ
С начала 70-х годов развитие современной биотехнологии в США происходило на основе разработанных стандартов и местных законов. Внимательное изучение показало, что за этот период не было получено никаких неожиданных и незапланированных рекомбинантных организмов. Биотехнология дала много полезных разработок в медицине. Во многих развитых странах она является сильным экономическим рычагом, оказывающим влияние на развитие всей промышленности.
Охрана здоровья рабочих, занятых на предприятиях отрасли биотехнологии, связана с возможными рисками в результате воздействия определенных организмов на ДНК, а также с условиями проведения физических операций. Основной упор сделан на превентивные меры борьбы с заболеваниями. Административная структура на местах создана с учетом возможности оценки протокола. Предметом оценки также является возможный выпуск созданных материалов в окружающую среду и связанные с этим риски. Необходимо учитывать все аспекты воздействия на окружающую среду и все виды живых организмов, чтобы избежать сюрпризов, на которые столь щедра природа.
Охрана здоровья рабочих, занятых на предприятиях отрасли биотехнологии, связана с возможными рисками в результате воздействия определенных организмов на ДНК, а также с условиями проведения физических операций. Основной упор сделан на превентивные меры борьбы с заболеваниями. Административная структура на местах создана с учетом возможности оценки протокола. Предметом оценки также является возможный выпуск созданных материалов в окружающую среду и связанные с этим риски. Необходимо учитывать все аспекты воздействия на окружающую среду и все виды живых организмов, чтобы избежать сюрпризов, на которые столь щедра природа.
Susan B. Lee, Linda B. Wolfe
Источник: Материалы Энциклопедии по охране и безопасности
труда МОТ, электронный ресурс: safework.ru.