Naukowe zainteresowanie egzotycznymi patogenami o poważnych konsekwencjach stale wzrasta w ostatnich latach. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się patogeny uważane za pojawiające się lub ponownie pojawiające się czynniki, które są potencjalną bronią biologiczną. Pod względem priorytetu badań i ryzyka patogeny te są klasyfikowane przez Centers for Disease Control and Prevention (CDC) jako czynniki bioterrorystyczne kategorii A-C 1. Ponadto patogeny o wysokich konsekwencjach są klasyfikowane jako wybrane czynniki [i toksyny] w odniesieniu do przepisów dotyczących importu, eksportu i dostępu. W Stanach Zjednoczonych zasady i procedury bezpieczeństwa biologicznego, których należy przestrzegać w przypadku pracy ze specjalnymi patogenami, które wymagają hermetyzacji BSL-2, BSL-3 lub BSL-4, są opisane w Bezpieczeństwie biologicznym w laboratoriach mikrobiologicznych i biomedycznych (BMBL) 2. Patogeny, które są postrzegane jako stanowiące największe zagrożenie dla zdrowia ludzi i/lub zwierząt, są uważane za patogeny BSL-4. W związku z tym badania BSL-4 wymagają szczególnej ostrożności, wysoce specjalistycznego szkolenia oraz solidnej i redundantnej infrastruktury obiektowej 3. Aby zwiększyć ogólną świadomość wyzwań związanych z badaniami BSL-4, konieczne jest zrozumienie wymagań dotyczących operacji w budynkach o wysokim stopniu bezpieczeństwa, zarządzania systemami i rutynowych testów walidacyjnych kontroli inżynieryjnych. Naszym celem jest pogłębienie tej wiedzy poprzez wizualne przedstawienie podwyższonych standardów działania i bezpieczeństwa biologicznego oraz wynikającej z tego zwiększonej trudności praktycznych badań nad zabezpieczeniem BSL-4.
Obiekty, w których znajdują się laboratoria z kombinezonem BSL-4, muszą spełniać rygorystyczne wymagania, w tym, ale nie ograniczając się do dedykowanych systemów wentylacji nierecyrkulacyjnej, rygorystycznego systemu i procesów utylizacji odpadów 4,5 oraz systemów automatyki budynkowej (BAS) 2,6,7. Laboratoryjne powietrze nawiewane jest filtrowane jednorazowo, a powietrze wywiewane jest podwójnie filtrowane przez wysokowydajne filtry cząstek stałych (HEPA), które są corocznie poddawane recertyfikacji. Ponadto BMBL nakłada surowe wymagania dotyczące dekontaminacji odpadów stałych oraz zbierania i odkażania wszystkich ścieków przed ich uwolnieniem do ogólnego systemu odpadów. W system wbudowanych jest wiele redundancji, aby zapobiec uwalnianiu jakiegokolwiek rodzaju patogenu BSL-4. BAS zdalnie monitoruje operacje obiektu i może wskazać obszar problemowy. Systemy wsparcia obiektu są codziennie sprawdzane przez personel w celu zapewnienia optymalnego działania i powiadamiania o problemach w czasie rzeczywistym. Wszystkie systemy są testowane cyklicznie pod kątem zgodności z wymaganiami CDC/Division of Select Agents and Toxins dotyczącymi działania obiektu.
Oprócz tych standardów dla obiektu fizycznego, personel laboratoryjny pracujący z wybranymi agentami i toksynami musi poddać się ocenie ryzyka bezpieczeństwa () przez Departament Sprawiedliwości przed rozpoczęciem pracy z wybranymi agentami lub w ich pobliżu. Ponadto personel pracujący z wybranymi czynnikami poziomu 1 (np. wirus Ebola, Bacillus anthracis) musi być zarejestrowany w Programie Niezawodności Personelu (PRP), który stale ocenia zdrowie fizyczne i psychiczne poszczególnych badaczy 8. Badania przesiewowe mają na celu sprawdzenie, czy osoby są fizycznie zdolne do wykonywania pracy w zabezpieczeniu BSL-4 w bezpieczny sposób. Badania przesiewowe w zakresie zdrowia psychicznego oceniają ogólne samopoczucie, dobrostan i odporność psychiczną oraz świadomość bezpieczeństwa personelu. W NIAID naukowcy współpracujący z wybranymi agentami przechodzą dodatkową kontrolę, w ramach której każda osoba przechodzi kontrolę przeszłości Access National Agency Check and Inquiry (ANACI), która bada kwalifikacje edukacyjne i zawodowe, historię kryminalną, historię finansową i ryzyko zagranicznych wpływów.
W porównaniu do wejścia do laboratorium BSL-2, maksymalne wejście do bezpiecznego pomieszczenia wymaga znacznie większych nakładów środków, czasu i szkolenia. Po zatwierdzeniu przez i zarejestrowaniu się w Wydziale Wybranych Czynników i Toksyn, personel musi przejść rygorystyczne szkolenie praktyczne przed uzyskaniem dostępu do laboratoriów kombinezonów BSL-4. Personel laboratorium przechodzi szkolenie w zakresie obsługi obiektu, w tym codzienne kontrole funkcji krytycznych oraz procedury wejścia/wyjścia 9. Personel jest również przeszkolony w zakresie bezpieczeństwa biologicznego i pielęgnacji w laboratorium oraz korzystania z kombinezonów dodatnich ciśnieniowych. Białe kombinezony wykonane z tkaniny poliestrowej z powłoką z polichlorku winylu są używane w Zintegrowanym Ośrodku Badawczym NIH/NIAID w Fort Detrick. Obiekty, które używają innych typów/marek komercyjnych skafandrów nadciśnieniowych, mogą wymagać innych procedur operacyjnych przy wchodzeniu i wychodzeniu z laboratorium BSL-4 niż te opisane tutaj. Badacze w placówkach korzystających z tego artykułu powinni uwzględnić te różnice przed szkoleniem. Szkolenie w zakresie kombinezonów w Zintegrowanym Ośrodku Badawczym NIH/NIAID w Fort Detrick obejmuje odpowiednie procedury zakładania kombinezonu, upewnienia się, że kombinezon działa prawidłowo, naprawy i konserwacji kombinezonów (w laboratorium i poza nim) oraz poruszania się w laboratorium. Po zakończeniu tego szkolenia pracownik laboratorium może rozpocząć pracę w laboratoriach kombinezonów BSL-4. Początkowo inny doświadczony członek personelu jest indywidualnym mentorem nowo przeszkolonego członka personelu podczas pierwszych pięciu wizyt w laboratoriach kombinezonów BSL-4. Aby pracować samodzielnie w Zintegrowanym Ośrodku Badawczym NIH/NIAID w Fort Detrick, nowo przeszkolony członek personelu odbywa co najmniej 40 nadzorowanych wizyt w laboratoriach kombinezonów BSL-4 z co najmniej 100 godzinami praktycznego czasu pracy w laboratoriach.