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加强国际生物安全和生物安保措施的措施
《PLOS Biology》:Measures to strengthen international biosafety and biosecurity practices
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年03月20日 来源:PLOS Biology 7.2
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生物实验室中病原体研究需强化风险管理,国际标准(如MIHCLE、EVORA)及多边倡议(国际生物资助者公约)正在推进规范。需评估实验室事故风险(如SARS-CoV泄漏),平衡病原体研究的安全性与公共卫生收益,并通过强制报告标准(MIHCLE)、数据共享平台及全球监管协调降低生物安全威胁。
最近世界各地的疾病爆发和流行病再次提醒我们,微生物对公共卫生构成了严重威胁。因此,迫切需要对所谓的“易引发大流行的病原体”(PPPs)进行研究,以开发重要的医学对策。然而,对这些危险病原体的研究必须负责任地进行,并遵循严格的安全和安保原则。
确定适当的风险管理策略需要评估对研究人员、当地居民以及环境的影响。在评估风险时,需要考虑病原体从实验室意外传播的可能性及其可能带来的后果。多年来,已经报告了许多与研究相关的事故 [1]。幸运的是,大多数实验室感染病例较为轻微,因为高风险的研究人员会接受针对性的预防措施(例如接种疫苗);但在处理新型病原体时,风险可能会更高。1967年发生了一起极其严重的事件,当时动物处理人员因接触来自乌干达的感染猴子而感染了当时未知的马尔堡病毒(Orthomarburgvirus marburgense; ICTV19870485; MSL40),导致31人感染和7人死亡。对于冠状病毒等呼吸道病毒,其传播风险更高。SARS-CoV(Betacoronavirus pandemicum; ICTV20040588; MSL40)曾多次从高防护等级(BSL-3)实验室逃逸 [3),甚至有一次从最高防护等级(BSL-4)实验室逃逸,造成了局部感染爆发。
尽管多年来生物安全和生物安保措施有了显著改进,但事故仍然时有发生。在管理良好的BSL-4实验室中,这类事件极为罕见;然而,随着全球BSL-3和BSL-4实验室数量的增加,风险依然存在。此外,新的基因组修饰技术结合先进的计算机模拟方法 [4],使得构建嵌合病毒成为可能 [5–7],而全新合成传染性克隆体的技术也使得恢复1918年H1N1流感病毒(Alphainfluenzavirus influenzae; ICTV19710226; MSL40)成为可能 [8]。此外,在人类细胞、类器官、器官或人源化动物模型中培养病毒可能会引入新的风险,这些病毒可能具有更强的感染人类能力 [9,10]。
这类研究的合法性依赖于透明的治理框架和积极的沟通。公众和政策制定者需要了解为何进行PPP研究以及如何降低风险。由于实验室事故或病原体被故意滥用所带来的后果具有国际性,因此关于高风险实验的决策应从全球角度出发。除了技术问题外,还必须承诺进行包括多元视角在内的伦理监督 [11]。另外两个要素同样重要:首先,必须严格评估风险与收益之间的平衡,尽管这些往往难以预测 [12]。在处理所谓的“功能增强”研究时,以及新技术出现促进病原体基因组修改或合成时,这种评估尤为重要。其次,对于某些已知特别危险的实验类别,即使在没有国际法规的情况下,也应制定全球统一的生物风险管理规范。
虽然已经制定了两项国际生物风险管理标准 [框1], 但实际应用的机构却相对较少。在缺乏正式共同规范的情况下,关于风险评估和缓解措施的讨论仍然十分激烈 [13],包括在媒体上的讨论。即便没有具有法律约束力的国际规范,也可以通过将研究资金与预定义的生物风险管理机制挂钩,以及仅发表符合相关监管框架的论文来推广最佳实践。最近制定的MIHCLE报告标准 [14] (框1) 为这两方面提供了语义框架。该标准与新的EVORA本体 [框1] 结合使用时将特别有用,后者用于描述病原体。国际生物资助者契约 [框1] 也是一项积极的进展,它专注于“双重用途研究”。
七年前,国际标准化组织(ISO)制定了ISO 35001:2019标准,用于实验室及相关组织的生物风险管理。然而,该标准在风险量化或不同风险管理措施的有效性方面提供的指导较少。2024年,ISO发布了ISO/TS 5441:2024标准,规定了生物风险管理顾问所需的知识、技能和经验,涵盖了“顾问识别、评估、控制和监控与生物材料相关的风险”所需的内容。这些标准共同构成了一个全面的生物风险管理框架。若要将其转化为实际实践,需要在人力和物力资源上投入大量长期资金。
MIHCLE报告标准适用于在BSL-3和BSL-4实验室进行的研究 [14]。该标准包含10个部分,例如研究类型和实施的生物安全与生物安保措施,旨在提供全面、结构化的病原体研究描述,以提高透明度并支持有效的监督。
欧洲病毒爆发响应联盟(EVORA)本体 提供了一个结构化且统一的词汇表,用于描述病原体及其相关研究。它可用于研究生命周期的所有阶段,从项目构思开始。该本体具有机器可读性,与MIHCLE报告标准完全兼容。
《国际生物资助者契约》将生物安保纳入生物科学研究资助流程,以防止实验室研究被意外或故意滥用。它补充了各个资助机构的努力,例如流行病准备创新联盟最近发布的生物安保政策。
世界卫生组织(WHO)几十年来一直致力于加强全球生物风险管理,包括最近采纳的WHA77.7议程项目14.1“加强实验室生物风险管理”。WHO发布了一系列参考文件,如《实验室生物安全手册》第四版、配套的实施指南、实验室生物安保指南,以及《负责任使用生命科学的全球指导框架:降低生物风险和规范双重用途研究。
INTERCEPTOR项目汇集了来自世界各地的众多高防护等级和最高防护等级实验室。作为其整体目标的一部分——协调和加强生物风险管理——该项目开发了专门的ISO 35001:2019培训计划,以帮助实验室遵守或改进国际标准。
即使在期刊要求提交论文时附带MIHCLE报告之前,资助机构也可以将使用该标准作为授予研究资金的先决条件。他们甚至可以考虑要求申请者在提交提案时使用该标准,这有助于使监督更加统一。期刊也应更加积极地监督高后果病原体研究的环境——无论特定司法管辖区的规则和法规如何——并拒绝那些未采取预防性生物风险管理措施的论文。这同样适用于新兴病原体的研究,因为对于这些病原体,我们对毒力和致病机制的了解可能还不完整,或者目前尚无有效的医学对策 [9, 10。
鉴于这些现实风险,我们倡导统一国际生物安全和生物安保法规,并改进病原体操作的风险评估程序。必须支持多边倡议,如国际生物安全和生物安保监管专家小组的努力,以及世界卫生组织(WHO)为加强全球生物风险管理所采取的行动 (框1)。在美国政府停止资助WHO的情况下,这一点尤为紧迫,因为这将严重影响低收入和中等收入国家实施有效实验室生物安全和生物安保政策的能力。在INTERCEPTOR项目 (框1) 中,已经采取了相关措施。
此外,我们敦促研究人员和期刊采用MIHCLE报告标准。期刊和审稿人负有道德责任,确保发表的研究符合公认的标准,从而阻止研究人员在低于标准的环境中开展工作。同时,还需要推广生物风险评估和管理的教育和培训,统一全球的生物安全和生物安保法规,并实施一种新的“生物黑箱”系统。这种系统将作为研究高后果病原体的实验室的安全数据存储平台,记录实验室的生物风险管理过程以及与病原体相关的信息(如病原体序列和样本环境中的测序数据),以确保在发生事故时能够进行全面问责。
许多病原体都有可能引发跨国界传播的流行病。无论是公共资金还是私人资金支持的研究,我们都应避免仅仅因为符合国内指南就接受涉及传染性病原体的高风险研究,尤其是当这些指南明显低于国际标准时。我们呼吁监管机构、资助者、研究人员和期刊共同推动最高标准的生物风险管理,无论研究在何处进行,以确保对公共卫生至关重要的研究能够以负责任、安全的方式继续进行。
我们感谢R. Piarroux和N. Pujol提供的意见。所有作者仅表达个人观点,不一定代表他们所属机构的立场。