Sicherheit im Labor: Infektionsschutz bei der Arbeit

Viele Krankheitserreger haben in den letzten Jahren für Aufsehen gesorgt: Solche wie das Zika-Virus, EHEC, SARS, MERS und aktuell das Coronavirus SARS-CoV-2 sind in der Vergangenheit als neue, den Menschen infizierende Pathogene mit Ursprung in der Tierwelt aufgetaucht. Andere, wie Ebola, Masern, verschiedene Grippeviren oder das Marburg-Virus, sind schon länger bekannt und sorgen an verschiedenen Orten immer wieder für Ausbrüche. Sie alle kommen nicht nur in der Natur, in den Körpern von Menschen oder Tieren vor, sondern sind auch in Forschungslaboren rund um die Welt eingelagert, in denen nach Medikamenten und Impfstoffen geforscht wird.

Biologische Arbeitsstoffe wie Pathogene werden unter anderem durch internationale Regelungen in vier Risikogruppen eingeteilt. Diese Unterscheidung trifft zum Beispiel die EU durch die Richtlinie 2000/54/EG, die von den Mitgliedsstaaten in nationalen Bestimmungen zum Arbeitsschutz umgesetzt wird. In den USA gilt eine Regelung der Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

Die Einteilung in Risikogruppen basiert darauf, wie wahrscheinlich es ist, dass ein Biostoff beim Menschen eine Erkrankung hervorrufen kann, wie wahrscheinlich es ist, dass sich diese Erkrankung in der Bevölkerung verbreiten kann, und ob und wie gut sie behandelbar ist oder ihr vorgebeugt werden kann. Kurz gesagt: Je ansteckender und je schwerer zu behandeln, desto sicherer müssen das Labor und die Arbeitsbedingungen dort sein.

Laboratorien werden, dieser Gruppierung folgend, wiederum in vier Sicherheitsstufen eingeteilt, die als Biologische Schutzstufen (biosafety level, BSL) bezeichnet werden. Zur höchsten Risikogruppe 4 gehören Viren wie das Ebola- oder das Marburg-Virus, die schwer verlaufende hämorrhagische Fieber verursachen, oder der Pockenerreger Variola. Sie könnten sich relativ gut in der Bevölkerung verbreiten, wobei eine wirksame Behandlung nicht möglich ist. Der Ebola-Ausbruch von 2014 mit mehr als 11.000 Toten hat gezeigt, dass vor allem eine intensivmedizinische Betreuung helfen kann, bis der Körper die Infektion erfolgreich bekämpft hat. Erst seit 2015 gibt es einen möglichen Impfstoffkandidaten. Mit solchen Viren darf entsprechend nur in Laboren der höchsten Sicherheitsstufe BSL-4 gearbeitet werden.

In der Risikogruppe 3 befinden sich Pathogene, die eine schwere Erkrankung verursachen und ebenfalls infektiös sind, bei denen allerdings eine Behandlung oder Prävention im Normalfall möglich ist. Das sind zum Beispiel Grippe-, HI- und Hepatitis-Viren. Auch SARS-CoV-2 wird derzeit in die Risikogruppe 3 eingeordnet.

Bei Pathogenen der Risikogruppe 2 ist eine Verbreitung eher unwahrscheinlich und es bestehen wirksame Maßnahmen zur Behandlung. Zur Risikogruppe 1 gehören schließlich Stoffe, bei denen es unwahrscheinlich ist, dass sie eine Erkrankung hervorrufen.

Prävention ist das Stichwort für die Arbeit im Labor. Eine Infektion von Mitarbeitern oder sogar die Freisetzung von infektiösen Biostoffen gilt es natürlich zu vermeiden. Wie folgenschwer fehlende Sicherheit im Labor sein kann, zeigt der Ausbruch des Marburg-Virus von 1967 im hessischen Marburg. Dort infizierten sich Mitarbeiter einer Pharmafirma am Gewebe von Versuchsaffen mit dem damals noch unbekannten Virus. Insgesamt starben sieben Menschen an der Infektion, rund 30 erkrankten. Danach kam es bis 2014 immer wieder zu Ausbrüchen des Marburg-Virus' in verschiedenen afrikanischen Staaten.

Zwischen Mitarbeitern und potenziell infektiösen Biostoffen stehen neben einer gründlichen Ausbildung und Einweisung in den Arbeitsschutz verschiedene Sicherheitsmaßnahmen im Labor und die persönliche Schutzausrüstung jedes Einzelnen. Wie diese zusammenspielen und was im Labor wie schützt, zeigen wir in unserem Thema des Monats.