2 Contenimento degli agenti pericolosi
Gli animali da ricerca sono spesso impiegati in studi in cui vengono somministrati agenti chimici, biologici e/o radionuclidi pericolosi. Alcune caratteristiche tecniche sono applicabili a tutti i pericoli. Queste includono l’isolamento fisico degli animali pericolosi e dei rifiuti; superfici della stanza che siano monolitiche, sigillate e facilmente igienizzabili e che non favoriscano l’accumulo di polvere; l’uso di BSC o cappe chimiche adeguate al pericolo e all’esperimento; maggiori tassi di scambio dell’aria nella stanza per diluire i contaminanti ambientali; la creazione di un flusso d’aria direzionale configurando diffusori di alimentazione e registri di scarico per allontanare i pericoli dagli occupanti umani; e la creazione di differenziali di pressione dell’aria nella stanza per garantire che le aree contenenti pericoli abbiano una pressione negativa rispetto agli spazi circostanti. Sono disponibili varie risorse per aiutare a determinare le caratteristiche e le pratiche ingegneristiche appropriate della struttura e delle attrezzature per mantenere un ambiente sicuro (Adelberg et al., 1989; CDC-NIH, 2009; Commission on Physical Sciences, Mathematics and Applications, 1995; Evans, Lesnaw (1999); DiBerardinis, 1999; Liberman, 1995; Ruys, 1991b). Molte delle caratteristiche dell’impianto descritte per la quarantena sono applicabili e appropriate per il contenimento degli agenti pericolosi. Tuttavia, il contenimento e le salvaguardie associate sono spesso più rigorose.
I pericoli biologici sono classificati secondo BSL da 1 a 4, con ogni livello che detta specifiche caratteristiche tecniche e pratiche di sicurezza (CDC-NIH, 2009). Gli studi sugli animali con agenti BSL-2 sono relativamente comuni e lo sono diventati di più con l’uso di vettori virali per studi di terapia genica (Webber e William, 1999; Evans e Lesnaw, 1999). La richiesta di studi con agenti BSL-3 è meno comune, anche se molte strutture potrebbero beneficiare di una struttura BSL 3 per animali (ABSL-3). Gli studi con agenti ABSL-2 possono essere condotti in stanze per animali usando attrezzature appropriate e pratiche ABSL-2, ma sono più efficienti e coerentemente condotti ad un livello più alto di sicurezza in una struttura ABSL-2. Inoltre, una struttura ABSL-2 è altamente auspicabile per la quarantena dei roditori infettati da agenti manifesti e/o avventizi o di stato di salute sconosciuto. Descrizioni dettagliate delle strutture e delle pratiche per gli animali ABSL sono fornite in altri testi (Barkley, 1979; Barkley e Richardson, 1984; Richmond, 1991, 1996; Hessler, 1995; White, 1996; Hessler et al., 1999; King et al., 1999).
Le caratteristiche standard di progettazione e le pratiche incorporate nella maggior parte delle strutture per animali soddisfano gli standard BSL-1. La complessità della progettazione e delle pratiche operative aumenta all’aumentare del livello di biosicurezza. Ulteriori caratteristiche ingegneristiche possono includere l’uso di chiusure in aria, docce passanti e sterilizzatori passanti; la fornitura di ulteriori dispositivi di contenimento fisico come cubicoli, filtraggio HEPA sullo scarico, sistemi di monitoraggio ambientale completi e computerizzati e controlli HVAC automatizzati; e la fornitura di ridondanza e alimentazione di emergenza a tutti i sistemi meccanici critici.
Il contenimento dei pericoli volatili come sostanze chimiche pericolose o radioisotopi selezionati è più complesso del contenimento del particolato, poiché i composti volatili passano attraverso i filtri HEPA e possono non essere catturati da altri tipi di mezzi filtranti come il carbone attivo. Le cappe chimiche (solo per la protezione del personale) o i BSC di scarico al 100% (Classe II Tipo B21) (protezione del personale e del prodotto), entrambi collegati al sistema di scarico dell’edificio, sono utili per il cambio di gabbia e la gestione dei rischi quando la volatilità è una preoccupazione. Anche se l’attrezzatura supplementare specializzata di contenimento che cattura gli effluenti della gabbia può essere utilizzata in associazione con le gabbie dell’isolatore statico, è più facile ospitare le gabbie in aree con alti tassi di cambio d’aria (>50 cambi d’aria completi all’ora) fornendo anche un flusso d’aria direzionale in modo che l’aria fresca di alimentazione sia fornita all’area occupata dal personale e venga aspirata oltre le gabbie degli animali nel sistema di scarico. Per esempio, un cubicolo di 4 ft × 6 ft con un diffusore lineare a soffitto nella parte anteriore del cubicolo e uno scarico orizzontale a più livelli lungo la parete posteriore, di fronte al quale è posizionato il rack della gabbia, è utile per gli studi che impiegano sostanze chimiche volatili pericolose. DPI supplementari possono anche essere necessari per garantire la protezione del personale.
La decontaminazione delle gabbie e lo smaltimento dei rifiuti contaminati, come la biancheria da letto, sono di primaria importanza quando si presume che uno o entrambi siano pericolosi. La lettiera dovrebbe essere sterilizzata in autoclave prima dello smaltimento e la gabbia dovrebbe essere decontaminata prima della successiva manipolazione. La sterilizzazione dei componenti della gabbia prima della lavorazione è utile quando i pericoli sono termolabili, come la maggior parte dei pericoli biologici. Sebbene alcune sostanze chimiche pericolose siano labili al calore, la maggior parte richiede una disattivazione chimica o deve essere smaltita come composto attivo (Fox et al., 1980). Le gabbie monouso in polistirolo o polietilene sono utili per le sostanze chimiche altamente pericolose che non possono essere facilmente disattivate. La gabbia e i rifiuti vengono smaltiti come rifiuti pericolosi. I BSC e le cappe chimiche di Classe II possono essere acquistati con una varietà di caratteristiche utili per gli studi sugli animali che impiegano sostanze pericolose, tra cui una porta passante nella parete dell’armadio, che permette il posizionamento della gabbia direttamente in un sacchetto per il rischio biologico senza rimozione dall’armadio (BSC); un sistema di smaltimento dei rifiuti solidi integrato nella superficie di lavoro dell’armadio (BSC); e/o un piccolo lavandino per lo smaltimento dei rifiuti liquidi (cappa chimica). L’uso di routine di un BSC di classe I progettato per lo smaltimento delle lettiere nel lavaggio delle gabbie sporche, utile per il controllo della polvere, degli allergeni e della contaminazione, è altamente raccomandato quando si maneggiano gabbie con agenti pericolosi, anche dopo la decontaminazione.
La somministrazione di radionuclidi agli animali impone il rispetto degli standard della Nuclear Regulatory Commission (Code of Federal Regulations, 1999). Gli standard richiedono che le istituzioni che utilizzano i radionuclidi siano autorizzate e che garantiscano che l’esposizione alle radiazioni per tutto il personale sia la più bassa ragionevolmente raggiungibile (ALARA) attraverso l’implementazione di un appropriato programma di protezione dalle radiazioni. Quando si usano i radioisotopi in vivo, bisogna considerare il radioisotopo specifico somministrato, in particolare il suo tempo di dimezzamento, l’energia e l’attività biologica, e la quantità somministrata; la protezione del personale esposto ad animali e rifiuti radioattivi; e lo smaltimento di materiali contaminati da radioisotopi, comprese le carcasse.
Il tempo di dimezzamento del radionuclide ha un impatto significativo sulle procedure da impiegare per lo smaltimento dei rifiuti e sulla gestione delle gabbie. Permettere alle carcasse e ai rifiuti di decadere per 10 emivite permette lo smaltimento di questi materiali in flussi di rifiuti non radioattivi. Pertanto, la somministrazione di radioisotopi con brevi emivite permette ai materiali contaminati di essere tenuti sul posto per il decadimento e successivamente smaltiti come rifiuti non radioattivi. Le carcasse sono tenute congelate, e le gabbie e le lettiere sono conservate fino a quando non possono essere trattate in sicurezza. Prima del rilascio di carcasse, gabbie o lettiere, i livelli di attività dei radioisotopi sono confermati con un dispositivo o una tecnica appropriata, come un contatore Geiger o salviette di superficie, da personale adeguatamente formato. Gli animali, le gabbie e i rifiuti contaminati da radioisotopi con lunghe emivite devono essere smaltiti in siti di smaltimento appropriati da persone autorizzate. Anche se vengono utilizzate gabbie monouso, più comunemente le gabbie vengono svuotate, le lettiere vengono trattate per lo smaltimento fuori sede e le gabbie vengono pulite a mano con un decontaminante per la radioattività finché l’attività non è più rilevabile. Le gabbie vengono poi trattate attraverso lavatrici meccaniche.
Si dovrebbe prestare particolare attenzione all’uso di lavatrici meccaniche per la sanificazione delle gabbie e delle relative attrezzature quando vengono usate con agenti pericolosi. Poiché alcune lavatrici meccaniche fanno ricircolare l’acqua di lavaggio o di risciacquo, i contaminanti pericolosi possono accumularsi e contaminare altre attrezzature lavate nell’unità (Lipman, 1995). In queste circostanze, l’acqua di lavaggio e/o di risciacquo dovrebbe essere scaricata dopo che il materiale pericoloso è stato trattato. Molte lavatrici a gabbia/rack possono essere programmate in modo che l’acqua di scarico venga scaricata alla fine di ogni ciclo, e/o in modo che ci siano ulteriori cicli di risciacquo.