LABORATORIO DE SEGURIDAD de Contención Biológica Nivel de seguridad 3 (NCB3)

Laboratorio Singular LABORATORIO DE SEGURIDAD de Contención Biológica Nivel de seguridad 3 (NCB3), en el que se alberga el equipamiento e infraestructura en temas relacionados con la manipulación e investigacion en organismos biológicos considerados como de seguridad Biológica Nivel de Contención 3.

Palabras clave

laboratorio de seguridad, p3, seguridad biológica

Resumen científico

Laboratorio Singular LABORATORIO DE SEGURIDAD de Contención Biológica Nivel de seguridad 3 (NCB3), en el que se alberga el equipamiento e infraestructura en temas relacionados con la manipulación e investigacion en organismos biológicos considerados como de seguridad Biológica Nivel de Contención 3. De igual forma, presta asesoramiento a investigadores tanto de la propia universidad, como de fuera de ella, en aquellas investigaciones que se lleven a cabo con dichos agentes biológicos clasificados como nivel 3, entre los que se incluyen a los genéticamente modificados con genes de resistencia a antibióticos, a cultivos celulares y a los susceptibles de originar cualquier tipo de infección, alergia o toxicidad o constituyen un riesgo para las personas o el medio ambiente.

Este Laboratorio Singular es una infraestructura para la realización de estudios con dichos organismos de nivel de seguridad (UE, OMS) 3. Entre los que se incluyen determinados virus, bacterias, endoparásitos o aquellos manipulados genéticamente con genes de resistencia a fármacos para su selección y crecimiento.

Se trata, de una instalación singular que reúne en un mismo espacio físico el equipamiento necesario para llevar a cabo investigaciones en diversas áreas de la Ciencia en las que se necesite este tipo de Instalación, y dispone del equipamiento necesario para llevar a cabo el aislamiento, cultivo, obtención y manejo de los componentes de dichos agentes, así como de su almacenamiento bajo criopreservación de acuerdo a la normativa Europea (Directiva del Consejo 88/ 320/CEE publicada el 9 de junio de 1988 y adaptada a la Directiva del Consejo 90/18/CEE, del 18 de diciembre de 1989; 90/679/CEE, 26 de noviembre de 1990; R.D. 664/1997 y las normas UNE‐EN 12128, sobre niveles de contención en la manipulación y contención de organismo biológicos.

Gracias a un proyecto de infraestructura solicitado por los investigadores del Instituto de Biotecnología y avalado por otros investigadores de las Facultades de Ciencias y Medicina y financiado con Fondos FEDER, fue proyectado y construido en el año 2011 para manipulación investigación y estudio de aquellos organismos catalogados por la legislación Europea como de riesgo biológico de nivel 3 , entre los que se incluyen no solo patógenos (virus, bacterias, protozoos patógenos), sino, bacterias, hongos, células cancerosas, o incluso plantas transformadas genéticamente con genes de resistencia a antibióticos o con genes procedentes de otros organismos y que potencialmente puedan suponer un riesgo para la salud o al medio ambiente.

Este laboratorio se adapta a las normativas y recomendaciones del R.D. 664/1997, de 12 de Mayo; BOE nº 124 de 24 de Mayo. Protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición de agentes biológicos durante el trabajo y modificaciones posteriores; Norma UNE-EN 12128 Sobre niveles de contención; Manual OIE; UNE CWA 15793; NTP 739; NTP 135 Seguridad en el Laboratorio; “Laboratory Biosafety Manual” World Health Organization. Ginebra. (1994) y Centers for Disease Control and Prevention. National Institutes of Health (CDC-NIH) / U.S. Department of Health and Human Services; Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories.

Tanto en el diseño como en la construcción se extremaron las normas de seguridad requeridas por la legislación Española y Europea, considerándose que dicho laboratorio podría cumplir incluso con los niveles de seguridad de un nivel superior.

El laboratorio dispone del equipamiento científico necesario para poder llevar a cabo investigaciones biológicas de forma autónoma, sin necesidad de salir al exterior dichos organismos, sus componentes o los materiales que han estado en contacto con los mismos.

La instalación NCB3 o P3, fue diseñada para cubrir los diferentes aspectos tanto de análisis, identificación, investigación y manipulación de los organismos biológicos de nivel de seguridad Biológica con nivel de contención 3 (P3).

Estando concebida para dar uso no solo a los proyectos de la Universidad de Granada, sino también a Centros de investigacion, otras universidades así como poder dar servicio a aquellas empresas del sector sanitario y biotecnológico que reclamaban una instalación de este tipo y que cubra con los requerimientos tanto de la UE como de la OMS.

La instalación, consta de una superficie total útil de 85, 5 m2 independientemente de los espacios ocupados por los sistemas auxiliares de filtración, generadores de presión negativa y acondicionamiento de aire y sistemas de generación eléctrica, ante un potencial corte eléctrico (con una autonomía para 72h) con los que está dotada la instalación y situados en las partes exteriores del Edificio. El laboratorio está situado en un sótano, con acceso independiente y montacargas al aire libre y donde se sitúa el área de trabajo NCB. Un cartel anunciador se encuentra del laboratorio en el edificio, según se especifica en la normativa que regula estas Instalaciones.

El laboratorio está dotado, de dos zonas claramente diferenciadas: unas “zonas sucias” y “Zona Limpia o zona de contención” sometida a presión negativa, y evite la salida de aire desde la zona de esclusa, con pasos de doble frontera, y enclavamiento con apertura eléctrico-magnética para personas, objetos y residuos que la aíslan del exterior.

La instalación cuenta con doble vestuario, para la ropa de calle y vestuario limpio donde los usuarios se visten con los Equipos de Protección individual (EPIS) y ducha, para que una vez terminen el trabajo en la instalación, deban usarla antes de vestirse con su ropa de calle.

De igual manera existen dos laboratorios auxiliares fuera de la zona de contención con equipamiento científico diverso, no sometido a presión negativa como son equipos de electroforesis, sistema de purificación ultra pura de agua, lectores de placas, espectrofluorimetros y otros equipos que se describen más adelante.

De igual manera como sistema de seguridad de eliminación de residuos desde la Instalación, zona de contención y desde la ducha, todos los efluentes que se genere en la instalación se eliminan a través de un sistema de tratamiento y esterilización química (Digestor), pudiendo ser liberados cuando se haya completado en ciclo de esterilización y se restablezcan las propiedades físico-químicas del agua con las de las aguas de saneamiento de la zona.

Dicho Biowaste o Digestor, está dotado de dos tanques, uno donde se acumulan los residuos líquidos de la instalación y otro destinado a tratamiento químico con Na OH (hidróxido sódico) donde se mantiene durante 12 a 18 horas, monitoreándose el pH, a fin de degradar todas los componentes biológicos desde péptidos, proteínas a ácidos nucleicos. Transcurrido el tiempo de tratamiento, se neutraliza el pH haciéndolo semejante al del acuífero previo a su vertido. El equipo está dotado de válvulas anti retorno en los desagües y un sistema de seguridad que evita el vertido, incluso manual, si no ha completado el proceso de descontaminación.

Toda la instalación está preparada para la descontaminación por vapores de agua oxigenada (H2O2) por un equipo de descontaminación STERIS ubicado fuera de la zona NCB3, y que genera gas real que se inyecta a baja humedad en la instalación para su esterilización al igual que en las zonas de paso de material o SAS de doble puerta, como se detalla más adelante. Toda el área esta monitorizada con sensores, para comprobar las concentraciones de H2O2 en partes por millón a fin de evitar la exposición a la misma por parte del personal que trabaja en la instalación. Una vez completada la esterilización el equipo se encarga de aspirar y concentrar los vapores del oxidante.

El área NCB3 se encuentra bajo video vigilada mediante la existencia de cámaras con activación por detección de movimiento y conectadas al centro de control de videovigilancia de la UGr.

Así el laboratorio se divide en: Vestuario sucio, Zona de ducha, Esclusa de entrada; Vestuario limpio, Laboratorio de trabajo bajo presión negativa; Sala técnica donde se encuentra el Biowaste, Sala de esterilización; dos laboratorios convencionales o laboratorios auxiliares, zona de recepción y almacén donde está situado el sistema de descontaminación por vapor de agua oxigenada y zona de trabajo NCB3 con Vestuario limpio; Área biológicamente activa, Esclusa de entrada. Y dotado como antes se ha señalado de un Reactor Químico de descontaminación de efluentes.

La zona NCB3 presenta doble filtración de aire HEPA H14 en paralelo y sometida a presión negativa (entre -35 Pa a -50 Pa) establecida en aspiración y regulada en tanto en impulsión (salida de aire) como en aspiración (entrada de aire) por compuertas motorizadas. Esta disposición permite a priori la generación de un flujo de aire en gradiente diferencial unidireccional desde las zonas de menor riesgo a las de mayor riesgo biológico impidiendo la salida de contaminantes al medio externo.

La entrada de material hacia la zona limpia se realiza a través de un SAS Airlock de doble puerta , destinado a la entrada y salida de objetos de pequeño y mediano tamaño, conectado al sistema de descontaminación por agua oxigenada.

De igual forma los materiales solidos contaminados desde el exterior o el interior deben ser sometidos a esterilización por un Autoclave de vapor de 500 litros de capacidad y con PLC para programación y manejo. Dicha autoclave está anclada entre la parte externa e interna de la zona de contención, es un Autoclave de doble frontera, para permitir la entrada exclusivamente de material estéril o la descontaminación de material usado en la instalación.

La instalación se ha cuidado al máximo incluso la intensidad de Lux en su interior para evitar reflejos y deslumbramientos, o la conducción del cableado eléctrico evitando superficies planas para evitar la acumulación de polvo en las superficies que conducen dicho cableado.

La Zona Técnica está situada a nivel con el laboratorio y bajo contención biológica. Se trata de una sala que comparte espacio con las cajas de filtración HEPA de impulsión y extracción de aire situado bajo panel metálico.

Todo el laboratorio NCB3 como los laboratorios auxiliares dispone de conducciones de CO2 provistas de filtros de 0.22 micras para ser usadas en las estufas de los cultivos celulares o para otras técnicas necesarias en la instalación.

La Instalación está dotada de una serie de equipos científicos que permiten una investigación autónoma en biología, bioquímica, genética o inmunología y para ello disponen de dos cabinas de flujo laminar de flujo laminar vertical y aire reciclado conducido hasta los filtros HEPA de la instalación; Dos estufas de Cultivo con control CO2 ; Agitador orbicular para botellas redondas “roller” para la producción masiva de células adheridas; Dos incubadores agitadores orbiculares con anclaje para frascos de cultivo de dos litros para el cultivo masivo de microorganismos, lo que permite el cultivo en agitación de 24 litros de medio de cultivo para la producción de bacterias y/o proteínas recombinantes; Espectrofotómetro; Espectrofluorímetro; Equipos de electroforesis para ácidos nucleicos; Equipo para RTq PCR entiempo Real; Equipo de electroporación; Microscopio invertido con registro fotográfico o mediante video y dos láser de diferente longitud de onda; Ultracentrífuga con rotores para frascon de 30 ml o rotores para tubos eppendorf, Centrifugas de sobremesa; Congeladores Verticales -80ºC y de -20ºC; Equipo para Agua Ultra pura calidad Milli Q, Equipos de Filtración para esterilización de soluciones; pH metros ; Baños termostáticos; Agitadores Vortex, juegos de pipetas automáticas y otro material menor de laboratorio capaz de ser usado en una investigación biológica básica.

Los estudios encaminados tanto a los estudios moleculares como al diagnóstico, producción de antígenos de una serie de organismos requieren de instalaciones especiales de alta seguridad, como vienen siendo recomendados tanto por la OMS como por la UE, en especial para aquellos temas de investigación de estudios epidemiológicos, o diagnóstico de patógenos para humanos o animales que causan daño sanitario y gran alarma social y que se incluyen desde los estudios de tuberculosis, brucelosis, gripe, HIV, fiebre aftosa, rabia, otros virus o manejo de protozoos parásitos. Junto a estos patógenos el trabajo con organismos genéticamente transformados, requieren legalmente de este tipo de instalaciones con un nivel de contención 3, en la mayoría de los casos, dependiendo de grado de riesgo que entrañen o para la salud o el medio ambiente.

Desde su construcción se ha pretendido que sea de uso general de la Universidad y otros Organismos de investigación y sujeta a la normativa de uso del Centro de Instrumentación Científica de la UGr donde los diferentes grupos de la UGr, otras Universidades y centros de CSIC o empresas, en general OPIS acuden de forma habitual a hacer uso de sus instalaciones.

El uso del laboratorio NCB3 (P3) incrementa la competitividad de dichos grupos que podrán abordar proyectos nacionales o internacionales que por el momento les están restringidos por carecer de este tipo de gran instalación, lo que contribuye de manera indirecta a la empleabilidad y obtención de recursos en el sector del I+D+I.

Investigadores de la Unidad


Antonio Osuna Carrillo De Albornoz

Investigador principal de la unidad

aosuna@ugr.es

ORCID

Sobre Antonio Osuna Carrillo De Albornoz

Licenciado en Biología, Becario Pre doctoral Ministerio en el CSIC, Becario en Imperial College Londres, Dr. y premio extraordinario en 1978. Catedrático de Parasitología desde 1987. Ha desarrollado su actividad investigadora en el estudio de aspectos bioquímicos y moleculares de parásitos. Participado en 66 proyectos financiación pública, Nacionales, Autonómicos, UE, NHI y ligado a empresas. Numero de sexenios investigadores 6 .Numero de trabajos publicados: 247. Numero de Tesis dirigidas:42.

Principales contribuciones

Proyectos que avalaron la instalación

Investigación y desarrollo de sistemas avanzados para el control de zoonosis parasitarias " RTC-2017-6263-2
Research in prevention of congenital chagas disease: Parasitological, placental and immunological markers" REFERENCIA: ERANet17/HLH-0142 (Cochaco). ERANET UE.
Interactoma de las Exovesiculas de Trypanosoma cruzi y de los inmunocomplejos que forman con las células del hospedador; Implicaciones en la patología de la Enfermedad de Chagas" Fundación Ramón Areces 2019 (Diálogo intercelular e Interactoma: implicaciones patológicas)
Exovesicles of Trypanosoma cruzi and the immunocomplexes that they form. Implications in the pathology of Chagas disease. ExCha” . PGC2018-099424-B-I00.
Isolation and characterization of kinetoplastid protozoan parasites in Honeybees from the south of Granada. Screennig of novel natural compounds as potential treatment (Kinetobee)
Uso de la técnica de indentificación proximal dependiente de biotina para el estudio de Exovesículas en un modelo de infección intracelular causada por el protozoo parásito Trypanosoma cruzi. (Universidad de Granada).
Aplicación de la enterocina AS-48 como bioconservante de alimentos: uso combinado con otras barreras y desarrollo de cepas productoras de grado alimentario. Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa, Junta de Andalucía (P07-AGR-02539, Proyecto Excelencia).
Biodiversidad y mecanismos de adquisición de la comunidad bacteriana de la glándula uropigial de la abubilla. Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa, Junta de Andalucía (RNM-4557, Proyecto Excelencia
NETWORK: “Protein folding, misfolding, aggregation and disease” Entidad financiadora: Comisión Europea. HPRN-CT-2002-00241. Entidades participantes: Universidad de Groningen, Universidad de Cambridge, EMBL (Heidelberg), Universidad de Roma, Universidad de Florencia, CNRS (Lille), Universidad de Granada
“Aplicación de métodos rápidos en Resonancia Magnética Nuclear biomolecular al estudio de módulos proteicos de reconocimiento molecular”mEntidad financiadora: Junta de Andalucía, Proyecto de excelencia nº FQM-02838
“Determinantes estructurales y termodinámicos de la citotoxicidad de los oligómeros de beta-amiloide. Implicaciones en el Alzheimer” Entidad financiadora: MINECO. BIO2013-40697-R Entidades participantes: Universidad de Granada, Universidad de Twente,
“Diseño y desarrollo de nuevos inhibidores del vih basados en proteinas mimeticas de GP41” Entidad finaciadora: MINECO. BIO2016-76640-R
Vigilancia epidemiologica de las resistencias primarias y trasmitidas a los antiretrovirales en España. estudio filogenético, filodinamico y filoetnico.
Red de sida rd 16/002570040.
PI15/00713, Caracterización virológica de los pacientes que no consiguen Respuesta ViralSostenida a tratamiento con Antivirales de acción Directa frente al Virus de la Hepatitis C AES2015.
Relevancia clínica e impacto económico de la correcta asignación del genotipo/subtipo del Virus de la Hepatitis C en la era de los Antivirales de Acción Directa
Identificación y Función de miRNAs implicados en la determinación del sexo en mamíferos. Dirección General de Investigación. CGL2011-23368/BOS
Partes biobrics y estudios funcionales de microRNAs implicados en la diferenciación sexual P11-CVI-7291. Junta de Andalucía
Heterochrony and modularity in mammalian evolution: An examination of the developmental bases of adaptive radiations in three clade-pairs Funding Agency: Swiss SNF 31003A_133032
Sox9 and sex reversal Funding Agency: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) DFG Sche 194/18-1