Kontrola kontaminacji w laboratorium medycznym

Praca w laboratorium medycznym wymaga dużej precyzji, niemniej zagrożenie hodowli komórkowych kontaminacją stanowi nieprzewidywalne ryzyko. Nierzadko lekceważy się tego rodzaju zagrożenia, a kontaminacja prowadzi często do strat hodowli. Dlatego chcemy przedstawić, jak można konsekwentnie identyfikować i unikać zanieczyszczeń w liniach komórkowych.

Każde laboratorium medyczne jest codziennie zagrożone

Kontaminacje mikrobiologiczne w hodowlach komórkowych – również kupnych – nie należą w laboratoriach do rzadkości. Wręcz przeciwnie: wiele linii komórkowych hodowanych w laboratorium jest zainfekowanych mykoplazmami. Wszędzie czają się również drobne zarodniki grzybów, które mogą rozprzestrzeniać się w powietrzu. Do tego dochodzi jeszcze człowiek, który po prostu popełnia błędy podczas prac sterylnych.

Koszmarny scenariusz dla laboratorium zajmującego się hodowlą kultur komórkowych – różne rodzaje kontaminacji:

• Kontaminacje mikrobiologiczne (bakterie, mykoplazmy, grzyby, drożdże ...)
• Kontaminacje wirusowe
• Zanieczyszczenia proteinowe (priony)
• Zanieczyszczenia chemiczne (związki wymywalne i ekstrahowalne z plastiku, metali ciężkich ...)
• Zanieczyszczenia krzyżowe innymi hodowlami komórkowymi

Skąd biorą się zanieczyszczenia?

1. Na ile „czysta” jest hodowla wyjściowa?

Problemy często zaczynają się już w materiale wyjściowym. Nawet jeżeli podczas wytwarzania pożywek zostaną podjęte wszelkie możliwe działania, niektóre substancje nie poddają się całkowicie sterylizacji. Dlatego zawsze istnieje ryzyko, że mykoplazmy prześlizgną się przez filtr sterylny. Natomiast priony są w stanie przeżyć sterylizację parową nawet w temperaturze 121°C.

2. Czy laboratoria pracują rzeczywiście sterylnie?

Jedną z najczęstszych przyczyn kontaminacji w laboratorium jest człowiek. I tak na przykład można byłoby uniknąć wielu zanieczyszczeń krzyżowych, gdyby laboranci nie pracowali na stanowisku sterylnym jednocześnie nad kilkoma liniami komórkowymi. Jedna hodowla szybko ulega infekcji od innej, na przykład wskutek niewłaściwych procedur pracy z płynami.

Pośpiech zawsze jest wrogiem sterylnej pracy. Nigdy nie należy otwierać bez powodu drzwi inkubatora CO2, a już w ogóle pozostawiać ich otwartych przez dłuższy czas. Bez względu na presję czasu zawsze należy pracować tylko nad jedną linią komórkową. Podczas rozpakowywania pipet jednorazowych na stanowisku roboczym należy odkładać na bok odkręcone pokrywki – hasło: Dobra Praktyka Laboratoryjna (GLP).

W tym kontekście zapraszamy do lektury artykułu na naszym blogu: „5 istotnych zakresów zastosowania inkubatorów CO2”

3. Czy są używane właściwe materiały laboratoryjne?

Naturalnie również materiały używane w laboratoriach medycznych mogą prowadzić do zanieczyszczenia hodowli komórkowej. Z tego względu zaleca się między innymi:

• Naczynia z tworzyw sztucznych niezawierających zmiękczaczy
• Odpowiednie umiejscowienie inkubatora (bliskość umywalki może prowadzić do zanieczyszczenia od perfumowanych mydeł)
• Akcesoria inkubatora z biobójczej miedzi
• Podczas prac z antybiotykami należy od czasu do czasu zająć się hodowlą linii komórkowych bez antybiotyków. Antybiotyki maskują bowiem zanieczyszczenia, co ułatwia rozprzestrzenianie się infekcji.

Jakie infekcje można zidentyfikować za pomocą których badań?

Podstępne w przypadku skażeń mykoplazmą jest to, że często i przez długi czas pozostają one niewychwycone. Generalnie kontaminacje można łatwo kontrolować i identyfikować za pomocą różnych – bardziej lub mniej złożonych – metod:

• Stwierdzenie, czy w danym przypadku mamy do czynienia z zanieczyszczeniem krzyżowym, jest możliwe dla doświadczonego laboranta już na pierwszy rzut oka przez mikroskop.
• Ekstrahując pełne DNA hodowli komórkowej, można metodą PCR zidentyfikować zawarte w nim DNA mykoplazmy.
• Laboratoria, które zajmują się transdukcją wirusową lub przeprowadzają testy biologiczne, powinny dodatkowo sprawdzać kontaminacje wirusowe.
• Laboratoria, które produkują nowe leki służące do pionierskich terapii, powinny prowadzić badania pod kątem bakterii, drożdży, grzybów, mykoplazmy, HIV, HCV, BSE.

Jak postępować z kontaminacjami?

Każdą kontaminację należy udokumentować i sklasyfikować. Laboratoria medyczne, które problemy kontaminacyjne zamiatają pod dywan, ryzykują swoją renomę.

Poza tym w przypadku kontaminacji konieczne jest zastosowanie specjalnych procedur związanych z utrzymaniem czystości:

• Przy infekcji grzybiczej zaleca się sprawdzić, czy laboratorium jest konsekwentnie dezynfekowane środkami na bazie alkoholu
• Pomocna jest konsekwentna dezynfekcja przy użyciu środków na bazie alkoholu nanoszonych aerozolem i wycieranych wewnątrz inkubatora
• W wielu laboratoriach standardem medycznym jest comiesięczna sterylizacja gorącym powietrzem
• W przypadku wrażliwych komórek macierzystych rzadko jest możliwe traktowanie skażonych linii komórkowych antybiotykami. Zazwyczaj nie pozostaje nic innego, jak porzucić hodowlę i zacząć od nowa

Wniosek:

Właśnie w laboratoriach medycznych, które pracują nad bardzo wrażliwymi komórkami macierzystymi bez stosowania antybiotyków, nieodzowne są konsekwentna identyfikacja, potwierdzenie i usunięcie kontaminacji. Konieczna jest transparentna kontrola. Gdzie dochodzi do tuszowania i rozprzestrzeniania się skażenia, zagrożenie tylko rośnie – niepotrzebnie. Inkubator powinien zawsze być najbezpieczniejszym ogniwem w łańcuchu procesowym. Jeżeli dochodzi do zanieczyszczenia próbek, to zazwyczaj przed lub po zakończeniu hodowli w inkubatorze.