• 18世纪的英国,在工业革命的洪流下,农业改革也走上了快车道。人们已经发现,利用近亲繁殖可以迅速改善牲畜的品种。但这个开创性的举措也有副作用——羊瘙痒症,病羊会不停地挠痒痒,表现出精神错乱,很快就会死去。
• 1950 年代初期,科学家在巴布亚新几内亚发现了一种奇怪的疾病。当地人称它为“kuru”,意思是“颤抖”。病人的大脑会患病,走路摇晃,身体不断颤抖,最终在笑声中死去。
• 1977 年,一种称为“CJD”的人脑疾病困扰着无数神经学家。一名克雅氏病患者使用脑电极检测设备后,标准化的消毒电极设备导致两名癫痫患者也感染了克雅氏病。
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这些看似无关的疾病,背后的病原体是一种非核酸,但极具传染性的蛋白质朊病毒,可能是地球上最致命的物质之一。
感染朊病毒的组织切片|来源:维基百科
1976年和1997年朊病毒研究两次获得诺贝尔生理学或医学奖。但今天,朊病毒仍有太多未解之谜。由于对朊病毒缺乏深入的了解,科学家在研究过程中往往面临很大的风险。
2021年7月27日,由于11年前发生的实验室朊病毒感染事故,5家顶级科研机构宣布暂停朊病毒研究3个月。
法国公共研究实验室暂时暂停|图片来源:inrae.fr
在朊病毒这一细分领域,全球仅有约1000人从事相关研究。导致整个领域陷入停滞的困境。
潜伏7年的病原体
2010 年 5 月 31 日,在法国国家农业、食品和环境研究所(INARE)的实验室里,24 岁的助理 Émilie Jaumain 和往常一样,正在清洁一个低温恒温器。突然,一把锋利的肘部镊子穿透了两层乳胶手套,刺中了她的拇指,鲜血瞬间倾泻而出。
乔曼生前在实验室工作|图片来源:科学
乔曼的病毒学和免疫学实验室主要通过分析感染疯牛病的小鼠的冷冻脑切片来研究朊病毒。不幸的是,刚刚清洗的低温恒温器将病毒感染小鼠的大脑切片。
低温切片机|图片来源:维基百科
出于科研人员的警觉,乔曼被镊子刺伤后立即去医院,因为他很担心自己可能感染了朊病毒,所以来来回回看了很多医生。不过由于医疗水平,当时医生们并没有发现什么严重的问题,大家也渐渐淡忘了。
但这只是晚了七年的漫长死亡。
疯牛病的潜伏期相当长。受感染的牛平均需要 5 年时间才会出现症状,而 Jaumain 仅在 7 年后才开始出现症状。
2017 年 11 月,Jaumem 首次出现右肩和颈部灼痛。在接下来的六个月里,疼痛不断扩大,逐渐蔓延到整个右半身。到2018年8月,她已经完全不能走路了。
但是医生们很难诊断出这种疾病。在19个月的治疗期间,Jaumem接受了脑脊液分析、磁共振成像(MRI)等多项检查,直到2019年3月才被诊断为疑似朊病毒感染。然而此时,只剩下她的死亡. 3个月。
异常朊病毒蛋白检测结果及尸检结果|图片来源:NEJM
在朊病毒相关疾病中也有类似的现象,即细胞内的朊病毒蛋白异常折叠,最后出现淀粉样纤维或斑块,而这种蛋白含量最多的部分是大脑,因此神经退行性疾病被朊病毒感染后发生的疾病是极其痛苦的。
2019年1月,乔曼开始出现抑郁、焦虑、记忆力减退、幻视等症状。在被这些精神疾病症状折磨了半年之后,完全失去语言和行动能力的乔曼离开了这个世界痛苦和他对科学研究的热情。事业上,年仅33岁。
医生随后对乔曼进行了尸检,并确认她因实验室事故感染了朊病毒。这份详细的病例报告最终发表在顶级医学杂志NEJM上,向世界警告实验室事故的残酷性。
图片来源:NEJM
集体反思
乔曼去世后,她的家人立即对法国国家农业、食品和环境研究所(INARE)提起诉讼,指责该实验室管理不当。
例如,Jaumin 在事故发生前没有接受过处理朊病毒的培训,完全不了解事故的应对计划。清洁设备时,她没有按照安全规定戴金属防割手套和手术手套;受伤后,她也未能立即将伤口浸泡在消毒剂中以灭活朊病毒。
这些被忽视的实验室安全细节相互叠加,最终导致了不可逆转的事故。
诉讼过程是漫长的。经过几轮调查和争论,政府震惊地发现,乔梅姆的悲剧只是冰山一角。
法国从事朊病毒研究的学者仅有100人左右。在这个小地方,10年来发生的事故多达17起,其中5人被污染的针或刀刺伤。 Jaumain 的一位同事在 2005 年被刺伤,但没有问题。
图片来源:科学
频发的安全事故没有得到应有的重视。相关科研机构仍以平躺姿态,任由事故一再重演。
但毕竟,纸不能盛火。在多方压力下,这些粗心的科研机构终于承认乔梅姆的悲剧是实验室事故造成的,并于今年7月开始接受“停业”。整改”,同时他们将起草一份朊病毒研究操作指南,以规范未来的实验室管理。
针对被朊病毒污染的实验设备的消毒处理,WHO已发布操作手册
图片来源:WHO
希望法国科学界的这次集体反思,也能为我们敲响警钟。实验安全绝对是一个不容忽视的话题。
警钟长鸣
长期以来,实验室一直是事故频发的重灾区。作为生对于生物或化学领域的科研人员,我们必须时刻牢记“安全第一,实验第二”。无数的血泪教训提醒我们,一场实验事故的结局是多么痛苦。
2019年9月16日,俄罗斯国家病毒与生物技术研究中心因天然气爆炸起火。这是世界上仅有的两个拥有活天花病毒和埃博拉病毒样本的实验室之一。大火让实验室陷入了病毒泄露的恐慌之中,好在最后没有泄露危险品。
图片来源:今日俄罗斯
1978年,伯明翰大学天花研究实验室发生病毒泄漏,导致一人感染天花。这是人类历史上最后一例天花死亡病例。幸运的是,疫情没有进一步蔓延。造成更多伤亡。但令人尴尬的是,伯明翰大学微生物学系主任亨利·贝德森教授因泄密而自杀。
由于研究的特殊性,这些实验事故可能对人类社会造成极大危害。虽然我们可能无法接触到这么大的实验,但这并不意味着我们可以侥幸,因为无论多么小的事故,都会给实验者造成无法弥补的损失。
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• 同学刚做实验时,不小心把培养瓶打碎了。百万密度的人类宫颈癌细胞用瓶渣刺破手套,钻进伤口。那个时候,他被吓得要死。快速挤血;
• 一位同学在测量蛋白质含量时,一滴浓硫酸溅到了眼皮上。然后,在匆忙中,我得到了一堆手。这种痛苦终生难忘;
• 同学在爬细胞时,一根浸在二甲苯中的针不小心刺进了手指。其次,我早上起床后感到头痛、虚弱和行走困难。症状基本符合轻度二甲苯中毒...
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如此恐怖的事故实在太多了,想必是无数科研人员的悲痛记忆。
归根结底,这些实验室安全事故都是“人祸”。在生物霸此前的统计数据中,人为原因包括违反操作规程、操作不当、操作不慎或使用不当,占事故总数的一半。
图片来源:生物暴君
所以,面对血的教训,我们应该从实验的每一步做起,按照标准实验,不要让自己成为自己的人。操作不当支付。
乔曼去世后,她的家人和朋友以她的名义成立了一个协会,全称是“实验室保护与安全协会”。他们希望利用协会的力量,帮助科研界进一步加强实验安全方面的培训教育和监督管理。
图片来源:association-emilys.com
是的,安全地做每一个实验是科研人员最简单也是最重要的诉求!