El Instituto de Virología de Wuhan opera el primer laboratorio P4 en la China continental. Los "laboratorios de bioseguridad P4" de alto nivel existen en cifras de un solo dígito en la mayoría de los países, y a menudo se consideran los "portaaviones" de la investigación virológica. Estas instalaciones de alta contención se centran en el estudio de virus mortales que carecen de vacunas preventivas o tratamientos curativos, lo que les ha valido el apodo de "laboratorio del diablo". Las crisis bioquímicas globales descritas en los éxitos de taquilla de Hollywood suelen remontarse a estas instalaciones de contención especializadas.

De hecho, el "laboratorio P4" no es el nombre de una instalación, sino la clasificación del nivel de bioseguridad más alto. Un laboratorio P4 representa el nivel de bioseguridad 4 (BSL-4), el nivel máximo de ingeniería de contención biológica. Actualmente, los laboratorios de bioseguridad P4 proporcionan el nivel más alto de biocontención para la investigación de enfermedades infecciosas altamente letales, incluidos el virus del Ébola, la viruela y los brotes de coronavirus. Para garantizar una seguridad absoluta, la infraestructura avanzada de un laboratorio P4 se construyó con panel antibacteriano para salas limpias.

Un laboratorio P4 ofrece los estándares de protección de bioseguridad más altos, pero la importante inversión de capital y los costes operativos restringen la construcción de instalaciones en muchos países. En Cnsterilezoom, se introdujo el concepto de un sistema modular de salas limpias para garantizar un rendimiento fiable, mejorar la reciclabilidad de los materiales, equipos y componentes de las salas limpias, reducir eficazmente el consumo de energía durante la producción y la operación, y minimizar los riesgos de inversión. Según las estadísticas disponibles, actualmente hay más de 50 laboratorios de bioseguridad P4 en todo el mundo; además de China, se han establecido en Francia, Canadá, Japón, Alemania, Australia, Estados Unidos, el Reino Unido, Gabón (Instituto Pasteur), Suecia, Sudáfrica y otros países y regiones.

Operado bajo la tutela de la Academia de Ciencias de China y el Instituto de Virología de Wuhan, el Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Wuhan funciona como la primera instalación P4 operativa de China, conocida comúnmente como el "Laboratorio P4 de Wuhan".

¿Qué es exactamente un laboratorio de bioseguridad P4 y por qué se le designa con el número 4?

Los laboratorios de bioseguridad se clasifican en cuatro niveles de contención según el nivel de peligrosidad de los patógenos que se manipulan: BSL-1, BSL-2, BSL-3, y BSL-4. Aquí, BSL significa Nivel de Bioseguridad (Biosafety Level); los niveles más altos brindan una mayor protección de biocontención, lo que permite a los científicos estudiar de manera segura agentes más peligrosos e infecciosos. Los diferentes niveles de salas limpias de los laboratorios de biocontención exigen ingeniería especializada y protocolos de seguridad. Las instalaciones se designan como P1, P2, P3 y P4 en función del equipo de contención del laboratorio y las medidas de protección personal (donde "P" representa protección).

Un Nivel 1 de laboratorio de bioseguridad (laboratorio P1) está diseñado para microorganismos bien caracterizados que no presentan riesgo patogénico conocido para los seres humanos adultos sanos. Trabajar con estos agentes de bajo riesgo presenta un peligro mínimo para el personal de laboratorio y el medio ambiente circundante. En consecuencia, los laboratorios P1 básicos no requieren barreras de biocontención especializadas, lo que permite realizar la investigación de manera segura siguiendo las prácticas estándar de los laboratorios microbiológicos.

Un Nivel 2 de laboratorio de bioseguridad (laboratorio P2) alberga microorganismos de riesgo moderado que presentan peligros potenciales para el personal y el medio ambiente. Los técnicos de laboratorio que trabajan en salas limpias P2 deben someterse a una capacitación especializada en el manejo de patógenos y realizar procedimientos bajo la supervisión de personal científico calificado.

Una instalación de nivel de bioseguridad 3 3 (laboratorio P3) está diseñada para manipular microorganismos patógenos y toxinas capaces de causar enfermedades humanas graves o fatales, transmitidas principalmente por vía respiratoria. La exposición por inhalación plantea un riesgo grave y potencialmente letal; sin embargo, existen tratamientos médicos y vacunas eficaces disponibles para los patógenos gestionados en este nivel de contención.

La instalación de nivel de bioseguridad 4 4, ampliamente reconocida como el "laboratorio P4", está designada para la investigación de microorganismos patógenos altamente peligrosos y sus toxinas. Estos agentes letales se propagan a través de aerosoles o vías de transmisión no identificadas, y actualmente no disponen de vacunas comprobadas ni de tratamientos terapéuticos eficaces.

El "laboratorio P4" se erige como el nivel más alto de contención de bioseguridad, funcionando como un complejo de investigación avanzado dedicado a investigar enfermedades infecciosas graves como el virus del Ébola, la viruela y nuevos coronavirus. Además, cualquier muestra biológica desconocida o elemento traído de entornos extraterrestres requiere estudio dentro de un laboratorio P4.

En consecuencia, el "Laboratorio P4" suele ser denominado el "portaaviones" de la investigación virológica. Debido a que los agentes infecciosos peligrosos investigados dentro de un "laboratorio P4" carecen de vacunas preventivas y tratamientos médicos establecidos, también se le denomina frecuentemente el "laboratorio del diablo".

Un "laboratorio P4" aplica estrictas normas de ingeniería y seguridad. Al operar dentro de un laboratorio P4, los investigadores usan trajes de presión positiva, trabajando en condiciones muy similares a las de los astronautas dentro de una cápsula espacial.

La distribución estándar de un "laboratorio P4" comprende una zona de vestuario, una zona de filtrado, una zona de seguridad, una zona de desinfección y un área central principal. Además, se integran filtros de aire de alta eficiencia en toda la instalación de contención para mantener una biocontención estricta.

Hay 10 puertas de salas limpias de laboratorio instaladas en toda el área central del laboratorio. De hecho, diez barreras de acceso sucesivas protegen la instalación. Además, las siete puertas interiores de las salas limpias están completamente enclavadas; si una puerta de la sala limpia no está completamente cerrada, la puerta correspondiente de la sala limpia no se puede abrir, evitando así la circulación de aire no deseada.

La instalación para ponerse la indumentaria está dispuesta secuencialmente en una sala limpia de vestuario exterior, una sala limpia con ducha y una sala limpia de vestuario interior. La zona de descontaminación funciona como una sala de ducha química, lo que permite al personal desinfectar el exterior de su ropa protectora de presión positiva antes de salir del laboratorio principal. Todas las puertas de acceso adyacentes en el área central cuentan con dispositivos de enclavamiento automático que evitan que ambas puertas se abran simultáneamente. Para materiales, artículos y equipos que no se pueden transportar a través del vestuario del personal, la pared principal del laboratorio incorpora un autoclave de doble puerta, un tanque de esterilización por remojo, una sala de fumigación o una ventanilla de transferencia de ventilación equipada con un dispositivo de esterilización para una transferencia y desinfección seguras.

El área principal del laboratorio está totalmente equipada con cabinas de seguridad biológica, refrigeradores de ultra baja temperatura, centrífugas, cabinas de cultivo celular electrotérmico, microscopios, bancos experimentales y conjuntos de laboratorios para animales pequeños. Directamente encima de la cabina de seguridad biológica hay una tubería de escape resistente con un diámetro de aproximadamente 0.5 metros que conduce al techo de la instalación bajo presión negativa continua. Los procedimientos experimentales esenciales deben realizarse directamente dentro de la cabina de seguridad biológica.

Todos los materiales y elementos retirados del laboratorio BSL-4 el laboratorio debe esterilizarse en autoclave, sellarse firmemente dentro de una bolsa transparente hermética y luego transferirse a la sala de preparación a través de una esclusa de transferencia para salas limpias. Al salir de una instalación BSL-4 , el personal del área central debe desinfectar a fondo todo el cuerpo de los demás de la cabeza a los pies antes de dirigirse a la sala de esclusa (tampón). El personal se quita la ropa de protección exterior, las mascarillas y los guantes exteriores en la sala de esclusa, colocándolos en un recipiente de esterilización o en una bolsa de esterilización dedicada.

Después de asegurar la puerta de la sala limpia del laboratorio, el personal se quita las gafas de seguridad y las coloca en la esclusa de transferencia de la sala limpia para su descontaminación. A continuación, el personal pasa por una sala limpia de amortiguación adicional antes de regresar a la sala de preparación.

Aquí, los trabajadores se quitan todo el equipo de protección personal restante, toman una ducha inmediata en el baño de descontaminación y luego salen del laboratorio. Un laboratorio P4 opera bajo protocolos de gestión rigurosos y sofisticados. Para garantizar la seguridad absoluta del laboratorio BSL-4 , la entrada está estrictamente limitada al personal autorizado con tarjetas de acceso magnéticas o sistemas de control de acceso biométrico por huella dactilar, y todas las entradas y salidas son registradas por sistemas informáticos.

Cada "laboratorio P4" debe adherirse a estrictos protocolos de seguridad, porque cualquier brecha en el confinamiento de patógenos podría desencadenar brotes generalizados de enfermedades infecciosas o correr el riesgo de ser explotada como armas bioquímicas por terroristas, creando un escenario del mundo real similar a una crisis bioquímica de Hollywood.

Los registros muestran que el primer laboratorio BSL-4 de Japón se estableció en 1981, aunque tras su finalización solo manejó patógenos de bajo riesgo, y las preocupaciones sobre la seguridad operacional no se resolvieron por completo hasta 2015.

Actualmente, además de China, los países que operan instalaciones de "laboratorio P4" reconocidas públicamente incluyen a Francia, Canadá, Japón, Alemania, Australia, Estados Unidos, el Reino Unido, Gabón (Instituto Pasteur de Francia), Suecia y Sudáfrica. Según estadísticas incompletas, más de 50 "laboratorios P4" se encuentran operativos en todo el mundo.

La China continental alberga dos laboratorios de bioseguridad P4 operativos: el Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Wuhan de la Academia China de Ciencias y el Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Alto Nivel para el Control de Enfermedades Animales ubicado en Harbin.

Tras el 2003 brote de SARS de 2003, la Academia China de Ciencias decidió iniciar la construcción de un laboratorio P4. El laboratorio P4 de Wuhan recibió la aprobación formal de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma en 2005, sirviendo como un proyecto de colaboración emblemático entre China y Francia en los campos de la salud pública, la ciencia médica y la tecnología.

El laboratorio integró la tecnología y el equipo del laboratorio P4 de Lyon en Francia para construir un complejo de pruebas de patógenos de alta consecuencia, que abarca laboratorios de bioseguridad a nivel celular, espacios de investigación de enfermedades emergentes e instalaciones de conservación de patógenos (incluyendo BSL-4, BSL-3, e instalaciones auxiliares como unidades BSL-2 unidades, laboratorios generales, salas de cría de animales e infraestructura de apoyo asociada).

El 27, 2018 (2018-11-27), el proyecto de construcción del laboratorio P4 de Wuhan logró su aceptación formal, convirtiéndose en el primer laboratorio de bioseguridad de nivel P4 operativo en el país. El diseño del laboratorio adopta un concepto similar a la estructura de caja dentro de caja del laboratorio P4 en Lyon, Francia. El personal técnico del departamento de ingeniería responsable de la construcción de las instalaciones declaró que el laboratorio P4 completo cuenta con una 4estructura suspendida de 4 pisos.

De abajo hacia arriba, la planta baja alberga los sistemas de tratamiento de aguas residuales y soporte vital; el segundo piso alberga el laboratorio principal; el entrepiso de servicios entre el segundo y tercer piso transporta los sistemas de tuberías; el tercer piso contiene el sistema de filtración de aire; y el piso superior alberga el sistema de aire acondicionado. Todo el aire de escape se descarga únicamente después de pasar por filtros de aire particulado de alta eficiencia de dos etapas. Los residuos sólidos se tratan en autoclaves y los residuos líquidos se procesan en equipos especializados de descontaminación de aguas residuales para lograr la erradicación completa de patógenos y garantizar que ningún patógeno de laboratorio escape del confinamiento.

Dentro de la "caja", el laboratorio principal del segundo piso abarca más de 300 metros cuadrados. La distribución está dividida en 3 laboratorios de células, 2 laboratorios de animales, 1 sala de disección de animales y una sala de desinfección. Todos los dispositivos experimentales del laboratorio operan de manera segura y estable, habiendo resistido el calor y el frío extremos de Wuhan. Sus sistemas de calefacción y refrigeración están totalmente equipados y operativos, ofreciendo una regulación de temperatura estable en condiciones que van desde menos 10 ℃ hasta un calor alto continuo de 40 ℃. La entrada al laboratorio toma aproximadamente 15 a 20 minutos por persona.

Según el sitio web oficial del Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Wuhan, el personal de las instalaciones incluye a los investigadores Yuan Zhiming, Shi Zhengli y Song Donglin; los investigadores asociados Zheng Dasheng y Huang Yan; los ingenieros superiores Wu Jia y Tong Xiao; y el experimentador superior Zhang Huajun.

Además, el Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Alto Nivel para la Prevención y el Control de Enfermedades Animales ubicado en Harbin ha construido una de las 4 instalaciones de bioseguridad para animales grandes de nivel 4 del mundo.

Iniciado como un proyecto de 2004 , el laboratorio completó su diseño arquitectónico y construcción en 2012, finalizó su aceptación en mayo y el mes 12 de 2015, y obtuvo el reconocimiento del Servicio Nacional de Acreditación de China para la Evaluación de la Conformidad ( CNAS ) en el mes 7 de 2018. El laboratorio puede realizar todas las pruebas de infección en animales, incluidos caballos, ganado vacuno, ovejas, cerdos y aves de corral, así como en animales de laboratorio convencionales como ratones y monos.

El laboratorio cuenta con el respaldo del Instituto de Investigación Veterinaria de Harbin de la Academia China de Ciencias Agrícolas. Aunque los informes de los medios lo identifican como el primer laboratorio de bioseguridad completamente independiente de China diseñado, construido y gestionado, el propio laboratorio no ha divulgado ni confirmado oficialmente esta información.