STOP volgt een hiërarchie van controle van gevaren. Voor biologische agentia is een stap omlaag in de hiërarchie alleen toegestaan wanneer technische beperkingen de werkgever beletten de blootstelling volledig te elimineren. Hier richten we ons op het hoogste en meest wenselijke niveau, “S”, dat staat voor substitutie.
Indien de aard van het werk het toelaat, vermijdt de werkgever het gebruik van een schadelijk biologisch agens door het te vervangen door een biologisch agens dat volgens de huidige wetenschappelijke kennis, in de omstandigheden waaronder het wordt gebruikt niet of minder gevaarlijk is voor de gezondheid van de werknemers. Substitutie, ofwel het vervangen van gevaarlijke biologische agentia, is steeds de eerste maatregel die de werkgever moet trachten toe te passen. De werkgever moet actief, en op basis van een grondig onderzoek, op zoek gaan naar alternatieven. Als er geen geschikte vervangers kunnen worden gevonden, moet dit verantwoord worden.
Bij het vervangen van een biologisch agens moet de werkgever er natuurlijk voor zorgen dat het nieuwe agens niet even schadelijk of zelfs schadelijker zal zijn voor de gezondheid van de werknemer. Het vervangen van een gevaarlijk agens door een ander gevaarlijk agens, ook wel “regrettable substitution” (betreurenswaardige vervanging) genoemd, komt helaas maar al te vaak voor. Daarom moet het onderzoek, dat de substitutie voorafgaat, grondig gebeuren en op basis van alle mogelijke (wetenschappelijke) informatie die over de potentiële vervangende stoffen al voorhanden is.
Het elimineren of vervangen van gevaarlijke biologische agentia op de werkplek biedt voordelen voor zowel werknemers (verbeterde veiligheid en gezondheid) als werkgevers: minder kosten voor controlemaatregelen, gezondere werknemers en dus minder absenteïsme, naleving van de wetgeving, minder verwijdering van gevaarlijk afval en een betere reputatie.
In de praktijk: Laboratoria en industriële procedés
Afhankelijk van het doel van de studies uitgevoerd in een laboratoriumomgeving of het industriële proces, kunnen er verschillende strategieën gebruikt worden om in de praktijk gevaarlijke biologische agentia te vervangen of het gevaar zelf helemaal te elimineren:
- Vervangen van het schadelijke biologische agentia: door een grondige beschrijving van de onderzoeksvragen kunnen er vaak veilige (alternatieve) micro-organismen worden gekozen tijdens experimenten. Zo is het vaak het geval dat fundamenteel academisch onderzoek uitgevoerd wordt met bepaalde modelorganismen die in vele gevallen niet of minder gevaarlijk zijn om mee te werken en waarvan de meeste eigenschappen zeer goed gekarakteriseerd zijn om zo veilig mogelijk te kunnen werken tijdens de manipulatie van deze organismen. Voorbeelden zijn (niet-pathogene stammen van) de bacterie “Escherichia coli” en de schimmel “Saccharomyces cerevisiae” (bakkersgist), die gebruikt worden in onderzoek naar geneesmiddelen en fundamenteel genetisch onderzoek. Hoewel deze modelorganismen als veilig worden beschouwd, moeten nog steeds de standaard bioveiligheidsprocedures gevolgd worden om mogelijke risico's te minimaliseren, zoals voorzien van het adequate beheersingsniveau voor het specifieke biologisch agens en gebruik maken van de gepaste collectieve en persoonlijke beschermingsmiddelen.
- Modificeren van schadelijke biologische agentia: virussen kunnen bijvoorbeeld genetisch gemodificeerd worden zodat ze cellen kunnen binnendringen, maar zich daar niet kunnen vermenigvuldigen of nieuwe virusdeeltjes kunnen produceren. Dit betekent dat ze geen ziekte kunnen veroorzaken omdat ze zich niet door het lichaam kunnen verspreiden. Deze virussen worden gebruikt in vaccins om een immuunrespons op te wekken zonder het risico dat ze de ziekte veroorzaken die ze moeten voorkomen. Deze methode is dus verschillend ten opzichte van het gebruik van geïnactiveerde en verzwakte virussen als vaccins. Ook al zijn deze agentia minder gevaarlijk dan een niet gemodificeerd exemplaar, moet er wel nog steeds gezorgd worden dat werknemers zo weinig mogelijk worden blootgesteld. Dit kan door te werken op het adequate fysieke beheersingsniveau (bioveiligheidskast) tijdens laboratoriumwerk of bijvoorbeeld door het gebruik van apparaten voor toediening van vaccins in een gesloten systeem, waarbij het ontsnappen van gevaarlijke agentia, en dus de blootstelling van de werknemers hieraan, wordt voorkomen.
- Gebruik van geïnactiveerde gevaarlijke biologische agentia: Het inactiveren van pathogene micro-organismen is een proces dat wordt gebruikt om ze ongevaarlijk te maken met behoud van zoveel mogelijk van hun structurele en andere interessante eigenschappen eigen aan het pathogeen. Dit is belangrijk voor verschillende soorten onderzoek zonder het risico om ziekte te veroorzaken, zoals de ontwikkeling van vaccins en de diagnose van biologische stalen waarvan de pathogeniciteit onbekend is of vermoed wordt zeer hoog te zijn. Er worden verschillende methoden gebruikt om ziekteverwekkers te inactiveren:
- inactivatie door hitte: het blootstellen van de micro-organismen aan hoge temperaturen;
- chemische inactivatie: behandelen van micro-organismen met bepaalde chemicaliën;
- stralingsinactivatie: micro-organismen blootstellen aan ioniserende straling zoals gammastralen of ultraviolet (UV) licht;
- fysieke verstoring: methodes zoals sonicatie of homogenisatie onder hoge druk om de fysieke integriteit van micro-organismen te verstoren.
Ook hier geldt dat steeds de gepaste protocollen moeten gevolgd worden, zodat de blootstelling aan deze biologische agentia zoveel als mogelijk wordt vermeden door het gebruik van het gepaste beheersingsniveau. Door de mogelijke onzekerheid van de effectiviteit van de inactivatie is het daarom standaard om ten minste een fysiek beheersingsniveau 2 toe te passen. Bovendien brengt het gebruik van de verschillende inactivatietechnieken eigen gevaren, zoals hitte, gevaarlijke chemische agentia, straling en trillingen, met zich mee. Deze gevaren kunnen ook een risico vormen voor de gezondheid van de werknemers die deze technieken toepassen. Daarom is een goede omkadering en opleiding van deze werknemers inzake veilig gebruik van deze technieken uitermate belangrijk.