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Sensibelchen: Schon ein Staubkorn kann die Krebstherapie zunichtemachen, die die Forscherin im Reinraum herstellt.
Foto: Fraunhofer (IZI)

Besuch im LaborHantieren mit Viren: So schützen sich Lebensretter

Krebstherapien, Diagnosen, Impfstoffe: Was in Biolaboren erforscht wird, kann Leben retten. Dafür haben die Forschenden es täglich mit Krankheitserregern zu tun. Wie gehen sie damit um?

Das Brummen der Luft­filter­anlage hallt durch Flure, die an eine Klinik erinnern. Es geht vorbei an Rohren, Tanks und Glas­trenn­wänden, Schau­fenstern in die Forschung: Wissen­schaftler­innen und Wissen­schaftler in weißen Kitteln und Schutz­anzügen pipettieren, schauen durch Mikros­kope, züchten Kulturen in Petri­schalen. In abge­riegelten Rein­räumen entwickeln sie Krebs­therapien, in Laboren der Schutz­stufe zwei (S2) und drei (S3) untersuchen die Forschenden Viren und Bakterien, die dem Menschen gefährlich werden können. Der Umgang mit Krank­heits­erregern – Alltag im Leipziger Fraunhofer-Institut für Zell­therapie und Immu­nologie (IZI).

Kampf gegen Krebs und Viren

Im Reinraum zählt höchste Sorgfalt. Hier program­mieren die Wissen­schaftler­innen und Wissen­schaftler unter anderem Immun­zellen um, die dann gegen Krebs eingesetzt werden. Zell- und Gentherapie nennt man das, oft die letzte Chance von Krebs­patientinnen und -patienten auf Heilung. Fehler und Verun­reinigungen würden die Wirk­stoffe unbrauch­bar machen, Erkrankte erhielten dann schlimmsten­falls nicht ihre Therapie. Ein verant­wortungs­voller Job. Kein Staub­korn darf hinein­gelangen. Wer hier arbeitet, muss durch mehrere Schleusen, sich umziehen und drei Lagen Schutz­kleidung anlegen.

Nebenan hingegen darf nichts hinaus: Im S3-Labor entwickeln die Forschenden unter anderem neue Impfstoffe für potenziell gefährliche Erreger, darunter das West-Nil-Virus und das Denguefieber. Während im Reinraum Überdruck herrscht, damit nichts in das Labor eindringt, wird im S3-Labor bei Unterdruck gearbeitet. Dies verhindert, dass ein Erreger die Anlage verlässt.

Handschuhe für die Arbeit im Labor
Laborkultur: Jeder Stoff erfordert eigene Regeln für die sichere Handhabung. Foto: VBG/Thomas Eisenhut
Kühlschrank mit dem Hinweis "Vorsicht ätzend"
Am Schrank warnt ein Schild vor ätzenden Lösungsmitteln. Foto: VBG/Thomas Eisenhut
Viele Geräte in einem Labor.
Handwerk Wissenschaft: Im S2-Labor steht ein Sammelsurium aus Geräten, Behältern und Werkbänken. Das Team erforscht neue Wege, Infektionen zu bestimmen. Foto: VBG/Thomas Eisenhut
Handschuhe in einem Labor.
Das molekularbiologische Arbeiten auf Eis verlangt Handschuhe. Foto: VBG/Thomas Eisenhut
Porträt eines Mannes.
Leiter Dirk Kuhlmeier verantwortet den Arbeitsschutz in seinem Projekt. Foto: VBG/Thomas Eisenhut

Essen und Trinken tabu

Ein paar Flure weiter in den Laboren der Schutz­stufe zwei. Auf langen Tischen reihen sich Geräte und Behälter, ihre Etiketten warnen vor biolo­gischer Gefahr. Hier tüftelt Natalia Sandetskaya an neuen Diagnose­ver­fahren. „Ärztinnen und Ärzte können durch unsere Erkennt­nisse zuver­lässiger die Ursache für eine Infektion feststellen“, so die Biomedi­zinerin. Dazu hantieren sie und ihr Team unter anderem mit Chlamydien und Staphylokokken. Alle kritischen Hand­griffe führt Sandetskaya in einer Sicherheits­bank durch. Darin hält ein Luftstrom die Mikroorganismen zurück.

Wird einem da manchmal mulmig? „Respekt trifft es eher. Es gibt viele Regeln“, erklärt Dirk Kuhlmeier, als Gruppen­leiter verant­wortlich für den Arbeits­schutz. Einige davon: Die Fenster bleiben zu, Labor­kleidung bleibt im Labor, Hand­des­infektion ist Pflicht, Essen und Trinken sind tabu. „Finden wir auch nur die Verpackung eines Schoko­riegels im Müll, gibt es aufwendige Unter­suchungen“, so der gebürtige Wolfsburger.

Mulmig werde einem höchstens, wenn jemand Symptome zeigt. „Eine Doktorandin hat mit Chlamydien hantiert und bekam eine Augen­entzündung. In so einem Fall machen die Arbeits­mediziner einen Abstrich“, sagt der Chemiker. Zum Glück konnten die Bakterien bei ihr nicht nach­gewiesen werden. Falls doch, wird untersucht: Wo liegen Schwach­stellen? Werden alle Vorkehrungen getroffen?

Kein Erreger darf hinaus

Fragen, mit denen sich der Biologe Peter Ruschpler beschäftigt, ein energischer Mann mit zügigem Gang. Als Beauf­tragter für biolo­gische Sicher­heit überprüft und berät er alle 17 Forschungs­gruppen, die insgesamt 400 Mitarbeitende zählen. Die vielen Fach­bereiche mit verschie­denen Viren, Bakterien, Pilzen und Parasiten erfordern eine zentrale Regelung der Sicherheit. „Arbeits­sicherheit geht hier Hand in Hand mit der Umwelt­sicherheit. Kein Erreger darf die Labore verlassen“, sagt der Leipziger, der selbst ein Team leitet, das Tumorstammzellen untersucht.

Angst ist ein schlechter Ratgeber, Routine führt zu Fehlern. Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler müssen sich gut selbst einschätzen können.
Peter Ruschpler, Biologe und Sicherheitsbeauftragter

Alle Mitarbeitenden werden persönlich unter­wiesen und geimpft, wenn nötig. Jeder Bereich erfordert eine spezielle Ausbildung und Vor­kehrungen. So muss etwa behördlich gemeldet werden, wer im S3-Bereich arbeiten darf. Strenger sind nur S4-Labore, von denen es bundesweit nur fünf gibt. „Darin werden sogar Pocken und Ebola untersucht“, erklärt Ruschpler und öffnet eine Tabelle auf seinem Laptop. Welcher Erreger welche Stufe erfordert, zeigt die Datenbank der Zentralen Kommission für die Biolo­gische Sicher­heit. „Bevor wir einen Erreger ins Haus holen, bereiten wir alles vor.“

Der Risiko­faktor Mensch lasse sich nie ausschließen. „Wichtig ist es, weder mit Angst noch mit Routine zu arbeiten“, so Ruschpler. Deswegen müsse sich jeder und jede Forschende vor dem Einsatz selbst einschätzen, ob er oder sie gewissenhaft handele. Alle achten genau aufeinander – was einmal zu einer kuriosen Meldung führte: Kuhlmeier und sein Team hätten Bier im Labor. Rasch entwarnte der Gruppen­leiter: „Wir haben Bakterien untersucht, die in Brauereien das Bier verderben. Das Bier stand hier also nur zu Forschungs­zwecken.“

Schutzstufen-Einmaleins

S1
In den bundesweit 4.500 S1-Anlagen gelten nur allgemeine Hygiene­maßnahmen, Kittel und Hand­schuhe sind aber ein Muss. Organismen wie das Koli­bakterium erfordern das Arbeiten an einer Sicher­heitsbank.

S2
1.700 Labore erfüllen hierzulande den S2-Standard. Sie müssen klar von anderen Räumen abgegrenzt und täglich desinfiziert werden. Die untersuchten Organismen dürfen nicht lebens­bedrohlich sein und sich nicht über die Luft übertragen.

S3
Von diesen Laboren gibt es in Deutsch­land schon deutlich weniger: 102. Der Umgang mit gefähr­lichen Viren und Bakterien verlangt unter anderem Schutz­kleidung, Schleusen, Unterdruck, Notfall­begasung, Notstrom, Abwasser- und Luft­filterung. Alles, was rausgeht, wird noch im Labor sterilisiert.

S4
Dreifache Schleuse, Schutz­anzug mit Sauer­stoff­zufuhr, Duschen: Bundesweit gibt es nur fünf S4-Labore. Die dort unter­suchten Erreger wie Pocken und Ebola zählen zu den gefähr­lichsten überhaupt. Daher sind die Schutz­maßnahmen besonders streng.

Sicher arbeiten im Forschungs­labor – so geht’s: Die VBG bietet auf ihrer Website Fachinformationen und Arbeitshilfen, um die Arbeit in Forschungseinrichtungen vorausschauend und sicher zu organisieren.

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