BioTrends Vol.8 No.1 Tahun 2017
BIOSAFETY DAN BIOSECURITY: UPAYA UNTUK AMAN BEKERJA DI LABORATORIUM GITA SYAHPUTRA Laboratorium Rekayasa Genetika Terapan dan Desain Protein Pusat Penelitian Bioteknologi – LIPI *
[email protected]
Biosafety dan Biosecurity
dan Kanker Patobiologi – Universitas Indonesia), biosafety aboratorium adalah penerapan pengetahuan, /la.bo.ra.to.ri.um/ n menurut teknik, dan peralatan untuk Kamus Besar Bahasa melindungi personil laboratorium, Indonesia (KBBI) merupakan suatu laboratorium, dan lingkungan dari tempat atau kamar dan paparan agen yang berpotensi sebagainya tertentu yang menyebarkan penyakit. Sehingga, dilengkapi dengan peralatan biosafety memerlukan tempat untuk mengadakan percobaan kerja khusus (containment) untuk (penyelidikan dan sebagainya). mencegah agen biologis Mungkin saja diantara kita, berbahaya (biohazard) tidak pernah atau bahkan setiap hari keluar dari lingkungan kerja dan mengunjungi laboratorium. mencegah risiko paparan patogen Namun, tidak semua laboratorium terhadap personil di laboratorium, dapat dimasuki, beberapa hanya orang di luar laboratorium, juga dapat dimasuki oleh orang-orang lingkungan laboratorium tertentu yang berkompeten di (Biosafety dan Biosecurity PRVKPdalam laboratorium. Diagnosis UI, 2016) suatu penyakit, analisis sel pada manusia maupun hewan, kajian Selain aspek biosafety, diperlukan epidemiologi, penelitian ilmiah, juga aspek lainnya yaitu pengembangan produk farmasi: biosecurity yang pada semua aktivitas tersebut idealnya perkembangannya memiliki memerlukan laboratorium dengan prinsip, suatu perlindungan agen manajemen dan desain khusus biologis dan kimia dari suatu (Biorisk Management WHO, penyalahgunaan (bioterrorism). 2006). Hal ini terkait dengan Tujuan biosecurity adalah keamanan bagi subjek (personil mencegah, mengendalikan, dan laboratorium) dan objek (bahan mengelola risiko terhadap penelitian) atau yang lebih dikenal kehidupan dan kesehatan dari dengan biosafety dan biosecurity. suatu ancaman tertentu. Beberapa ancaman (hazard) dapat Menurut buku keamanan ditimbulkan melalui agen-agen laboratorium yang diterbitkan biologi berbahaya seperti: oleh PRVKP-UI (Pusat Riset Virus penularan agen biologis dari
L
34
hewan ke manusia; penyebaran strain, spesies, tumbuhan, hewan, atau agen lain yang merusak tumbuhan; pengendalian organisme yang dimodifikasi dengan materi genetik yang berpotensi mengganggu manusia dan lingkungan; serta spesies yang keberadaannya mengancam biodiversitas (Biosecurity WHO, 2010). Secara sekilas, biosecurity dan biosafety memiliki kemiripan. Namun, bila ditelaah keduanya dapat dibedakan pada objek yang dilindungi. Jika, biosafety menitikberatkan pada manajemen dan desain laboratorium dengan tujuan melindungi staf laboratorium agar dapat bekerja secara aman di laboratorium. Adapun biosecurity, menitikberatkan pada penanganan objek penelitian agar aman bagi lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan penilaian dan pemilihan jenis laboratorium yang akan digunakan dalam memulai suatu kegiatan penelitian. Pentingnya manajemen penilaian risiko (risk assessment) pada biosafety dan biosecuirty yang dilakukan di awal penelitian dan dilanjutkan
BioTrends Vol.8 No.1 Tahun 2017
peninjauan dan revisi selama penelitian dilakukan. Kita hidup dan tinggal di era yang tidak menentu dan selalu berubah dengan cepat, tidak terkecuali agen biologi dan penyakit. Bekerja di laboratorium dengan menggunakan objek suatu agen biologi sejatinya memerlukan sebuah keahlian dan keterampilan tersendiri. Hal ini digunakan untuk mengantisipasi risiko paparan agen biologis terhadap staf laboratorium atau lingkungannya. Diperlukan suatu organisasi laboratorium dengan manajemen yang baik untuk memastikan dan evaluasi efektivitas biosafety, kemahiran staf laboratorium, fasilitas, dan pengelolaan sebuah laboratorium. Demikian pula, masing-masing staf laboratorium diharapkan telah memiliki pengetahuan mengenai biosafety penanganan agen biologis, seperti mikroba patogen dan agen infeksi
lainnya, sehingga mengurangi paparan di laboratorium. Data yang dilaporkan oleh LAIs (Laboratory-Associated Infections) pada awal abad 20 mengungkap beberapa agen yang dapat menginfeksi pekerja di laboratorium antara lain: Brucella spp., Coxiella burnetii, hepatitis B virus (HBV), Salmonella typhi, Francisella tularensis, Mycobacterium tuberculosis, Blastomyces dermatitidis, Venezuelan equine encephalitis virus, Chlamydia psittaci, dan Coccidioides immitis (US Department of Health, 2009) Penilaian risiko (risk assessment) penting dilakukan pada sebuah laboratorium mikrobiologi atau kesehatan demi meningkatkan keselamatan staf laboratorium. Penilaian risiko dilakukan oleh seorang yang faham mengenai karakteristik spesifik organisme yang digunakan, peralatan dan
prosedur penelitian, hewan model yang digunakan, serta perlengkapan dan fasilitas laboratorium yang tersedia, biasanya oleh kepala laboratorium atau principal investigator (PI) bertanggung jawab atas hal tersebut. Penilaian risiko adalah proses yang digunakan untuk mengenal karakteristik dari bahan atau agen yang digunakan sebelum dimulainya pekerjaan di laboratorium. Prinsip dari karakter berbahaya suatu agen adalah adanya kemampuan untuk menginfeksi dan penyebab penyakit pada manusia dan hewan serta tingkat keparahan dan ketersediaan suatu tindakan pencegahan dan pengobatan penyakit yang ditimbulkan. World Health Organization (WHO) mengelompokkan empat kelompok mikroorganisme menurut risikonya.
Tabel 1. Pengelompokan mikroorganisme berdasarkan risiko infeksi (US Department of Health,2009; Biosafety dan Biosecurity PRVKP-UI, 2016) Kelompok Menurut National Institute Menurut World Health Jenis Mikroorganisme Risiko of Health (NIH) Organization (WHO) 1 Agen yang tidak Tidak ada atau rendahnya risiko Escherichia coli K12, menyebabkan penyakit agen terhadap individu dan Lactobacillus sp., pada manusia dewasa komunitas Asporogenic bacillus, Adenovirus-associated Mikroorganisme tidak virus (AAV), menyebabkan penyakit pada Boculoviruses, Herpes manusia dan hewan virus saimiri 2 Agen yang menyebabkan Risiko terhadap individu sedang, Escherichia coli, penyakit pada manusia dan terhadap komunitas rendah. Neisseria meningitides, jarang berakibat fatal. Treponema pallidium, Suatu pencegahan yang dapat Cryptoccoccus Tersedia tindakan menyebabkan penyakit pada neoformus, Ascaris sp., pencegahan dan manusia dan hewan tetapi Leishmania sp, pengobatan dari penyakit bukan bahaya yang serius bagi Adenovirus, Hepatitis A, yang ditimbulkan. staf laboratorium, komunitas, B, C, D, dan E. stok pangan, dan lingkungan. Paparan di laboratorium dapat menyebabkan infeksi yang 35
BioTrends Vol.8 No.1 Tahun 2017
3
Agen yang menyebabkan penyakit yang serius dan mematikan pada manusia. Tindakan pencegahan dan pengobatan umumnya belum ada. Risiko terhadap individu tinggi dan pada komunitas rendah.
4
Agen yang menyebabkan penyakit yang serius dan mematikan pada manusia. Tindakan pencegahan dan pengobatan tidak tersedia. Risiko terhadap individu tinggi dan pada komunitas tinggi.
Berbicara mengenai mikroorganism yang beresiko, akan berkaitan salah satunya dengan pemanfaatannya secara negatif untuk bioterrorism, contohnya sebuah kasus penyebaran Salmonela typhimurium di dalam suatu upaya untuk mempengaruhi jumlah pungutan suara dalam sebuah pemilihan umum yang terjadi di Amerika Serikat terjadi (McDade JE dan Frantz D, 1998.). Upaya menjajah suku Indian di Amerika Utara oleh Inggris dan Perancis dengan menyebarkan selimut yang telah dicemari virus cacar. Terorisme dengan menggunakan Clostridium botulinum dan antraks pernah digunakan oleh sekte Aum Shinrikyo di ruang kereta bawah tanah di Tokyo Adapun agen biologi yang berpotensi dijadikan
serius tetapi tindakan pencegahan dan pengobatan tersedia dengan risiko infeksi terbatas Risiko terhadap individu tinggi dan pada komunitas rendah. Patogen menyebabkan penyakit serius pada manusia dan hewan.
Brucella sp., Coxiella burnetii, Mycobacterium tuberculosis, Coccodiodes immitis, Hanta virus, Monkey pox.
Penyakit tidak menular antar individu. Tindakan pencegahan dan pengobatan telah tersedia. Risiko terhadap individu tinggi dan pada komunitas tinggi. Patogen menyebabkan penyakit serius pada manusia dan hewan.
Lassa virus, Machupo virus, Ebola virus, Marburg virus, Herpes virus simiae, Hemorrhagic fever virus.
Dapat tertular antar individu.
Tindakan pencegahan dan pengobatan tidak tersedia. agen bioterorisme antara lain: 1) Bacillus anthracis, dengan melepaskan endospora dalam aerosol yang diperkirakan mengakibatkan mortilitas yang parah pada sebuah populasi; 2) Francisella tularensis, jika dilepaskan diudara akan menghasilkan tularemia tifoid, sering kali yang menyerang organ pernapasan dan sangat infeksius; 3) Virus variola (cacar air), dimana virus tersebut dapat menyebar lewat udara dan apabila menyerang suatu populasi yang tidak divaksinasi menyebabkan mortalitas 30% atau lebih tinggi. Untuk itu perlu dilakukan pengawasan objek penelitian terutama agen biologi berbahaya agar tidak terjadi penyalahgunaan (Sudarmono, 2015). Biosafety Level 36
Agen biologi berbahaya memerlukan perlakuan khusus agar aman bagi staf laboratorium dan lingkungannya. Oleh karena itu, diperlukan metode, fasilitas, dan peralatan untuk mengelola agen biologi tersebut. Peralatan fasilitas keamanan diri diperlukan agar terhindar dari paparan agen biologi, contohnya adalah fasilitas Biosafety Cabinet (BSC) dengan beberapa tipe, yaitu tipe I, II, dan III. Fasilitas lainnya yang perlu diperhatikan dan acap kali dianggap remeh-temeh tetapi berperan penting dalam keamanan diri staf laboratorium, seperti penggunaan masker, sarung tangan, jas laboratorium, baju laboratorium, sepatu laboratorium, kaca mata laboratorium, dan lainnya. Pembangunan dan penyediaan fasilitas Laboratorium Biosafety
BioTrends Vol.8 No.1 Tahun 2017
Level (BSL) tingkat I, II, III, bahkan IV merupakan upaya dalam memerhatikan aspek biosafety dan biosecurity dalam proses penelitian di laboratorium. Terdapat empat jenis BSL yang dibedakan berdasarkan agen biologi (kelompok risiko mikroorganisme), semakin tinggi risiko mikroorganisme yang digunakan dalam penelitian seharusnya diiringi dengan peningkatan fasilitas BSL yang disediakan. Tingkat BSL yang makin tinggi maka tingkat keamanan untuk staf laboratorium dan lingkungannya akan semakin tinggi. (US Department of Health, 2009)
laboratorium pelatihan dan pembelajaran, dan pekerjaan laboratorium lainnya yang mana dapat menggunakan mikroorganisme yang tidak mengganggu kesehatan manusia dewasa. Beberapa bakteri seperti Escherichia colii, Bacillus subtilis dan Nigeria gruber dapat digunakan di laboratorium BSL-1. Namun, bukan berarti longgarnya fasilitas kemanan BSL-1 dapat menganggap tidak pentingnya keamanan diri. Saat bekerja di BSL-1, tetap harus menggunakan alat perlindungan diri karena beberapa individu memiliki ketahanan fisik yang berbeda. BSL-1 merupakan laboratorium standar untuk pekerjaan Biosafety Level 1 (BSL-1) dengan mikrobiologi tidak ada hal spesifik karakteristik peralatan keamanan, yang dibutuhkan di laboratorium fasilitas dan desain konstruksi ini, selain wastafel pencuci lebih tepat digunakan untuk tangan. (US Department of pembelajaran tingkat sekolah dan Health, 2009) universitas jenjang sarjana. BSL-1 dapat digunakan sebagai Biosafety Level 2 (BSL-2), dengan karakteristik peralatan keamanan, fasilitas, dan desain konstruksi yang dapat digunakan untuk uji klinis, diagnostik, pembelajaran, dan pekerjaan laboratorium dengan agen dengan risiko yang sedang (mikroorganisme risiko 2) dan tidak menyebar lewat udara. Beberapa pekerjaan untuk virus hepatitis B, Influenza A, Salmonella, dan Toxoplasma dapat dikerjakan di fasilitas laboratorium ini. Pekerjaan untuk Gambar 1. Fasilitas darah manusia, turunan darah Biosafety manusia, jaringan, cairan tubuh, Cabinet (BSC) dan cell lines manusia dapat pula yang ada pada dilakukan di BSL-2. Risiko utama laboratorium. untuk staf laboratorium adalah Penggunaan kecelakaan kerja karena adanya jenis BSC kontaminasi benda tajam. disesuaikan Meskipun organisme yang dengan tingkat digunakan di BSL-2 yang tidak risiko berkarakter menyebar lewat mikroorganisme udara, perlu antisipasi adanya (Tabel 1). potensi dari percikan sampel seperti darah dan cairan tubuh 37
manusia. Maka, perlu digunakan perlindungan wajah, baju laboratorium, dan sarung tangan. Pada BSL-2 perlu adanya wastafel pencuci tangan untuk mengurangi kontaminasi di lingkungan. (US Department of Health, 2009) Biosafety Level 3 (BSL-3), dengan karakteristik peralatan keamanan, fasilitas, dan desain konstruksi yang dapat digunakan untuk uji klinis, diagnostik, pembelajaran, dan pekerjaan laboratorium dengan agen dengan risiko yang sedang-tinggi (mikroorganisme risiko 3) dan berisiko menyebar lewat udara. Agen seperti Mycobacterium tuberculosis, HIV, St. Louis virus, dan Coxiella burnetii dapat ditangani pada BSL3. Risiko utama yang ada pada BSL-3 adalah adanya paparan lewat udara, sehingga perlunya pembangunan laboratorium ini jauh dari pemukiman penduduk. Penggunaan fasilitas pengamanan lebih ditingkatkan dari laboratorium dengan level di bawahnya, perlunya dekontaminasi dengan membasuh seluruh tubuh sebelum dan sesudah bekerja di BSL-3. (US Department of Health, 2009) Biosafety Level 4 (BSL-4) digunakan untuk pengerjaan penelitian dengan agen yang berbahaya, dapat menyebar lewat udara, dan belum ada cara pencegahan dan pengobatannya. Agen yang biasanya digunakan di BSL 4 adalah virus Marburg, Ebola, Smallpox atau Congo-fever. Paparan melalui udara, selaput lendir, paparan kulit, tetesan sampel, dapat berpotensi menimbulkan risiko infeksi yang tinggi pada staf laboratorium, masyarakat, dan lingkungan. Fasilitas BSC III, suplai udara bersih dari ruangan lain, serta adanya tekanan positif pada
BioTrends Vol.8 No.1 Tahun 2017
ruangan laboratorium dapat meminimalisasi risiko paparan ke lingkungan. Selain itu
of Buffalo, Texas University, dan Thomas Jefferson University telah memiliki IBC dengan kebijakan
berbahaya bagi masyarakat dan lingkungan. Dengan adanya pemahaman biosafety dan biosecurity diharapkan kita dapat membawa perubahan ke arah yang lebih baik dalam tata laksana laboratorium, sehingga diperoleh standar keamanan, keselamatan, dan hasil laboratorium pada pelayanan, penelitian, dan pendidikan di Indonesia. Daftar Pustaka Biorisk Management WHO. 2006. Biosecurity WHO. 2010
Gambar2. Perlengkapan keamanan diri untuk bekerja di laboratorium BSL 3. Bekerja pada jenis laboratorium ini memerlukan ketelitian dan keterampilan lebih dalam menangani objek penelitian dengan risiko tinggi. pembangunan gedung BSL-4 seyogyanya dibangun terisolasi dari kompleks gedung penelitian, dengan manajemen pembuangan udara dan limbah laboratorium yang telah memadai. (US Department of Health, 2009) Fasilitas biosafety level, perlu ditunjang oleh beberapa manajemen khusus seperti: 1) Perlunya pembentukan komisi untuk penilaian biosafety dalam penelitian di lembaga penelitian. Pembentukan Institutional Biosafety Comitee (IBC) yang terdiri dari beberapa orang Biological Safety Officer (BSO) berguna untuk pelayanan dalam penilaian risiko selama pada sebelum penelitian dan evaluasi setelah penelitian selesai. Keputusan IBC dalam menilai risiko penelitian dapat mengacu pada National Institute of Health (NIH). Beberapa universitas di Amerika Serikat seperti University
McDade JE, Frantz D. 1998. Bioterrorism as a public health threat. Emerg Infct Dis. Vol 4: 493-494 Sudarmono, Pratiwi. 2015. Biosecurity dalam Kedokteran dan Kesehatan. eJKI. Vol 3 (1): 1-7
dan prosedur manual yang jelas. 2) Penggunaan vaksin untuk penyakit tertentu dapat Tim PRVKP FKUI-RSCM. 2016. meningkatkan perlindungan staf Biosafety dan Biosecurity: Di laboratorium sebelum melakukan dalam Laboratorium pekerjaannya. 3) Setiap staf Biomedik dan dalam Praktik laboratorium terlebih dahulu Teknik Biomedik. PRVKP UI diberikan pemahaman dan RSCM. Jakarta pelatihan mulai dari memahami karakteristik bahan kimia dan US Department of Health and agen biologi yang digunakan serta Human Services. 2009. teknik laboratorium yang baik dan Biosafety in Microbiological benar. 4) Pemberian fasilitas cek and Biomedical Laboratories kesehatan rutin pada staf 5th Edition. laboratorium agar dapat mendeteksi risiko dini paparan agen berbahaya. 5) Jika diperlukan, dapat bekerja sama dengan pihak ketiga dalam penyediaan rutin untuk pakaian lengkap laboratorium kondisi bersih dan penanganan pakaian lengkap laboratorium yang telah terpakai 6) Diperlukan prosedur pengolahan limbah untuk mencegah terlepasnya agen biologi atau bahan kimia 38