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6.15.4 : Contrôle biologique des microbes - Biologie

6.15.4 : Contrôle biologique des microbes - Biologie


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OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

  • Décrire les types d'agents antimicrobiens disponibles pour contrôler la croissance des microbes

Une grande variété de produits chimiques appelés agents antimicrobiens sont disponibles pour contrôler la croissance des microbes. Par exemple:

  1. Agents chimiothérapeutiques, y compris les antibiotiques, sont administrés dans le corps infecté.
  2. Désinfectants sont des agents chimiques utilisés sur des objets inanimés pour abaisser le niveau de microbes présents sur l'objet. Ceux-ci ne sont pas capables de stériliser, généralement parce qu'ils ne parviennent pas à tuer les endospores, certains virus et organismes tels que Mycobactérietuberculose.
  3. Antiseptiques sont des produits chimiques utilisés sur les tissus vivants pour diminuer le nombre de microbes présents dans ces tissus.

Les désinfectants et les antiseptiques affectent les bactéries de plusieurs manières. Ceux qui entraînent la mort bactérienne sont appelés agents bactéricides. Ceux qui provoquent une inhibition temporaire de la croissance sont des agents bactériostatiques. Aucun agent antimicrobien n'est le plus efficace pour une utilisation dans toutes les situations - différentes situations peuvent nécessiter différents agents. Un certain nombre de facteurs affectent la sélection du meilleur agent pour une situation donnée – Les agents antimicrobiens doivent être sélectionnés en tenant compte d'organismes et de conditions environnementales spécifiques. Les variables supplémentaires à prendre en compte dans le choix d'un agent antimicrobien comprennent le pH, la solubilité, la toxicité, la matière organique présente et le coût.

Une fois qu'un agent a été sélectionné, il est important d'évaluer son efficacité. Lors de l'évaluation de l'efficacité des agents antimicrobiens, la concentration, la durée du contact et s'il est létal (-cidal) ou inhibiteur (-statique) à cette concentration d'exposition sont les critères importants.

Avant l'avènement des antibiotiques, les organismes vivants étaient utilisés directement pour tenter de contrôler les infections microbiennes. Des exemples d'un tel contrôle biologique comprenaient la bactériothérapie, la thérapie bactériophage, la thérapie contre le paludisme, les probiotiques et l'utilisation d'asticots vivants. Dans tous les cas, les organismes eux-mêmes plutôt qu'un produit de leur métabolisme ont été utilisés comme agent potentiellement curatif. La lutte biologique contre les infections humaines se limitait en grande partie au traitement des infections superficielles de la peau et des muqueuses. De plus, des tentatives ont été faites pour modifier la microflore du tractus intestinal humain afin de favoriser la croissance de bactéries ou de levures bénignes ou bénéfiques. Des études modernes suggèrent que l'utilisation de la lutte biologique dans le traitement des infections humaines devrait être réévaluée à la lumière de l'apparition mondiale croissante de bactéries résistantes aux antibiotiques et des opportunités offertes par les développements récents de la technologie génétique.

Points clés

  • La plupart des exemples de contrôle biologique des microbes sont antérieurs aux sulfamides et à la pénicilline.
  • La thérapie par les asticots, bien que répulsive selon les normes modernes, s'est avérée étonnamment efficace.
  • Aujourd'hui, une grande variété de produits chimiques appelés agents antimicrobiens sont disponibles pour contrôler la croissance des microbes. Ceux-ci comprennent les agents chimiothérapeutiques, les désinfectants et les antiseptiques.

La science derrière les produits microbiens et biologiques

À la surface, un champ de culture semble aussi terne que, eh bien, la saleté. En dessous, cependant, se trouve une guerre invisible qui est constamment menée. Les microbes du sol (comme les bactéries et les champignons) le chassent continuellement pour se nourrir et dominer. Certains de ces microbes sont mauvais, mais beaucoup sont bons car ils facilitent des tâches telles que le transfert des nutriments des cultures ou la lutte antiparasitaire.

C'est dans cette mêlée qu'entrent les produits microbiens et biologiques. Au mieux, les microbes introduits dans le sol sous forme de traitements de semences ou sous forme liquide peuvent bien jouer avec les organismes existants du sol et aider les cultures à mieux utiliser les nutriments ou à tuer les parasites. Les producteurs de soja utilisent depuis longtemps des inoculants pour relancer les bactéries rhizobium fixatrices d'azote dans le sol.

Au pire, ces produits souffrent d'une stigmatisation « des insectes dans une carafe » de l'époque où les vendeurs les vendaient avec un cirage de chaussures, un sourire, aucune science et aucun avantage.

« Si vous regardez en arrière au cours des 15, 20, 25 dernières années, l'évolution des produits microbiens en agriculture, la route est jonchée de ceux qui se sont succédé. Ce n'est pas parce qu'ils n'ont jamais fonctionné, c'est parce qu'ils ont donné des résultats incohérents », explique Michael Miille, PDG de Joyn Bio, une coentreprise formée plus tôt cette année entre Bayer et Ginkgo Bioworks pour développer des produits visant à améliorer l'efficacité de l'azote des plantes.


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6.15.4 : Contrôle biologique des microbes - Biologie

Qu'est-ce que le contrôle biologique ?

Ce segment comprend plusieurs paragraphes avec des informations générales sur la lutte biologique et ces sous-sections :


  • Contrôle Biologique Classique
  • Augmentation
  • Achat et libération d'ennemis naturels

La lutte biologique est une composante d'une stratégie de lutte intégrée contre les ravageurs. Elle est définie comme la réduction des populations de ravageurs par les ennemis naturels et implique généralement un rôle humain actif. Gardez à l'esprit que toutes les espèces d'insectes sont également supprimées par des organismes naturels et des facteurs environnementaux, sans intervention humaine. C'est ce qu'on appelle souvent le contrôle naturel. Ce guide met l'accent sur la lutte biologique contre les insectes mais la lutte biologique contre les mauvaises herbes et les maladies des plantes est également incluse. Les ennemis naturels des insectes nuisibles, également appelés agents de lutte biologique, comprennent les prédateurs, les parasitoïdes et les agents pathogènes. La lutte biologique contre les mauvaises herbes comprend les insectes et les agents pathogènes. Les agents de lutte biologique contre les maladies des plantes sont le plus souvent appelés antagonistes.

Les prédateurs, tels que les coccinelles et les chrysopes, sont principalement des espèces libres qui consomment un grand nombre de proies au cours de leur vie. Les parasitoïdes sont des espèces dont le stade immature se développe sur ou à l'intérieur d'un seul insecte hôte, tuant finalement l'hôte. De nombreuses espèces de guêpes et certaines mouches sont des parasitoïdes. Les agents pathogènes sont des organismes pathogènes, notamment des bactéries, des champignons et des virus. Ils tuent ou affaiblissent leur hôte et sont relativement spécifiques à certains groupes d'insectes. Chacun de ces groupes d'ennemis naturels est discuté beaucoup plus en détail dans les sections suivantes.

Les comportements et les cycles de vie des ennemis naturels peuvent être relativement simples ou extraordinairement complexes, et tous les ennemis naturels des insectes ne sont pas bénéfiques pour la production agricole. Par exemple, les hyperparasitoïdes sont des parasitoïdes d'autres parasitoïdes. Dans les pommes de terre cultivées dans le Maine, 22 parasitoïdes de pucerons ont été identifiés, mais ceux-ci ont été attaqués par 18 espèces supplémentaires d'hyperparasitoïdes.

Ce guide se concentre sur les espèces pour lesquelles les avantages de leur présence l'emportent sur les inconvénients. Un ennemi naturel efficace doit avoir un taux de reproduction élevé, une bonne capacité de recherche, une spécificité d'hôte, être adaptable à différentes conditions environnementales et être synchronisé avec son hôte (ravageur).

Un taux de reproduction élevé est important pour que les populations de l'ennemi naturel puissent augmenter rapidement lorsque des hôtes sont disponibles. L'ennemi naturel doit être efficace dans la recherche de son hôte et il ne doit rechercher qu'une ou quelques espèces hôtes. Les araignées, par exemple, se nourrissent de nombreux hôtes différents, y compris d'autres ennemis naturels. Il est également très important que l'ennemi naturel apparaisse en même temps que son hôte. Par exemple, si l'ennemi naturel est un parasitoïde des œufs, il doit être présent lorsque les œufs hôtes sont disponibles. Aucun ennemi naturel n'a tous ces attributs, mais ceux avec plusieurs caractéristiques seront plus importants pour aider à maintenir les populations de ravageurs.

Il existe trois grands types de lutte biologique qui se chevauchent quelque peu : la conservation, la lutte biologique classique (introduction d'ennemis naturels dans un nouveau lieu) et l'augmentation.

La conservation des ennemis naturels est probablement la pratique de lutte biologique la plus importante et la plus facilement disponible pour les producteurs. Les ennemis naturels sont présents dans tous les systèmes de production, du jardin d'arrière-cour au champ commercial. Ils sont adaptés à l'environnement local et au ravageur ciblé, et leur conservation est généralement simple et économique. Avec relativement peu d'efforts, l'activité de ces ennemis naturels peut être observée. Les chrysopes, les coccinelles, les larves de syrphes et les momies de pucerons parasitées sont presque toujours présentes dans les colonies de pucerons. Les mouches adultes infectées par des champignons sont souvent courantes après des périodes de forte humidité. Ces contrôles naturels sont importants et doivent être conservés et pris en compte lors de la prise de décisions en matière de lutte antiparasitaire. Dans de nombreux cas, l'importance des ennemis naturels n'a pas été suffisamment étudiée ou ne devient apparente qu'une fois l'utilisation d'insecticides arrêtée ou réduite. Souvent, le mieux que nous puissions faire est de reconnaître que ces facteurs sont présents et de minimiser les impacts négatifs sur eux. Si un insecticide est nécessaire, tout doit être fait pour utiliser un matériau sélectif de manière sélective.


Résumé

Des souches bactériennes particulières dans certains environnements naturels préviennent les maladies infectieuses des racines des plantes. La manière dont ces bactéries obtiennent cette protection contre les champignons pathogènes a été analysée en détail dans des souches de lutte biologique de pseudomonades fluorescentes. Au cours de la colonisation racinaire, ces bactéries produisent des antibiotiques antifongiques, provoquent une résistance systémique induite chez la plante hôte ou interfèrent spécifiquement avec les facteurs de pathogénicité fongique. Avant de s'engager dans ces activités, les bactéries de biocontrôle passent par plusieurs processus de régulation aux niveaux transcriptionnel et post-transcriptionnel.


Intestin moyen et protéines insecticides

Maria Helena Neves Lobo Silva Filha , . Lêda Regis , dans Avancées en physiologie des insectes , 2014

1.1 Contexte

L'utilisation de bactéries entomopathogènes pour la lutte contre les insectes a commencé dans les années 1960 avec la découverte et le développement de Bacillus thuringiensis (Bt) variétés produisant des protéines insecticides actives contre les insectes ravageurs agricoles. Les B. thuringiensis sérovar. israelensis (Bti) découvert par Goldberg et Margalit (1978) a été le premier sérotype identifié comme actif contre les larves de Diptera ( de Barjac, 1978 ). Cette bactérie entomopathogène a connu un développement rapide depuis la caractérisation de ses propriétés jusqu'à l'utilisation sur le terrain ( Becker, 1997 Guillet et al., 1990 Margalit et Dean, 1985 ), principalement en raison des graves problèmes de résistance rencontrés par les insecticides de synthèse dans les programmes de lutte antivectorielle au cours de cette période. La deuxième bactérie moustique Lysinibacillus sphaericus (Ls), précédemment désigné comme B. sphaericus, a été identifié par Neide en 1904 ( Neide, 1904). La caractérisation de cette espèce en tant qu'agent pathogène des moustiques a été initiée par Kellen, bien plus tard, lorsqu'une souche toxique a été isolée à partir de cadavres de Culiseta incidens larves ( Kellen et al., 1965 ). La souche Kellen (K) présentait un faible niveau de toxicité et n'a pas suscité beaucoup d'intérêt pour son développement comme agent de contrôle. La découverte par Singer (1973) de la souche SSII-1, qui présentait une activité plus élevée que la souche K, a renouvelé l'intérêt pour cette bactérie et motivé la recherche de nouvelles souches. Plus tard, des souches à haute activité ont été découvertes ( Singer, 1977 Weiser, 1984 Wickremesingue et Mendis, 1980 ) qui ont conduit au développement de l'utilisation de Ls comme agent anti-moustique.

Facteurs insecticides produits par Ls ont été identifiés dans des souches isolées dans le monde, et ces isolats ont été classés en fonction de leur toxicité pour les moustiques. Les premières études ont montré que la forte activité de certaines souches était associée à la production d'inclusions cristallines lors de la sporulation bactérienne ( Fig. 3.1 ) ( de Barjac et Charles, 1983 Kalfon et al., 1984 Payne et Davidson, 1984 Yousten et Davidson, 1982 ). Les cristaux sont synthétisés au cours du stade III de la sporulation, et une fois formés, ils restent associés à la spore au sein de l'exosporium (Kalfon et al., 1984 Yousten et Davidson, 1982). Une étude a montré que les souches mutantes bloquées dès les premiers stades de la sporulation ne produisaient pas de cristaux et perdaient leur toxicité vis-à-vis des larves, ce qui a confirmé le rôle essentiel joué par les cristaux pour l'activité antimoustique de ces souches ( Charles et al., 1988 ) . Les cristaux actifs contiennent la protoxine binaire (Bin), qui est la principale protéine insecticide produite par Ls (Baumann et al., 1985).

Graphique 3.1. Micrographie de Lysinibacillus sphaericus souche 2297 en fin de sporulation. (A) Spore et cristal se trouvent respectivement sur les côtés gauche et droit de l'exosporium. (B) Treillis cristallin.

Tiré de Charles et al. (2010).

Vladimir V. Gouli , . José A.P. Marcelino , in Concise Illustrated Dictionary of Biocontrol Terms , 2016

marque déposée d'insecticide à base de bactérie entomopathogène Bacillus thuringiensis subsp. aizawai souche GC-91 utilisée pour lutter contre différents insectes de l'ordre des lépidoptères sur de nombreuses cultures agricoles. Fabriqué par Certis, États-Unis.

marque déposée d'insecticide à base de bactérie Bacillus popilliae (=Paenibacillus popilliae), pour lutter contre les scarabées japonais, les hannetons, ainsi que certains scarabées de mai et juin. Fabriqué par Fairfax Biological Laboratory, Inc., États-Unis.

Maladie de la spongieuse japonaise

maladie des larves de Porthétria dispar pensé pour être causé par la bactérie Streptocoque disparis. Les larves symptomatiques cessent de manger et deviennent diarrhéiques. Aux stades avancés de la maladie, le Streptocoque se trouve dans l'hémocèle et progressivement dans le tissu musculaire de l'insecte.

marque déposée d'insecticide à base de bactérie entomopathogène Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki souche SA-11 utilisée pour lutter contre différents insectes de l'ordre des lépidoptères sur différentes cultures agricoles et ornementales. Fabriqué par Certis, États-Unis.

famille des Pteromalidés, regroupe de nombreuses espèces d'insectes de nature parasitaire.

analogue sesquiterpénoïde de l'hormone juvénile des insectes dérivé du sapin baumier nord-américain, Abies balsamea et utilisé pour la lutte biologique contre les insectes.

groupe spécifique de substances organiques qui, en tant qu'hormones, régulent le développement des caractéristiques larvaires chez les insectes. Des analogues chimiques synthétiques sont développés comme insecticides.

produits chimiques synthétiques ayant des propriétés juvéniles naturelles.


Tendances récentes des méthodes de contrôle des maladies du flétrissement bactérien causées par Ralstonia solanacearum

Des études antérieures ont décrit le développement de méthodes de lutte contre les maladies du flétrissement bactérien causées par Ralstonia solanacearum. Cette revue s'est concentrée sur les avancées récentes dans les mesures de contrôle, telles que les mesures biologiques, physiques, chimiques, culturelles et intégrales, ainsi que sur l'efficacité du contrôle biologique et les mécanismes de suppression. Les agents de lutte biologique (ACB) ont été dominés par les bactéries (90%) et les champignons (10%). Des souches avirulentes de R. solanacearum, Pseudomonas spp., Bacillus spp. et Streptomyces spp. sont des BCA bien connus. Des BCA nouveaux ou peu courants ont également été identifiés, tels que Acinetobacter sp., Burkholderia sp. et Paenibacillus sp. Les méthodes d'inoculation des BCA affectent l'efficacité de la lutte biologique, telles que le versement ou l'arrosage du sol, le trempage des racines et l'enrobage des semences. L'amendement de différentes matières organiques, telles que les résidus végétaux, les déchets animaux et les composés organiques simples, a fréquemment été signalé pour supprimer les maladies du flétrissement bactérien. Il a été démontré que l'application combinée de BCA et de leurs substrats supprime plus efficacement le flétrissement bactérien de la tomate. Les mécanismes de suppression sont généralement attribués aux métabolites antibactériens produits par les BCA ou à ceux présents dans les produits naturels. Cependant, le nombre d'études liées à la résistance de l'hôte au pathogène est en augmentation. Les communautés microbiennes améliorées/modifiées du sol sont également indirectement impliquées dans la suppression des maladies. De nouveaux types prometteurs de mesures de contrôle incluent la désinfection biologique des sols à l'aide de substrats qui libèrent des composés volatils. Cette revue a décrit les avancées récentes dans différentes mesures de contrôle. Nous nous sommes concentrés sur l'importance de la lutte antiparasitaire intégrée (IPM) pour les maladies du flétrissement bactérien.


Contenu

Les risques chimiques généralement rencontrés en laboratoire comprennent les agents cancérigènes, les toxines, les irritants, les corrosifs et les sensibilisants. Les dangers biologiques comprennent les virus, les bactéries, les champignons, les prions et les toxines d'origine biologique, qui peuvent être présents dans les fluides corporels et les tissus, les échantillons de culture cellulaire et les animaux de laboratoire. Les voies d'exposition aux dangers chimiques et biologiques comprennent l'inhalation, l'ingestion, le contact avec la peau et le contact avec les yeux. [2]

Une compréhension complète des risques expérimentaux associés à la biologie synthétique aide à renforcer les connaissances et l'efficacité de la biosécurité. [3] Avec la création potentielle future d'organismes unicellulaires artificiels, certains commencent à considérer l'effet que ces organismes auront sur la biomasse déjà présente. Les scientifiques estiment qu'au cours des prochaines décennies, la conception des organismes sera suffisamment sophistiquée pour accomplir des tâches telles que la création de biocarburants et l'abaissement des niveaux de substances nocives dans l'atmosphère. [4] Les scientifiques qui favorisent le développement de la biologie synthétique affirment que l'utilisation de mécanismes de biosécurité tels que les gènes suicides et les dépendances nutritionnelles garantira que les organismes ne peuvent pas survivre en dehors du laboratoire dans lequel ils ont été créés à l'origine. [5] Des organisations comme le groupe ETC soutiennent que les réglementations devraient contrôler la création d'organismes qui pourraient potentiellement nuire à la vie existante. Ils soutiennent également que le développement de ces organismes déplacera simplement la consommation de pétrole vers l'utilisation de la biomasse afin de créer de l'énergie. [6] Ces organismes peuvent nuire à la vie existante en affectant la chaîne alimentaire proie/prédateur, la reproduction entre espèces, ainsi que la compétition avec d'autres espèces (espèces en péril ou agissant comme des espèces envahissantes). Des vaccins synthétiques sont maintenant produits en laboratoire. Ceux-ci ont suscité beaucoup d'enthousiasme dans l'industrie pharmaceutique, car ils seront moins chers à produire, permettront une production plus rapide et amélioreront les connaissances en virologie et en immunologie.

La biosécurité, en médecine et en milieu de soins, fait spécifiquement référence à la manipulation appropriée des organes ou tissus d'origine biologique, ou des produits de thérapie génétique, des virus en ce qui concerne l'environnement, [7] pour assurer la sécurité des travailleurs de la santé, des chercheurs, du personnel de laboratoire , les patients et le grand public. Les laboratoires se voient attribuer un niveau de sécurité biologique numéroté de 1 à 4 en fonction de leur niveau de risque biologique potentiel. [8] L'autorité employeuse, par l'intermédiaire du directeur du laboratoire, est chargée de veiller à ce qu'il y ait une surveillance adéquate de la santé du personnel du laboratoire. [9] L'objectif d'une telle surveillance est de surveiller les maladies professionnelles acquises. [10] L'Organisation mondiale de la santé attribue l'erreur humaine et une mauvaise technique [10] comme la principale cause de mauvaise manipulation des matériaux biodangereux.

La biosécurité devient également une préoccupation mondiale et nécessite des ressources à plusieurs niveaux et une collaboration internationale pour surveiller, prévenir et corriger les accidents dus à une diffusion involontaire et malveillante et également pour empêcher que les bioterroristes obtiennent leur échantillon biologique pour créer des armes biologiques de destruction massive. Même les personnes en dehors du secteur de la santé doivent être impliquées car dans le cas de l'épidémie d'Ebola, l'impact qu'elle a eu sur les entreprises et les voyages a exigé que les secteurs privés et les banques internationales aient promis ensemble plus de 2 milliards de dollars pour lutter contre l'épidémie. [11] Le bureau de la sécurité internationale et de la non-prolifération (ISN) est responsable de la gestion d'un large éventail de politiques, de programmes, d'accords et d'initiatives de non-prolifération des États-Unis, et les armes biologiques sont l'une de leurs préoccupations. La biosécurité a ses risques et ses avantages. Toutes les parties prenantes doivent essayer de trouver un équilibre entre la rentabilité des mesures de sécurité et utiliser des pratiques et des recommandations de sécurité fondées sur des preuves, mesurer les résultats et réévaluer systématiquement les avantages potentiels que la biosécurité représente pour la santé humaine. Les désignations de niveau de biosécurité sont basées sur un ensemble de caractéristiques de conception, de construction, d'installations de confinement, d'équipement, de pratiques et de procédures opérationnelles requises pour travailler avec des agents des divers groupes à risque. [dix]

La classification des matières présentant un danger biologique est subjective et l'évaluation des risques est déterminée par les personnes les plus familières avec les caractéristiques spécifiques de l'organisme. [10] Plusieurs facteurs sont pris en compte lors de l'évaluation d'un organisme et du processus de classification.

  • Groupe de risque 1 : (risque faible ou nul pour l'individu et la communauté) Un micro-organisme qui est peu susceptible de provoquer une maladie humaine ou animale. [12]
  • Groupe de risque 2 : (risque individuel modéré, risque communautaire faible) Un agent pathogène qui peut provoquer des maladies humaines ou animales, mais il est peu probable qu'il représente un danger grave pour les travailleurs de laboratoire, la communauté, le bétail ou l'environnement. Les expositions en laboratoire peuvent provoquer une infection grave, mais un traitement efficace et des mesures préventives sont disponibles et le risque de propagation de l'infection est limité. [dix]
  • Groupe de risque 3 : (risque individuel élevé, risque communautaire faible) Un agent pathogène qui provoque généralement une maladie grave chez l'homme ou l'animal, mais ne se transmet généralement pas d'un individu infecté à un autre. Un traitement efficace et des mesures préventives sont disponibles. [dix]
  • Groupe de risque 4 : (risque individuel et communautaire élevé) Un agent pathogène qui provoque généralement de graves maladies humaines ou animales et qui peut être facilement transmis d'un individu à un autre, directement ou indirectement. Un traitement efficace et des mesures préventives ne sont généralement pas disponibles. [dix]

Voir les Directives pour les laboratoires de biosécurité de l'Organisation mondiale de la Santé : Lignes directrices des laboratoires de biosécurité de l'Organisation mondiale de la Santé

Les enquêtes ont montré qu'il existe des centaines d'accidents de biosécurité non signalés, les laboratoires contrôlant eux-mêmes la manipulation des matières dangereuses et l'absence de signalement. [13] Une mauvaise tenue des dossiers, une élimination inappropriée et une mauvaise manipulation des matières présentant un danger biologique entraînent des risques accrus de contamination biochimique pour le public et l'environnement. [14]

Outre les précautions prises lors du processus de manipulation des matières présentant un danger biologique, l'Organisation mondiale de la santé recommande :

  1. Risques d'inhalation (c'est-à-dire production d'aérosols) lors de l'utilisation de boucles, de stries de
  2. pipetage, réalisation de frottis, ouverture de cultures, prélèvement d'échantillons de sang/sérum, centrifugation, etc.
  3. Risques d'ingestion lors de la manipulation d'échantillons, de frottis et de cultures
  4. Risques d'expositions percutanées lors de l'utilisation de seringues et d'aiguilles
  5. Morsures et égratignures lors de la manipulation d'animaux
  6. Manipulation de sang et d'autres matières pathologiques potentiellement dangereuses
  7. Décontamination et élimination du matériel infectieux.

Mentions légales Modifier

En juin 2009, le Groupe de travail transfédéral sur l'optimisation de la biosécurité et la surveillance du confinement biologique a recommandé la formation d'une agence pour coordonner les laboratoires à haut niveau de risque pour la sécurité (3 et 4) et des mesures volontaires et non punitives pour le signalement des incidents. [15] Cependant, il n'est pas clair quels changements ont pu ou non avoir été mis en œuvre à la suite de leurs recommandations.

Code des réglementations fédérales des États-Unis Modifier

Le Code of Federal Regulations des États-Unis est la codification (loi) ou la collection de lois spécifiques à une juridiction spécifique qui représentent de vastes domaines soumis à la réglementation fédérale. [16] Le titre 42 du Code of Federal Regulations traite des lois concernant les questions de santé publique, y compris la biosécurité, qui peuvent être consultées sous les références 42 CFR 73 à 42 CFR 73.21 en accédant au site Web du Code of Federal Regulations (CFR) des États-Unis. [17]

Titre 42 L'article 73 du CFR aborde des aspects spécifiques de la biosécurité, y compris la sécurité et la santé au travail, le transport de matières présentant un risque biologique et les plans de sécurité pour les laboratoires utilisant des risques biologiques potentiels. Alors que le bioconfinement, tel que défini dans les manuels Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories [18] et Primary Containment for Biohazards: Selection, Installation and Use of Biosafety Cabinets [18] disponibles sur le site Web des Centers for Disease Control and Prevention, une grande partie de la conception, de la mise en œuvre et le suivi des protocoles est laissé aux autorités étatiques et locales. [17]

Le CFR des États-Unis stipule qu'« une personne ou une entité tenue de s'enregistrer [en tant qu'utilisateur d'agents biologiques] doit élaborer et mettre en œuvre un plan de biosécurité écrit qui est proportionné au risque de l'agent ou de la toxine sélectionné » [17] qui est suivi de 3 sources recommandées pour référence en laboratoire.

  1. La publication CDC/NIH, « La biosécurité dans les laboratoires microbiologiques et biomédicaux. » [17]
  2. Les réglementations de l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) dans 29 CFR parties 1910.1200 et 1910.1450. [17]
  3. Les « Directives du NIH pour la recherche impliquant des molécules d'ADN recombinantes » (Directives du NIH). [17]

Alors qu'il est clair que les besoins en mesures de bioconfinement et de biosécurité varient selon les laboratoires gouvernementaux, universitaires et privés, les agents biologiques présentent des risques similaires indépendamment de leur emplacement. [19] Les lois relatives à la biosécurité ne sont pas facilement accessibles et il existe peu de réglementations fédérales facilement disponibles pour qu'un stagiaire potentiel puisse s'y référer en dehors des publications recommandées dans 42 CFR 73.12. [17] [18] Par conséquent, la formation relève de la responsabilité des employeurs de laboratoire [17] et n'est pas cohérente entre les différents types de laboratoires, ce qui augmente le risque de libération accidentelle de dangers biologiques qui constituent de graves menaces pour la santé des humains, des animaux et de l'écosystème. un ensemble.

Conseils de l'agence Modifier

De nombreuses agences gouvernementales ont fait des lignes directrices et des recommandations dans le but d'augmenter les mesures de biosécurité dans les laboratoires aux États-Unis. Les agences impliquées dans la production de politiques entourant la biosécurité au sein d'un hôpital, d'une pharmacie ou d'un laboratoire de recherche clinique comprennent : le CDC, la FDA, l'USDA, le DHHS, le DoT, l'EPA et potentiellement d'autres organisations locales, y compris les services de santé publique. Le gouvernement fédéral établit des normes et des recommandations pour que les États respectent leurs normes, dont la plupart relèvent de la loi sur la sécurité et la santé au travail de 1970. [20] mais actuellement, il n'y a pas d'agence de réglementation fédérale unique directement responsable d'assurer la sécurité des manipulation, stockage, identification, nettoyage et élimination présentant un danger biologique. En plus du CDC, l'Environmental Protection Agency possède certaines des informations les plus accessibles sur les impacts écologiques des risques biologiques, la gestion des déversements, les directives de déclaration et l'élimination appropriée des agents dangereux pour l'environnement. [21] Bon nombre de ces agences ont leurs propres manuels et documents d'orientation relatifs à la formation et à certains aspects de la biosécurité directement liés à la portée de leur agence, y compris le transport, le stockage et la manipulation des agents pathogènes transmissibles par le sang. (OSHA, [22] IATA). L'American Biological Safety Association (ABSA) a une liste de ces agences et des liens vers leurs sites Web, [23] ainsi que des liens vers des publications et des documents d'orientation pour aider à l'évaluation des risques, à la conception des laboratoires et au respect des plans de contrôle de l'exposition en laboratoire. Bon nombre de ces agences étaient membres du Groupe de travail 2009 sur la biosécurité. [24] Il y a eu aussi la formation d'un groupe d'étude Blue Ribbon sur la biodéfense, mais celui-ci est plus concerné par les programmes de défense nationale et la biosécurité.

En fin de compte, les États et les gouvernements locaux, ainsi que les laboratoires de l'industrie privée, doivent déterminer les derniers déterminants de leurs propres programmes de biosécurité, dont la portée et l'application varient considérablement à travers les États-Unis. [25] Tous les programmes d'État n'abordent pas la biosécurité de tous les points de vue nécessaires, qui ne devraient pas seulement inclure la sécurité personnelle, mais également mettre l'accent sur une pleine compréhension parmi le personnel de laboratoire du contrôle et de l'assurance qualité, des impacts potentiels de l'exposition sur l'environnement et de la sécurité publique générale. [26]

Toby Ord se demande si les conventions internationales actuelles concernant la réglementation de la recherche et du développement en biotechnologie et l'autoréglementation des entreprises de biotechnologie et de la communauté scientifique sont adéquates. [27]

Les plans nationaux de sécurité au travail sont souvent axés sur le transport, l'élimination et l'évaluation des risques, ce qui permet des mises en garde pour les audits de sécurité, mais laisse finalement la formation entre les mains de l'employeur. [28] 22 États ont approuvé des plans de sécurité au travail par l'OSHA dont l'efficacité est auditée chaque année. [20] Ces plans s'appliquent aux travailleurs des secteurs privé et public, et pas nécessairement aux travailleurs de l'État/du gouvernement, et tous n'ont pas spécifiquement un programme complet pour tous les aspects de la gestion des risques biologiques du début à la fin. Parfois, les plans de gestion des risques biologiques sont limités aux seuls travailleurs occupant des titres d'emploi spécifiques au transport. L'application et la formation sur ces réglementations peuvent varier d'un laboratoire à l'autre en fonction des plans de l'État en matière de santé et de sécurité au travail. À l'exception du personnel du laboratoire du DoD, du personnel du laboratoire du CDC, des premiers intervenants et des employés du DoT, l'application de la formation est incohérente et, bien qu'une formation soit nécessaire, les détails sur l'étendue et la fréquence de la formation de recyclage ne semblent pas cohérents d'un État à l'autre. les sanctions de l'État ne peuvent jamais être imposées sans que les organismes de réglementation plus importants ne soient conscients de la non-conformité, et l'application est limitée. [29]

Gestion des déchets médicaux aux États-Unis Modifier

La gestion des déchets médicaux a été identifiée comme un problème dans les années 1980 avec la Medical Waste Tracking Act de 1988 [30] devenant la nouvelle norme en matière d'élimination des déchets biologiques.

Bien que le gouvernement fédéral, l'EPA et le DOT assurent une certaine surveillance du stockage, du transport et de l'élimination des déchets médicaux réglementés, la majorité des déchets médicaux à risque biologique est réglementée au niveau de l'État. [30] Chaque État est responsable de la réglementation et de la gestion de ses propres déchets biodangereux, chaque État variant dans son processus de réglementation. La tenue des registres des déchets biodangereux varie également d'un État à l'autre.

Les centres de soins médicaux, les cliniques vétérinaires des hôpitaux, les laboratoires cliniques et autres installations génèrent plus d'un million de tonnes de déchets chaque année. [30] Bien que la majorité de ces déchets soient aussi inoffensifs que les déchets ménagers courants, jusqu'à 15 pour cent de ces déchets présentent un risque potentiel d'infection, selon l'Environmental Protection Agency (EPA). [30] Les déchets médicaux doivent être rendus non infectieux avant de pouvoir être éliminés. [30] Il existe plusieurs méthodes différentes pour traiter et éliminer les déchets biologiques dangereux. Aux États-Unis, les principales méthodes de traitement et d'élimination des déchets biologiques, médicaux et tranchants peuvent inclure : [30]

Différentes formes de déchets biodangereux nécessitent des traitements différents pour leur bonne gestion des déchets. Ceci est déterminé en grande partie par les règlements de chaque état. Actuellement, il existe plusieurs entreprises sous contrat qui se concentrent sur l'élimination des risques médicaux, tranchants et biologiques. Stericycle et Daniels Health [31] sont deux leaders nationaux des déchets médicaux et de l'élimination des produits pharmaceutiques aux États-Unis. [32]

Incidents de non-conformité et efforts de réforme Modifier

Le gouvernement des États-Unis a clairement indiqué que la biosécurité doit être prise très au sérieux. [33] En 2014, des incidents avec des agents pathogènes du charbon et d'Ebola dans les laboratoires du CDC ( [34] [35] ), ont incité le directeur du CDC Tom Frieden à émettre un moratoire pour la recherche avec ces types d'agents sélectionnés. An investigation concluded that there was a lack of adherence to safety protocols and "inadequate safeguards" in place. This indicated a lack of proper training or reinforcement of training and supervision on regular basis for lab personnel.

Following these incidents, the CDC established an External Laboratory Safety Workgroup (ELSW), [36] and suggestions have been made to reform effectiveness of the Federal Select Agent Program. [37] The White House issued a report on national biosafety priorities in 2015, outlining next steps for a national biosafety and security program, and addressed biological safety needs for health research, national defense, and public safety. [38]

In 2016, the Association of Public Health Laboratories (APHL) had a presentation at their annual meeting focused on improving biosafety culture. [39] This same year, The UPMC Center for Health Security issued a case study report including reviews of ten different nations' current biosafety regulations, including the United States. Their goal was to "provide a foundation for identifying national‐level biosafety norms and enable initial assessment of biosafety priorities necessary for developing effective national biosafety regulation and oversight." [40]


How to get Started

Learning how to use biological control involves a lot of research and is a continuous learning journey. If you want to try this method of controlling a pest population yourself, there are a few crucial steps you need to follow.

Fais tes devoirs. Before you even plant your crops or purchase your control agents, you should do your research. Know which control agents work best with your crops and with your environment. You might try to find a local gardening group that practices biocontrol — they’ll have a lot of useful information to pull from.

Don’t try to reinvent the wheel. Before using biocontrol, you need to have a plan and you need to stick with it. Take advantage of the methods that others have already successfully used to control your pest.

Do a bit of research and ask questions at your local nursery. Often, local garden experts will be knowledgeable about local pests and will be able to point you in the right direction. You want to have a well thought-out plan so you don’t end up switching back to chemical pesticides half-way through, ruining any progress you’ve made.

Know where to get your supplies. Before you start, you need to make sure you have everything you need. Ask around and find a reliable supplier who has decent product knowledge so you can ask questions when they come up.

Timing is key. Make sure to time the release of your agents correctly — different control agents and methods require different timing. You want to give your control agents the best chance of accomplishing your goal as possible.

Keep learning. Continue researching your methods. You may notice that you hit a few snags along the way or things didn’t work the way you expected them to. Keep track of your progress so you can adjust as needed. You might also keep an eye out for educational opportunities like seminars, since biocontrol is an evolving science.


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