L'Institut de virologie de Wuhan exploite le premier laboratoire P4 en Chine continentale. Les « laboratoires de biosécurité P4 » de haut niveau n'existent qu'en nombre à un chiffre dans la plupart des pays, souvent considérés comme les « porte-avions » de la recherche virologique. Ces installations à haut niveau de confinement se concentrent sur l'étude des virus mortels dépourvus de vaccins préventifs ou de traitements curatifs, ce qui leur vaut le surnom de « laboratoire du diable ». Les crises biochimiques mondiales dépeintes dans les blockbusters hollywoodiens trouvent généralement leur origine dans ces installations de confinement spécialisées.

En fait, le « laboratoire P4 » n'est pas le nom d'une installation, mais la classification du niveau de biosécurité le plus élevé. Un laboratoire P4 représente le niveau de biosécurité 4 (BSL-4), le niveau maximal d'ingénierie de confinement biologique. Actuellement, les laboratoires de biosécurité P4 offrent le plus haut niveau de biocontfinement pour la recherche sur les maladies infectieuses hautement léthales, notamment le virus Ebola, la variole et les flambées de coronavirus. Pour garantir une sécurité absolue, l'infrastructure avancée d'un laboratoire P4 a été construite à partir de panneaux antibactériens pour salles propres.

Un laboratoire P4 offre les normes de protection en matière de biosécurité les plus élevées, pourtant des investissements en capital et des coûts d'exploitation substantiels restreignent la construction d'installations dans de nombreux pays. Chez Cnsterilezoom, le concept d'un système de salle propre modulaire a été introduit pour garantir des performances fiables, améliorer la recyclabilité des matériaux, équipements et composants de salles propres, réduire efficacement la consommation d'énergie pendant la production et l'exploitation, et minimiser les risques d'investissement. Selon les statistiques disponibles, il existe actuellement plus de 50 des laboratoires de biosécurité P4 dans le monde ; outre la Chine, ils sont implantés en France, au Canada, au Japon, en Allemagne, en Australie, aux États-Unis, au Royaume-Uni, au Gabon (Institut Pasteur), en Suède, en Afrique du Sud ainsi que dans d'autres pays et régions.

Géré par l'Académie des sciences de Chine et l'Institut de virologie de Wuhan, le Laboratoire national de biosécurité de Wuhan est la première installation P4 opérationnelle de Chine, communément appelée le « Laboratoire P4 de Wuhan ».

Qu'est-ce au juste qu'un laboratoire de biosécurité P4, et pourquoi porte-t-il le numéro 4?

Les laboratoires de biosécurité sont classés en quatre niveaux de confinement selon le niveau de danger des agents pathogènes manipulés : BSL-1, BSL-2, BSL-3, et BSL-4. Ici, BSL signifie niveau de biosécurité (Biosafety Level) ; les niveaux supérieurs offrent une plus grande protection de biocontfinement, permettant aux scientifiques d'étudier en toute sécurité des agents plus dangereux et infectieux. Les différents niveaux de salles propres des laboratoires de biocontfinement exigent une ingénierie et des protocoles de sécurité spécialisés. Les installations sont désignées P1, P2, P3 et P4 en fonction de l'équipement de confinement du laboratoire et des mesures de protection individuelle (où « P » représente la protection).

De niveau 1 laboratoire de biosécurité (laboratoire P1) est conçu pour les micro-organismes bien caractérisés qui ne présentent aucun risque pathogène connu pour les adultes humains en bonne santé. Travailler avec ces agents à faible risque présente un danger minime pour le personnel du laboratoire et l'environnement environnant. Par conséquent, les laboratoires P1 de base ne nécessitent pas de barrières de biocontfinement spécialisées, ce qui permet de mener des recherches en toute sécurité conformément aux pratiques de laboratoire microbiologique standard.

De niveau 2 laboratoire de biosécurité (laboratoire P2) accueille des micro-organismes à risque modéré qui présentent des dangers potentiels pour le personnel et l'environnement. Les techniciens de laboratoire travaillant dans les salles blanches P2 doivent suivre une formation spécialisée dans la manipulation des agents pathogènes et mener des procédures sous la supervision de personnel scientifique qualifié.

Un niveau de biosécurité 3 installation (laboratoire P3) est conçu pour traiter des micro-organismes pathogènes et des toxines capables de provoquer des maladies humaines graves ou mortelles, principalement transmises par voie respiratoire. L'exposition par inhalation présente un risque grave et potentiellement mortel ; cependant, des traitements médicaux et des vaccins efficaces restent disponibles pour les agents pathogènes gérés à ce niveau de confinement.

Le niveau de biosécurité 4 installation, largement reconnue comme le « laboratoire P4 », est désignée pour la recherche sur les micro-organismes pathogènes hautement dangereux et leurs toxines. Ces agents mortels se propagent par aérosols ou par des voies de transmission non identifiées et ne disposent actuellement d'aucun vaccin éprouvé ni de traitement thérapeutique efficace.

Le « laboratoire P4 » constitue le plus haut niveau de confinement en matière de biosécurité, servant de complexe de recherche avancé dédié à l'étude des maladies infectieuses graves telles que le virus Ebola, la variole et les nouveaux coronavirus. De plus, tout échantillon biologique inconnu ou objet ramené d'environnements extraterrestres nécessite une étude au sein d'un laboratoire P4.

Par conséquent, le « laboratoire P4 » est souvent qualifié de « porte-avions » de la recherche virologique. Étant donné que les agents infectieux dangereux étudiés au sein d'un « laboratoire P4 » ne disposent ni de vaccins préventifs ni de traitements médicaux établis, il est également fréquemment qualifié de « laboratoire du diable ».

Un « laboratoire P4 » impose des normes rigoureuses d'ingénierie et de sécurité. À l'intérieur d'un laboratoire P4, les chercheurs portent des combinaisons à pression positive et travaillent dans des conditions remarquablement similaires à celles des astronautes à l'intérieur d'une capsule spatiale.

L'agencement standard d'un « laboratoire P4 » comprend une zone d'habillage, une zone de filtration, une zone tampon, une zone de désinfection et une zone centrale. De plus, des filtres à air à haute efficacité sont intégrés dans l'ensemble de l'installation de confinement afin de maintenir un biocontfinement strict.

Il y a 10 portes de salle blanche de laboratoire installées dans toute la zone centrale du laboratoire. En effet, dix barrières d'accès successives protègent l'installation. De plus, les sept portes de salle blanche intérieures sont entièrement verrouillées entre elles ; si une porte de salle blanche n'est pas complètement fermée, la porte de salle blanche correspondante ne peut pas être ouverte, empêchant ainsi toute circulation d'air indésirable.

La zone d'habillage est disposée séquentiellement en une salle blanche d'habillage extérieure, une salle blanche de douche et une salle blanche d'habillage intérieure. La zone de décontamination fonctionne comme une salle de douche chimique, permettant au personnel de désinfecter l'extérieur de ses vêtements de protection à pression positive avant de quitter le laboratoire principal. Toutes les portes d'accès adjacentes de la zone centrale sont dotées de dispositifs de verrouillage automatique qui empêchent l'ouverture simultanée des deux portes. Pour les matériaux, articles et équipements qui ne peuvent pas être transportés par le vestiaire du personnel, la paroi du laboratoire principal intègre un autoclave à double porte, un réservoir de stérilisation par trempage, une salle de fumigation ou une fenêtre de transfert par ventilation équipée d'un dispositif de stérilisation pour un transfert et une désinfection sécurisés.

La zone centrale du laboratoire est entièrement équipée de hottes de sécurité biologique, de réfrigérateurs à ultra-basse température, de centrifugeuses, d'étuves de culture cellulaire électrothermiques, de microscopes, de tables de laboratoire et de suites de laboratoire pour petits animaux. Juste au-dessus de la hotte de sécurité biologique se trouve un tuyau d'échappement robuste d'un diamètre d'environ 0.5 mètres menant au toit de l'installation sous pression négative continue. Les procédures expérimentales essentielles doivent être menées directement à l'intérieur de la hotte de sécurité biologique.

Tous les matériaux et articles sortis du laboratoire BSL-use4 le laboratoire doit être stérilisé à l'aide d'un autoclave, scellé solidement dans un sac transparent étanche à l'air, puis transféré dans la salle de préparation par un sas de transfert en salle blanche. Lors de la sortie d'une installation BSL-4 , le personnel de la zone centrale doit désinfecter soigneusement tout le corps des autres de haut en bas avant de se rendre dans le sas. Le personnel retire les vêtements de protection extérieurs, les masques et les gants extérieurs dans le sas, en les plaçant dans un conteneur de stérilisation ou un sac de stérilisation dédié.

Après avoir verrouillé la porte de la salle blanche du laboratoire, le personnel retire ses lunettes de sécurité et les place dans le sas de transfert de la salle blanche pour décontamination. Le personnel passe ensuite par une salle blanche tampon supplémentaire avant de retourner à la salle de préparation.

Ici, les travailleurs retirent tous les équipements de protection individuelle restants, prennent immédiatement une douche dans la salle de bain de décontamination, puis sortent du laboratoire. Un laboratoire P4 fonctionne selon des protocoles de gestion rigoureux et sophistiqués. Pour garantir la sécurité absolue du laboratoire BSL-4 l'accès est strictement limité au personnel autorisé muni de cartes magnétiques ou de systèmes de contrôle d'accès biométriques par empreinte digitale, toutes les entrées et sorties étant enregistrées par des systèmes informatiques.

Chaque « laboratoire P4 » doit respecter des protocoles de sécurité stricts, car toute violation du confinement des agents pathogènes pourrait déclencher des épidémies de maladies infectieuses généralisées ou risquer d'être exploitée comme arme biochimique par des terroristes, créant un scénario réel s'apparentant à une crise biochimique hollywoodienne.

Les dossiers montrent que le premier laboratoire BSL-4 du Japon a été créé en 1981, bien qu'il n'ait traité que des agents pathogènes à faible risque après son achèvement, et que les problèmes de sécurité opérationnelle n'aient été entièrement résolus qu'en 2015.

Actuellement, outre la Chine, les pays exploitant des installations de type « laboratoire P4 » reconnues publiquement comprennent la France, le Canada, le Japon, l'Allemagne, l'Australie, les États-Unis, le Royaume-Uni, le Gabon (Institut Pasteur de France), la Suède et l'Afrique du Sud. Selon des statistiques incomplètes, plus de 50 des « laboratoires P4 » sont actuellement opérationnels dans le monde.

La Chine continentale abrite deux laboratoires de biosécurité de niveau P4 opérationnels : le Laboratoire national de biosécurité de Wuhan de l'Académie des sciences de Chine et le Laboratoire national de biosécurité de haut niveau pour le contrôle des maladies animales situé à Harbin.

À la suite de la 2003 épidémie de SRAS, l'Académie des sciences de Chine a décidé d'entreprendre la construction d'un laboratoire P4. Le laboratoire P4 de Wuhan a reçu l'approbation officielle de la Commission nationale du développement et de la réforme en 2005, servant de projet de collaboration marquant entre la Chine et la France dans les domaines de la santé publique, de la science médicale et de la technologie.

Le laboratoire a intégré la technologie et les équipements du laboratoire P4 de Lyon en France pour construire un complexe de test d'agents pathogènes à haut risque, comprenant des laboratoires de biosécurité au niveau cellulaire, des espaces de recherche sur les maladies émergentes et des installations de conservation des agents pathogènes (y compris BSL-4, BSL-3, et des installations auxiliaires telles que des unités BSL-2 units, general laboratories, animal breeding rooms, and associated support infrastructure).

Le 27, 2018 (2018-11-27), le projet de construction du laboratoire P4 de Wuhan a obtenu sa réception officielle, devenant ainsi le premier laboratoire de biosécurité de niveau P4 opérationnel du pays. La conception du laboratoire adopte un concept similaire à la structure boîte dans la boîte du laboratoire P4 de Lyon, en France. Le personnel technique du département d'ingénierie responsable de la construction des installations a déclaré que le laboratoire P4 complet présente une 4-floor suspended structure.

De bas en haut, le rez-de-chaussée abrite les systèmes de traitement des eaux usées et de survie ; le deuxième étage abrite le laboratoire central ; l'intercalaire technique situé entre le deuxième et le troisième étage achemine les systèmes de tuyauterie ; le troisième étage contient le système de filtration de l'air ; et le dernier étage abrite le système de climatisation. Tout l'air évacué est rejeté uniquement après avoir traversé des filtres à particules à haute efficacité à double étage. Les déchets solides sont traités dans des autoclaves et les déchets liquides sont traités dans un équipement spécialisé de décontamination des eaux usées afin d'obtenir l'éradication complète des agents pathogènes et de garantir qu'aucun agent pathogène de laboratoire ne s'échappe du confinement.

À l'intérieur de la « boîte », le laboratoire central du deuxième étage s'étend sur plus de 300 mètres carrés. L'aménagement est divisé en 3 laboratoires de culture cellulaire, 2 laboratoires animaliers, 1 salle de dissection animale et salle de désinfection. Tous les dispositifs expérimentaux du laboratoire fonctionnent de manière sûre et stable, ayant résisté à la chaleur et au froid extrêmes de Wuhan. Ses systèmes de chauffage et de climatisation sont entièrement équipés et opérationnels, offrant une régulation thermique stable dans des conditions allant de moins 10 °C à une forte chaleur continue de 40 . L'entrée dans le laboratoire prend environ 15 à 20 minutes par personne.

Selon le site officiel du Laboratoire national de biosécurité de Wuhan, le personnel de l'installation comprend les chercheurs Yuan Zhiming, Shi Zhengli et Song Donglin ; les chercheurs associés Zheng Dasheng et Huang Yan ; les ingénieurs principaux Wu Jia et Tong Xiao ; ainsi que le préparateur principal Zhang Huajun.

De plus, le Laboratoire national de biosécurité de haut niveau pour la prévention et le contrôle des maladies animales situé à Harbin a construit l'une des 4 grands animaux de niveau de biosécurité 4 installations.

Lancé en tant que projet de 2004 , le laboratoire a achevé la conception architecturale et la construction en 2012, a finalisé la réception en mai et au mois 12 de 2015, et a obtenu la reconnaissance du Service d'accréditation de la Chine pour l'évaluation de la conformité (CNAS) au mois de 7 de 2018. Le laboratoire peut effectuer tous les tests d'infection animale, notamment sur les chevaux, les bovins, les ovins, les porcs et la volaille, ainsi que sur les animaux de laboratoire conventionnels tels que les souris et les singes.

Le laboratoire est soutenu par l'Institut de recherche vétérinaire de Harbin de l'Académie chinoise des sciences agricoles. Bien que les reportages médiatiques l'identifient comme le premier laboratoire de biosécurité entièrement indépendant conçu, construit et géré en Chine, le laboratoire lui-même n'a pas officiellement divulgué ou confirmé cette information.