[논문 리뷰] The Nosoi commute: a spatial perspective on the rise of BSL-4 laboratories in cities

Thomas P. Van Boeckel, Michael J. Tildesley외 4명|arXiv (Cornell University)|2013. 12. 11.

COVID-19 epidemiological studies참고 문헌 17인용 수 7

한 줄 요약

이 연구는 세계 각국의 BSL-4 실험실의 공간 분포를 분석하여, 인구 노출의 지표로 통행 거리를 사용한다. 연구 결과, 1990년대 이후 BSL-4 실험실의 일일 통행 거리 내에 있는 세계 인구가 네 배로 증가하여 현재 세계 인구의 1.8%에 이르렀으며, 유럽은 현재 이러한 인구를 가장 많이 보유하고 있고, 아시아는 신규 시설 건설로 인해 급속도로 증가하고 있다.

ABSTRACT

Recent H5N1 influenza research has revived the debate on the storage and manipulation of potentially harmful pathogens. In the last two decades, new high biosafety (BSL-4) laboratories entered into operation, raising strong concerns from the public. The probability of an accidental release of a pathogen from a BSL-4 laboratory is extremely low, but the corresponding risk -- defined as the probability of occurrence multiplied by its impact -- could be significant depending on the pathogen specificities and the population potentially affected. A list of BSL-4 laboratories throughout the world, with their location and date of first activity, was established from publicly available sources. This database was used to estimate the total population living within a daily commuting distance of BSL-4 laboratories, and to quantify how this figure changed over time. We show that from 1990 to present, the population living within the commuting belt of BSL-4 laboratories increased by a factor of 4 to reach up to 1.8% of the world population, owing to an increase in the number of facilities and their installation in cities. Europe is currently hosting the largest population living in the direct vicinity of BSL-4 laboratories, while the recent building of new facilities in Asia suggests that an important increase of the population living close to BSL-4 laboratories will be observed in the next decades. We discuss the potential implications in term of global risk, and call for better pathogen-specific quantitative assessment of the risk of outbreaks resulting from the accidental release of potentially pandemic pathogens

연구 동기 및 목표

• 공간적 시각을 통해 BSL-4 실험실에 노출되는 증가하는 인구를 평가하기 위해.
• 1990년 이후 이러한 시설의 일일 통행 반경 내에 거주하는 인구 수가 어떻게 변화했는지 정량화하기 위해.
• 특히 도시 중심지와의 관련성에서 BSL-4 시설의 위치 배치에 대한 지리적 추세를 규명하기 위해.
• 밀집된 인구 지역과의 거리에 기반하여, 우연한 병원체 유출로 인한 잠재적 세계적 위험을 평가하기 위해.
• 높은 보안 수준의 실험실이 도시로 이주시는 경향이 증가하고 있음을 감안해, 병원체별로 구체적인 위험 평가를 권장하기 위해.

제안 방법

• 공개된 자료를 활용하여 전 세계 BSL-4 실험실의 데이터베이스를 구축하였으며, 시설 위치 및 최초 운영 연도를 포함하였다.
• 각 실험실 주변에 일일 통행 반경을 50킬로미터 버퍼로 정의하여, 잠재적 인구 노출을 나타내었다.
• 인구 데이터를 활용하여 각 실험실의 50km 반경 내에 거주하는 인구 수를 추정하고, 시간 경과에 따라 분석하였다.
• 전 세계 및 지역별로 모든 BSL-4 실험실에 의해 영향을 받는 총 인구 수를 집계하였다.
• 1990년에서 2013년까지의 시간적 변화를 추적하여 인구 노출 추세를 평가하였다.
• 공간 분석 기법을 적용하여 지역 간 분포를 비교하고, 시설 위치의 이동 추세를 파악하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1990년에서 현재까지 BSL-4 실험실의 일일 통행 거리 내에 거주하는 세계 인구는 어떻게 변화했는가?
• RQ2 현재 BSL-4 실험실 주변에 가장 많은 인구가 거주하는 지역은 어디인가?
• RQ3 BSL-4 시설의 위치 배치 추세는 무엇인가—특히 도시 중심지와 인구 밀도와의 관련성에서 어떻게 변화하고 있는가?
• RQ4 아시아의 BSL-4 실험실 수 증가 추세는 유럽과 북미의 역사적 패턴과 비교해 어떻게 다를까?
• RQ5 도시 기반의 BSL-4 실험실은 우연한 병원체 유출 및 패닉병 확산 위험에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 1990년에서 2013년 사이에 BSL-4 실험실의 50킬로미터 통행 반경 내에 거주하는 인구는 네 배로 증가하여 세계 인구의 1.8%에 이르렀다.
• 현재 유럽이 BSL-4 시설의 통행 반경 내에 있는 세계 인구의 가장 큰 비중을 차지하고 있다.
• 최근 수십 년간 아시아의 BSL-4 실험실 수가 크게 증가하여 향후 이 지역의 노출 인구가 증가할 가능성이 높아지고 있다.
• BSL-4 실험실의 공간 분포는 도시 중심지로 이동하여 인구 밀도가 높은 지역과의 근접도가 증가하고 있다.
• 이러한 시설 주변에 거주하는 인구가 증가함에 따라, 패닉병 능력이 있는 병원체가 우연히 유출될 위험이 높아지고 있다.
• 높은 보안 수준의 실험실 위치 선정에 대비해, 병원체별로 구체적인 정량적 위험 평가를 향상시킬 것을 연구가 촉구하고 있다.