新冠疫苗mRNA可逆轉錄為DNA 轉基因人要來了嗎?

近日,瑞典大學最新研究表明新冠疫苗 mRNA 可逆轉錄為 DNA。這一爆炸性新聞瞬間衝上熱搜,成為大家討論的對象。畢竟近兩年來,我們一直被告知,包括輝瑞和 Moderna 在內的mRNA 疫苗不會與人類細胞 DNA 整合。

現在瑞典大學證實這樣的消息,這一事件將會對人類產生什麼樣的影響呢?轉基因人要來了嗎?今天就來和大家聊聊這個事情。

01,瑞典大學的結論是否可靠?

首先:這個結論可靠,但是和大家的認知可能不大一樣。

結論是什麼?mRNA疫苗可以逆轉錄成為DNA。但是否整合到基因組?未知。

其實比這篇文章更讓人吃驚的是另一篇,發表在PNAS上的,認為SARS-CoV-2病毒是可以整合到基因組。

新冠疫苗mRNA可逆轉錄為DNA 轉基因人要來了嗎?

mrna疫苗本身是用了SARS-CoV-2的一個片段(spike),那麼,就不能排除這種風險。

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下面我們來我們逐步來介紹。

02,mRNA疫苗逆轉錄成為DNA

在開始,我們先簡單說一個概念:逆轉錄,(reverse transcription)是以RNA為模板合成DNA的過程,即RNA指導下的DNA合成。

就是中心法則裡面重要的那個反向箭頭,彌補了中心法則的缺陷,

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Howard Martin Temin因此而獲得了1975諾貝爾生理學或醫學獎。

新冠疫苗mRNA可逆轉錄為DNA 轉基因人要來了嗎?

其實,新冠mRNA疫苗出現伊始,就有人提出了這個問題,甚至在這之前,大家就擔心過這個問題,擔心mRNA逆轉錄成為DNA,那就有點麻煩了。

儘管美國疾病預防控制中心CDC在其官方網站上表示:「我們的細胞會在接種mRNA疫苗後的幾天內分解 mRNA 並清除它。”,但是這種說法,其實在嚴肅的專業人士眼裡,只能說,比較討巧。

因為,甭管是什麼mRNA疫苗,你本質上就是mRNA,那麼就無法排除掉在體內被逆轉錄酶給逆轉錄成DNA的問題,所以mRNA疫苗在新冠之前,只存在於「概念或實驗室」中,沒有走上臨床。新冠來了,mRNA疫苗被迫上場,一次性突破了很多限制走到了人類中,那麼對其現實中的關注就必然的了。

去年的時候,pnas第一次發表了SARS-CoV-2逆轉錄的問題。發現SARS-CoV-2被逆轉錄成了DNA。

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而這次,發表在「Current Issues in Molecular Biology Journal」上的研究,也再一次佐證了這個結論:mRNA的確逆轉錄成為DNA了。

新冠疫苗mRNA可逆轉錄為DNA 轉基因人要來了嗎?

Detection of DNA amplicons of BNT162b2 in Huh7 cells treated with BNT162b2.

這段的意思就是,使用DNA擴增,發現Huh7細胞中出現了 BNT162b2 疫苗逆轉錄後的DNA片段。

那麼,這個時候,其實還有一個問題:逆轉錄後的片段到底是以遊離狀態存在呢?還是整合到了基因組上?

03,爭議:遊離DNA還是整合到了基因組?

DNA是遊離的還是整合到人類基因組上了?,這個問題就更為關鍵了。那就是,兩篇研究都證實了SARS-CoV-2和mRNA疫苗會逆轉錄成為DNA。

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要是前者的話,還好,畢竟人體中遊離DNA還是蠻多的,我們還用了很多。比如癌症中會有遊離DNA。但是,如果,我說如果,這個DNA是整合到基因組上呢?那就麻煩了。這一點,兩篇文章就存在爭議了。

在2021年的pnas文章上,作者論證,SARS-CoV-2的確整合到了基因組上了。

12號染色體

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15號染色體上

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形成了嵌合基因組A human–viral chimeric read pair supporting viral integration.

但是在最新這篇文章里,並沒有發現整合到基因組上(因為沒做染色體測序),只是觀察到了逆轉錄。

04,以上意味著什麼,會造成什麼後果?

1、我們先說逆轉錄成為DNA。這意味著:

優勢是:mRNA疫苗可能並沒有那麼快降解。畢竟逆轉錄成為DNA後,更加穩定,還可以再轉錄過去,所以能長效發揮。

劣勢是:一段長期停留的DNA,會持續產生影響,這對於免疫是一種消耗,過度免疫可不是好事。

2、但是,整合到基因組呢?那是個很危險的事情。

1,DNA會插入到基因組什麼位置?

這是個很危險的事情。我之前聊轉基因的時候,就提到過這個問題,我們做轉基因的時候,比較擔心的是隨機插入,事實上,直到今天,哪怕是crispr cas9,也有這個問題。

就是,你以為插入到的安全區,可能並不安全,甚至它還會隨機插入到其他位置。如果是插入到了基因中,那就尷尬了,可能會破壞基因功能,引發嚴重疾病。

做轉基因的時候,會遇到做了很多最後才能找到一兩個的問題,除了本身整合到基因組的難度,更多的是插入到了基因中,導致基因被破壞,然後無法存活。

2,穩定遺傳。

整合到基因組,那就意味著可以穩定遺傳,一代一代走下去。

這就更麻煩了,直到今天,我們依然對於人類基因組抱有很強的敬畏,因為人類進化了這麼多年,才形成了30多億鹼基對,你要是人工往裡面添加DNA片段,那意味著轉基因人出現了。

這是一件很可怕的事情。不過真發生了,那也沒辦法,畢竟人類基因組中也有10%左右的病毒基因,只是沒想到我們竟然能見證史詩級過程!

所以,現在這兩篇研究,核心的爭議是:到底有沒有整合到基因組上?

05,補充說明

這裡額外說一下,為什麼把這兩篇文章放在一起?因為,mRNA疫苗本質上是把SARS-CoV-2的一部分放到了mRNA疫苗載體上。

二者存在相同的片段,如果可以整合,理論上並沒有本質上區別,所以才需要關注。

新冠疫苗mRNA可逆轉錄為DNA 轉基因人要來了嗎?

不過,反過來說,反正SARS-CoV-2都可以整合了,那麼mRNA疫苗整合,也無可厚非啊。

順便,這兩篇文章都引發了業內的爭議,大家認為,他們的研究手段可能有些問題,需要改進。

期待更多研究。不過,生物學嘛,專治不服,也無需恐慌。畢竟眼前的新冠是客觀的風險,而長遠的風險,誰知道呢?

我們現在中國用的是滅活疫苗和亞單位疫苗,這兩者一個是死病毒,一個是蛋白,倒是不存在這個問題。

2022年論文:mRNA逆轉錄成DNA,但未研究是否整合到基因組

Aldén, Markus, et al. “Intracellular Reverse Transcription of Pfizer BioNTech COVID-19 mRNA Vaccine BNT162b2 In Vitro in Human Liver Cell Line.”Current Issues in Molecular Biology44.3 (2022): 1115-1126.

2021年論文:sars-cov-2逆轉錄並且整合到基因組上。

Zhang, Liguo, et al. “Reverse-transcribed SARS-CoV-2 RNA can integrate into the genome of cultured human cells and can be expressed in patient-derived tissues.”Proceedings of the National Academy of Sciences118.21 (2021).