新冠疫苗刚开始研发、施打时，有些人担心mRNA疫苗是否可能改变人体的核心遗传物质——DNA。当时许多政府机关和专家表明，这种担忧是错误的。 然而，一些最新研究发现，疫苗中的mRNA竟然真的能嵌入DNA之中。这个颠覆人们先前认知的研究结果，是否意味着mRNA疫苗在保护人体免于新冠重症外，同时也打开了潘朵拉魔盒？ 为何最初认为疫苗不会影响基因？ 生物学有一个著名的“中心法则”，这个理论让人们觉得mRNA疫苗并不会改变人体的遗传物质。 按照中心法则，一般来说，DNA会转录成RNA，身体再依据RNA进一步造出蛋白质。 “从RNA到DNA”这种逆向运作，通常不会发生。 此外，RNA有容易被分解的特性，因此多数专家认为感染病毒或施打mRNA疫苗，并不会影响DNA。 对此，美国病毒学专家、前美国陆军研究所病毒系实验室主任林晓旭博士表示，如果RNA病毒本身的遗传信息能够表达出“逆转录酶”，就可以把RNA逆转录成DNA，进而嵌入人体的染色体之中。例如，爱滋病病毒（HIV）就有这样的能力。 “这样的过程就使病毒能长期潜伏在人体中”，林晓旭说明。在适当的情况下，插入染色体的病毒DNA片段可以被重新激活，转录成RNA，再表达出相应的蛋白质，重新组合成病毒。 然而，新冠病毒虽然是RNA病毒，却不属于逆转录病毒，它的基因组并不能表达逆转录酶。此外，它是在细胞核外完成复制环节，并不会进入到储存DNA的细胞核里面，所以多数专家认为它无法触及DNA。 新冠病毒竟能改变DNA 去年的一项研究却颠覆了人们的认知：新冠病毒虽不是逆转录病毒，但它能够改变人体的DNA。 2021年5月，美国麻省理工学院在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表一项研究，揭示了一个令人意想不到的发现：新冠病毒感染人类胚胎肾细胞后，病毒的RNA可以被“逆转录”，并且进一步整合到宿主细胞的基因组中，其中29％进入基因外显子，42％进入内含子，还有29％进入基因间序列。 外显子指的是基因组中，真正能够表达出蛋白质的部分，它会影响人的外貌、胖瘦、免疫力强弱等等身体功能。 欧洲病毒学专家、生物技术公司首席科学家董宇红博士表示，正常人的基因组只有1.1% 外显子，而在这项研究中，新冠病毒基因整合进去的比例占了29%。似乎整合不是随机的，进入外显子的可能性更大。这提示可能会改变细胞的结构或功能。 研究人员更进一步发现，嵌入人体染色体的病毒基因序列周围，出现一些特征性的DNA片段，这说明病毒利用了细胞的逆转录机制，比如LINE1，从而将自身的RNA逆转录成DNA，并插入染色体中。 LINE1（Long interspersed nuclear elements）是在染色体中占了很大比例的基因序列，平时大部分是不活跃的，但在特殊情况下可以变活跃，并将外源性的DNA片段嵌入人体的染色体。 “一定程度上可以说病毒的基因序列干扰了人体的染色体”，林晓旭说。然而，他认为事情并非如此简单，有2个关键：插入的过程多么有效率、这件事情是不是常发生。 从另一方面来说，这个研究使用了不同的细胞株做体外实验，这些细胞多是由癌细胞所分化的，才能在体外环境更好的生存，所以它们的代谢机制与正常细胞有所不同。 更惊人发现：mRNA疫苗有可能嵌入基因 mRNA疫苗技术由匈牙利籍科学家卡瑞柯（Katalin Kariko）发明，最早用于肿瘤基因的基础研究上，但是没有成功。后来由于新冠疫情，这个技术才第一次大规模应用在健康的人身上。 在mRNA疫苗刚推出时，就出现了它可能改变人体基因的疑虑，毕竟mRNA是用了新冠病毒部分的RNA序列——刺突蛋白的基因片段。 2022年2月，发表在医学期刊《分子生物学当前问题》（Current Issues in Molecular Biology，CIMB）、来自瑞典隆德大学的研究指出：当mRNA疫苗（辉瑞疫苗，BNT）进入体外培养的人类肝脏细胞6个小时后，就能在细胞内完成“逆转录”，并影响人体遗传基因。 “这是一篇敢于挑战的研究。”林晓旭说：“他挑战了人们不敢触及的话题，就是mRNA疫苗会不会有基因毒理性。” 这项实验使用肝细胞做体外实验，研究人员在细胞培养液里面加上mRNA疫苗，分别加入了0.5微克、1微克与2微克。并且在经过6小时、24小时以及48小时后，使用PCR技术来观察细胞里的DNA中，有没有mRNA疫苗的基因序列。 如果检测的目标片段超过400个碱基对，透过电泳实验，就能在特定的位置上看到被放大的DNA片段。上图展示了这个实验的部分结果：与未经mRNA疫苗处理的对照组相比，会发现这些肝细胞经过mRNA疫苗处理后，确实出现了与疫苗mRNA对应的DNA片段。也就是说，mRNA不只是停留在mRNA的阶段，他进一步嵌入了细胞的DNA之中。 另一方面，研究人员也在思考mRNA疫苗是利用什么细胞机制，才能嵌入DNA之中。根据刚才提到的病毒感染细胞实验，他们就猜测可能是LINE1机制。于是研究人员检测了LINE1基因，发现实验开始初期的6小时，在mRNA疫苗处理过的细胞中，LINE1的活跃程度确实有所提高。 不过，这个实验只提供了“基因嵌入人体DNA”与“LINE1较活跃”的2个间接证据，并没有具体说明这两件事如何相关。 外源基因进入染色体 可能造成人体伤害？ 对于这些发现，董宇红表示担忧。 “我们人类总是在不断的发展各种基因技术，觉得能够为人类治疗或预防疾病”，董宇红说。她认为值得思考的是：这些基因技术是否可能给人类带来意想不到的不利后果？ 所以，外源性的mRNA进入到人体的DNA，是否真的会对身体产生伤害？林晓旭认为，这牵涉到插入的位点是什么，被插入的基因能不能表达出来。 另外一个问题是，这种基因嵌入发生在哪种细胞？如果只是发生在个别器官，那就只会影响那个部分的细胞状态，若是发生在胚胎细胞中，就牵涉到影响下一代的问题了。 总体上，关于这些问题，目前还没有更多的信息能够佐证。但是，瑞典隆德大学的研究至少有一个突破性：让人明确地看到一个外源性病毒的基因序列——mRNA插入到人体染色体里面去。 “你当然可以说是一种基因方面的毒理性”，林晓旭说，而这种毒性是无所谓的、不重要的？还是一定程度上会影响身体功能？这都“需要下一步实验来证实”。 |
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