新冠疫苗 mRNA 可逆轉(zhuǎn)錄為 DNA,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄為 DNA。這一爆炸性新聞瞬間沖上熱搜,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(nèi)的mRNA 疫苗不會與人類細胞 DNA 整合。現(xiàn)在瑞典大學證實這樣的消息,這一事件將會對人類產(chǎn)生什么樣的影響呢?轉(zhuǎn)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(jié)論是否可靠?

首先:這個結(jié)論可靠,但是和大家的認知可能不大一樣。
結(jié)論是什么?mRNA疫苗可以逆轉(zhuǎn)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(fā)表在PNAS上的,認為SARS-CoV-2病毒是可以整合到基因組。

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

下面我們來我們逐步來介紹。

02,mRNA疫苗逆轉(zhuǎn)錄成為DNA

在開始,我們先簡單說一個概念:逆轉(zhuǎn)錄,(reverse transcription)是以RNA為模板合成DNA的過程,即RNA指導下的DNA合成。
就是中心法則里面重要的那個反向箭頭,彌補了中心法則的缺陷,

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

其實,新冠mRNA疫苗出現(xiàn)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(zhuǎn)錄成為DNA,那就有點麻煩了。
盡管美國疾病預防控制中心CDC在其官方網(wǎng)站上表示:“我們的細胞會在接種mRNA疫苗后的幾天內(nèi)分解 mRNA 并清除它。",但是這種說法,其實在嚴肅的專業(yè)人士眼里,只能說,比較討巧。
因為,甭管是什么mRNA疫苗,你本質(zhì)上就是mRNA,那么就無法排除掉在體內(nèi)被逆轉(zhuǎn)錄酶給逆轉(zhuǎn)錄成DNA的問題,所以mRNA疫苗在新冠之前,只存在于“概念或?qū)嶒炇摇敝校瑳]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,那么對其現(xiàn)實中的關(guān)注就必然的了。
去年的時候,pnas第一次發(fā)表了SARS-CoV-2逆轉(zhuǎn)錄的問題。發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2被逆轉(zhuǎn)錄成了DNA。

而這次,發(fā)表在“Current Issues in Molecular Biology Journal”上的研究,也再一次佐證了這個結(jié)論:mRNA的確逆轉(zhuǎn)錄成為DNA了。

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(fā)現(xiàn)Huh7細胞中出現(xiàn)了 BNT162b2 疫苗逆轉(zhuǎn)錄后的DNA片段。
那么,這個時候,其實還有一個問題:逆轉(zhuǎn)錄后的片段到底是以游離狀態(tài)存在呢?還是整合到了基因組上?

03,爭議:游離DNA還是整合到了基因組?

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

要是前者的話,還好,畢竟人體中游離DNA還是蠻多的,我們還用了很多。
比如癌癥中會有游離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

15號染色體上

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,并沒有發(fā)現(xiàn)整合到基因組上(因為沒做染色體測序),只是觀察到了逆轉(zhuǎn)錄。

04,以上意味著什么,會造成什么后果?

1、我們先說逆轉(zhuǎn)錄成為DNA。這意味著:
優(yōu)勢是:mRNA疫苗可能并沒有那么快降解。畢竟逆轉(zhuǎn)錄成為DNA后,更加穩(wěn)定,還可以再轉(zhuǎn)錄過去,所以能長效發(fā)揮。
劣勢是:一段長期停留的DNA,會持續(xù)產(chǎn)生影響,這對于免疫是一種消耗,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會插入到基因組什么位置?
這是個很危險的事情。我之前聊轉(zhuǎn)基因的時候,就提到過這個問題,我們做轉(zhuǎn)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(qū),可能并不安全,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(fā)嚴重疾病。
做轉(zhuǎn)基因的時候,會遇到做了很多最后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,然后無法存活。
2,穩(wěn)定遺傳。
整合到基因組,那就意味著可以穩(wěn)定遺傳,一代一代走下去。
這就更麻煩了,直到今天,我們依然對于人類基因組抱有很強的敬畏,因為人類進化了這么多年,才形成了30多億堿基對,你要是人工往里面添加DNA片段,那意味著轉(zhuǎn)基因人出現(xiàn)了。
這是一件很可怕的事情。不過真發(fā)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(xiàn)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

這里額外說一下,為什么把這兩篇文章放在一起?因為,mRNA疫苗本質(zhì)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,理論上并沒有本質(zhì)上區(qū)別,所以才需要關(guān)注。

不過,反過來說,反正SARS-CoV-2都可以整合了,那么mRNA疫苗整合,也無可厚非啊。
順便,這兩篇文章都引發(fā)了業(yè)內(nèi)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(xiàn)在國內(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)錄并且整合到基因組上。
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).