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較真要點:
近日,有人根據一篇尚未正式發表的論文,宣稱mRNA疫苗會改造人類基因組DNA。其實原研究只是提出了一個在實驗室裡觀察到的現象,一不能反應真實體內情況,二不能表現真正基因組DNA結果。直接說結論:mRNA疫苗並不會改變人體DNA。
查證者:鹹姐丨浙江大學細胞生物學博士
自新冠mRNA疫苗開始研發,關於其安全性的的各種說法就在網絡上流傳。2020年12月13日,一項發布在預印本(指科研工作者的研究成果還未在正式出版物上發表,而出於和同行交流的目的,自願先在學術會議上或通過網際網路發布的科研論文、科技報告等文章)上的研究認為,新冠病毒的RNA可以被整合到人類基因組中[1]。由於mRNA疫苗的作用原理正是將病毒RNA送入人體細胞,一時之間流言四起,甚至有人開始造謠mRNA疫苗會改造人類基因組DNA,接種疫苗的人將變成「轉基因人」。
mRNA疫苗到底會不會改變人類基因?解鈴還須繫鈴人,今天就讓我們從這項研究說起。
一、體外實驗反映的現象與體內真實情況不能等同
原研究題為「SARS-CoV-2 RNA reverse-transcribed and integrated into the human genome(SARS-CoV-2 RNA可被逆轉錄並整合進人類基因組)」。為了測試新冠病毒的RNA基因組是否能夠整合進人類基因組DNA中,研究人員先在體外細胞實驗中表達了兩種逆轉錄酶(可以將RNA逆轉錄成DNA的酶,新冠病毒基因組中並不存在)——人類LINE-1與HIV-1逆轉錄酶,並使這些細胞被新冠病毒感染。結果發現,新冠病毒RNA的一些片段轉化為DNA,並整合到了人類基因組中。
僅僅是該體外實驗並不能說是「證據確鑿」。必須認識到的是,雖然實驗室的結果只有0和100,但是人體內的真實情況則是這之間的無數可能,而且存在著明顯的個體差異。不容否認,在體外條件足夠優化的情況下,逆轉錄的過程是可以很容易發生的。但人體是一個極其複雜的系統。在體內,新冠病毒的RNA複製位於細胞質的特定區域,它是否發生在受感染的細胞中尚未可知,至於它是否能導致細胞核內的基因整合,就更是另外一個問題了。而且在人類基因組中,LINE-1元件很少處於激活狀態;在真實感染新冠病毒的不同細胞類型中,其活性程度也是未知。
因此,該實驗並不能反映人體內的真實情況——這也是為什麼該研究僅發布在預印本上的原因,它充其量只可以稱為觀察到的一種現象,但這一現象與生物體的關聯性到底有多大,仍需要更多的證據來證明。
二、RNA測序的結果也不能反映基因組DNA的真實情況
倘若要說這項研究中最重要的涉及體內研究的部分,也就只有基於已發表的新冠患者的RNA測序數據所做的分析了。為了證明新冠病毒的RNA可能逆轉錄整合到感染細胞的基因組中,研究人員分析了已公開的受新冠病毒感染的細胞的RNA測序數據,發現人-新冠病毒嵌合RNA序列與病毒RNA的水平呈正相關(如下圖)。而這卻是這項研究中最不能用於支持論文結論的部分。
圖註:來自已發表的感染新冠病毒的不同生物樣本的RNA測序數據中,人-新冠病毒嵌合讀數(Y軸)與新冠病毒總讀數(X軸)的比值散點圖
首先,我們要區分兩個概念:RNA測序(RNA-Seq)和DNA測序(DNA-Seq)。RNA測序主要是在轉錄組(轉錄組是指在某一生理條件下,細胞內所有轉錄產物的集合,包括信使RNA、核糖體RNA、轉運RNA及非編碼RNA等)範圍內分析基因表達的方法,而DNA測序才是直接反映基因組序列的測序方法。RNA是由DNA轉錄而來,其水平當然可以反映DNA的一些情況,但是僅憑RNA測序的結果來評價基因組DNA是有失偏頗的。
這項研究中發現的人-病毒嵌合序列只能說是嵌合RNA產物,研究已經證實由於RNA測序的整個實驗過程中包括了逆轉錄和PCR擴增的步驟,由相距甚遠的基因組之間產生的嵌合RNA產物幾乎都屬於實驗過程中的人工產物[2],因此,這並不能說明病毒的RNA逆轉錄整合到了細胞基因組中,更不能說明病毒數量越高整合的量越多。除非有DNA測序的結果,否則該研究中這唯一根據體內實驗得出的結論可能只是實驗誤差。
綜其兩點,這項引發了謠言,並傳播恐慌給大眾的研究,其實只是提出了一個在實驗室裡觀察到的現象,一不能反應真實體內情況,二不能表現真正基因組DNA結果。就連文章的作者本人也強調他們的研究結果並不意味著新冠病毒在人類細胞中建立了永久的遺傳居住地[3]。
對於mRNA疫苗來說,一旦進入細胞內,唯一的行為就是履行它在核糖體中被合成蛋白質、產生免疫原性的職責。整合進人類基因組?僅憑這一個被封裝在特殊載體中的、可編碼特定蛋白質的mRNA根本做不到。人體內素來缺少處於激活狀態的逆轉錄酶,即使存在,正如上文所述,人類基因組與新冠病毒基因組之間的整合尚不存在合理證據,mRNA疫苗中包裹的mRNA甚至不能被稱為一個基因組。所以,就讓謠言止於智者吧。
參考文獻:
1. Liguo Zhang, Alexsia Richards, Andrew Khalil et al. SARS-CoV-2 RNA reverse-transcribed and 1 integrated into the human genome. bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.12.12.422516.
2. C Joel McManus, Michael O Duff, Jodi Eipper-Mains et al. Global analysis of trans-splicing in Drosophila. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jul 20;107(29):12975-
3. The coronavirus may sometimes slip its genetic material into human chromosomes—but what does that mean?
https://www.sciencemag.org/news/2020/12/coronavirus-may-sometimes-slip-its-genetic-material-human-chromosomes-what-does-mean