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關於mRNA疫苗 研究揭1大驚人發現

講述/董宇紅(歐洲病毒學專家、生物技術公司首席科學家)、林曉旭(美國病毒學專家、前美國陸軍研究所病毒系實驗室主任) 李行整理

mRNA疫苗是否帶來不利的後果,打開潘朵拉魔盒?(Shutterstock)
mRNA疫苗是否帶來不利的後果,打開潘朵拉魔盒?(Shutterstock)
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新冠疫苗剛開始研發、施打時,有些人擔心mRNA疫苗是否可能改變人體的核心遺傳物質——DNA。當時許多政府機關和專家表明,這種擔憂是錯誤的。

然而,一些最新研究發現,疫苗中的mRNA竟然真的能嵌入DNA之中。這個顛覆人們先前認知的研究結果,是否意味著mRNA疫苗在保護人體免於新冠重症外,同時也打開了潘朵拉魔盒?

為何最初認為疫苗不會影響基因

生物學有一個著名的「中心法則」,這個理論讓人們覺得mRNA疫苗並不會改變人體的遺傳物質。

按照中心法則,一般來說,DNA會轉錄成RNA,身體再依據RNA進一步造出蛋白質。

「從RNA到DNA」這種逆向運作,通常不會發生。

因為「中心法則」,從RNA逆轉錄成DNA的過程通常不會發生。(健康1+1/大紀元)
因為「中心法則」,從RNA逆轉錄成DNA的過程通常不會發生。(健康1+1/大紀元)

此外,RNA有容易被分解的特性,因此多數專家認為感染病毒或施打mRNA疫苗,並不會影響DNA。

對此,美國病毒學專家、前美國陸軍研究所病毒系實驗室主任林曉旭博士表示,如果RNA病毒本身的遺傳信息能夠表達出「逆轉錄酶」,就可以把RNA逆轉錄成DNA,進而嵌入人體的染色體之中。例如,愛滋病病毒(HIV)就有這樣的能力。

「這樣的過程就使病毒能長期潛伏在人體中」,林曉旭說明。在適當的情況下,插入染色體的病毒DNA片段可以被重新激活,轉錄成RNA,再表達出相應的蛋白質,重新組合成病毒。

然而,新冠病毒雖然是RNA病毒,卻不屬於逆轉錄病毒,它的基因組並不能表達逆轉錄酶。此外,它是在細胞核外完成複製環節,並不會進入到儲存DNA的細胞核裡面,所以多數專家認為它無法觸及DNA。

新冠病毒竟能改變DNA

去年的一項研究卻顛覆了人們的認知:新冠病毒雖不是逆轉錄病毒,但它能夠改變人體的DNA。

2021年5月,美國麻省理工學院在《美國國家科學院院刊》(PNAS)發表一項研究,揭示了一個令人意想不到的發現:新冠病毒感染人類胚胎腎細胞後,病毒的RNA可以被「逆轉錄」,並且進一步整合到宿主細胞的基因組中,其中29%進入基因外顯子,42%進入內含子,還有29%進入基因間序列。

外顯子指的是基因組中,真正能夠表達出蛋白質的部分,它會影響人的外貌、胖瘦、免疫力強弱等等身體功能。

歐洲病毒學專家、生物技術公司首席科學家董宇紅博士表示,正常人的基因組只有1.1% 外顯子,而在這項研究中,新冠病毒基因整合進去的比例占了29%。似乎整合不是隨機的,進入外顯子的可能性更大。這提示可能會改變細胞的結構或功能。

新冠病毒RNA能改變人體基因。(健康1+1/大紀元)
新冠病毒RNA能改變人體基因。(健康1+1/大紀元)

研究人員更進一步發現,嵌入人體染色體的病毒基因序列周圍,出現一些特徵性的DNA片段,這說明病毒利用了細胞的逆轉錄機制,比如LINE1,從而將自身的RNA逆轉錄成DNA,並插入染色體中。

LINE1(Long interspersed nuclear elements)是在染色體中占了很大比例的基因序列,平時大部分是不活躍的,但在特殊情況下可以變活躍,並將外源性的DNA片段嵌入人體的染色體。

「一定程度上可以說病毒的基因序列干擾了人體的染色體」,林曉旭說。然而,他認為事情並非如此簡單,有2個關鍵:插入的過程多麼有效率、這件事情是不是常發生。

從另一方面來說,這個研究使用了不同的細胞株做體外實驗,這些細胞多是由癌細胞所分化的,才能在體外環境更好的生存,所以它們的代謝機制與正常細胞有所不同。

更驚人發現:mRNA疫苗有可能嵌入基因

mRNA疫苗技術由匈牙利籍科學家卡瑞柯(Katalin Kariko)發明,最早用於腫瘤基因的基礎研究上,但是沒有成功。後來由於新冠疫情,這個技術才第一次大規模應用在健康的人身上。

在mRNA疫苗剛推出時,就出現了它可能改變人體基因的疑慮,畢竟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,發表在醫學期刊《分子生物學當前問題》(Current Issues in Molecular Biology,CIMB)、來自瑞典隆德大學的研究指出:當mRNA疫苗(輝瑞疫苗,BNT)進入體外培養的人類肝臟細胞6個小時後,就能在細胞內完成「逆轉錄」,並影響人體遺傳基因。

「這是一篇敢於挑戰的研究。」林曉旭說:「他挑戰了人們不敢觸及的話題,就是mRNA疫苗會不會有基因毒理性。」

這項實驗使用肝細胞做體外實驗,研究人員在細胞培養液裡面加上mRNA疫苗,分別加入了0.5微克、1微克與2微克。並且在經過6小時、24小時以及48小時後,使用PCR技術來觀察細胞裡的DNA中,有沒有mRNA疫苗的基因序列。

mRNA疫苗可能改變人體DNA。(健康1+1/大紀元)
mRNA疫苗可能改變人體DNA。(健康1+1/大紀元)

如果檢測的目標片段超過400個鹼基對,透過電泳實驗,就能在特定的位置上看到被放大的DNA片段。上圖展示了這個實驗的部分結果:與未經mRNA疫苗處理的對照組相比,會發現這些肝細胞經過mRNA疫苗處理後,確實出現了與疫苗mRNA對應的DNA片段。也就是說,mRNA不只是停留在mRNA的階段,他進一步嵌入了細胞的DNA之中。

另一方面,研究人員也在思考mRNA疫苗是利用什麼細胞機制,才能嵌入DNA之中。根據剛才提到的病毒感染細胞實驗,他們就猜測可能是LINE1機制。於是研究人員檢測了LINE1基因,發現實驗開始初期的6小時,在mRNA疫苗處理過的細胞中,LINE1的活躍程度確實有所提高。

不過,這個實驗只提供了「基因嵌入人體DNA」與「LINE1較活躍」的2個間接證據,並沒有具體說明這兩件事如何相關。

外源基因進入染色體 可能造成人體傷害?

對於這些發現,董宇紅表示擔憂。

「我們人類總是在不斷的發展各種基因技術,覺得能夠為人類治療或預防疾病」,董宇紅說。她認為值得思考的是:這些基因技術是否可能給人類帶來意想不到的不利後果?

所以,外源性的mRNA進入到人體的DNA,是否真的會對身體產生傷害?林曉旭認為,這牽涉到插入的位點是什麼,被插入的基因能不能表達出來。

另外一個問題是,這種基因嵌入發生在哪種細胞?如果只是發生在個別器官,那就只會影響那個部分的細胞狀態,若是發生在胚胎細胞中,就牽涉到影響下一代的問題了。

總體上,關於這些問題,目前還沒有更多的信息能夠佐證。但是,瑞典隆德大學的研究至少有一個突破性:讓人明確地看到一個外源性病毒的基因序列——mRNA插入到人體染色體裡面去。

「你當然可以說是一種基因方面的毒理性」,林曉旭說,而這種毒性是無所謂的、不重要的?還是一定程度上會影響身體功能?這都「需要下一步實驗來證實」。◇

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責任編輯:劉炎心

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