瑞典新研究表明新冠疫苗 mRNA 可逆转录为 DNA，这一研究可靠吗？这可能会带来什么问题？ 第1页

结论不可靠。

人体有 RNA快速降解、RNA不入核、逆转录酶不表达 三重防护，mRNA疫苗逆转录成DNA概率极小，不用焦虑。

题目中的文章纯粹用细胞系做实验，还用了极端条件，不符合人体接种mRNA疫苗的真实情况。

我们来看看这文章怎么带节奏：

一、文章加了比疫苗用量高1000倍的mRNA做实验。

一个成年人，打一针mRNA疫苗接受到的mRNA量只有30ug^[1]，就像往一个60kg的大水桶中，稀释进30ug的mRNA，这么换算下来是0.5ug/L mRNA。

而在这篇文章的体外细胞实验中，一个24孔板里加0.5ml的培养液，里面加0.5ug/ml的mRNA^[2]。

看清楚，人体内是0.5ug/L，细胞里是1ug/ml。为了制造mRNA疫苗焦虑，这个研究组往细胞培液里多加了1000倍mRNA，根本就不是正常的mRNA疫苗用量。

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二、体外细胞系会分裂，才能让mRNA进细胞核；肝细胞在没有肝损时不分裂，mRNA疫苗都不会进细胞核，不会变成DNA。

高中生物知识告诉我们，细胞有细胞核、细胞质。

细胞核的DNA转录产生mRNA后，大部分mRNA被运出细胞核，进入细胞质中翻译出蛋白。

你听过mRNA能重新运进细胞核的吗？

我出来了，我进去了，我又出来了，我又进去了？

这是在玩儿呢？

mRNA重新跑进细胞核，往往靠细胞分裂时核膜解离，暴露出裸露的细胞核，就像上图右边那样^[3]，这时mRNA才有机会接触到细胞核，跑进细胞核里。

这篇文章里用于研究的Huh7细胞可以不停分裂，核膜破解后，mRNA能接触到细胞核。

但人体肝细胞在肝脏没有受损时很少分裂，mRNA无法进细胞核，进不了细胞核，没法被逆转录酶转变成DNA。

这篇文章用能分裂的细胞系，就不符合人体真实情况。

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三、体内mRNA疫苗活不过24小时，没机会碰到48小时才出现的逆转录酶：

这里的LINE-1能把mRNA逆转录成DNA。

但是LINE-1在人体基本所有细胞里都被抑制（包括肝细胞）。而Huh7只是个体外细胞系，它的LINE-1能表达出来，不代表人体真实情况。

其次，24小时肝细胞中的mRNA就下降1000倍^[4]。而这篇文章里LINE-1在24小时还没被激活。

mRNA都没来得及遇到逆转录酶就降解了......还担心个毛？

LINE-1和mRNA表达时间不重合，碰不到一起对不对？

为了做文章，去年另一个组专门在细胞系，额外表达了逆转录元件LINE-1，做出新冠病毒逆转录成DNA插入基因组的样子，制造焦虑^[5]。

这工作还是大佬Jaenisch组做的，实际上他们的实验条件又是LINE-1过表达，又是能分裂的细胞系，极端条件下出惊天结果，完全不符合人体真实状况。

就不知道这种artificial的工作有什么意义？

总结：

这里提到的工作，实验条件不符合人体真实情况。

在人体中，由于有“mRNA快速降解、mRNA不入核、逆转录酶不表达 ”这三重防护措施，mRNA逆转录出DNA的概率很小。

对mRNA疫苗，无需太过焦虑。

参考

1. ^ https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT05279365
2. ^ Aldén M, Olofsson Falla F, Yang D, et al. Intracellular reverse transcription of Pfizer BioNTech COVID-19 mRNA vaccine BNT162b2 in vitro in human liver cell line[J]. Current Issues in Molecular Biology, 2022, 44(3): 1115-1126.
3. ^ Nuclear envelope dynamics in embryos and somatic cells[M]. Landes Bioscience, 2002.
4. ^ Finn, J.D., Smith, A.R., Patel, M.C., Shaw, L., Youniss, M.R., van Heteren, J., Dirstine, T., Ciullo, C., Lescarbeau, R., Seitzer, J., et al. (2018). A Single Administration of CRISPR/Cas9 Lipid Nanoparticles Achieves Robust and Persistent In Vivo Genome Editing. Cell Rep 22, 2227-2235.
5. ^ Zhang L, Richards A, Barrasa MI, Hughes SH, Young RA, Jaenisch R. Reverse-transcribed SARS-CoV-2 RNA can integrate into the genome of cultured human cells and can be expressed in patient-derived tissues. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 May 25;118(21):e2105968118. doi: 10.1073/pnas.2105968118. PMID: 33958444; PMCID: PMC8166107.

先说结论：结论可靠，但是和大家的认知可能不大一样。

结论是什么？

mRNA疫苗可以逆转录成为DNA。

但是否整合到基因组？未知。

其实比这篇文章更让人吃惊的是另一篇，发表在PNAS上的，认为SARS-CoV-2病毒是可以整合到基因组。

mrna疫苗本身是用了SARS-CoV-2的一个片段（spike），那么，就不能排除这种风险。

我们逐步来介绍

一、mRNA疫苗逆转录成为DNA

在开始，我们先简单说一个概念：逆转录，（reverse transcription）是以RNA为模板合成DNA的过程，即RNA指导下的DNA合成。

就是中心法则里面重要的那个反向箭头，弥补了中心法则的缺陷，

Howard Martin Temin因此而获得了1975诺贝尔生理学或医学奖。

其实，新冠mRNA疫苗出现伊始，就有人提出了这个问题，甚至在这之前，大家就担心过这个问题，担心mRNA逆转录成为DNA，那就有点麻烦了。

尽管美国疾病预防控制中心CDC在其官方网站上表示：“我们的细胞会在接种mRNA疫苗后的几天内分解 mRNA 并清除它。"，但是这种说法，其实在严肃的专业人士眼里，只能说，比较讨巧。

因为，甭管是什么mRNA疫苗，你本质上就是mRNA，那么就无法排除掉在体内被逆转录酶给逆转录成DNA的问题，所以mRNA疫苗在新冠之前，只存在于“概念或实验室”中，没有走上临床。新冠来了，mRNA疫苗被迫上场，一次性突破了很多限制走到了人类中，那么对其现实中的关注就必然的了。

去年的时候，pnas第一次发表了SARS-CoV-2逆转录的问题。发现SARS-CoV-2被逆转录成了DNA。

而这次，发表在“Current Issues in Molecular Biology Journal”上的研究，也再一次佐证了这个结论：mRNA的确逆转录成为DNA了。

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

这段的意思就是，使用DNA扩增，发现Huh7细胞中出现了 BNT162b2 疫苗逆转录后的DNA片段。

那么，这个时候，其实还有一个问题：

逆转录后的片段到底是以游离状态存在呢？还是整合到了基因组上？

二、争议：游离DNA还是整合到了基因组？

其实，这个问题就更为关键了。

那就是，两篇研究都证实了SARS-CoV-2和mRNA疫苗会逆转录成为DNA。

但是，这个DNA是游离的还是整合到人类基因组上了？

要是前者的话，还好，毕竟人体中游离DNA还是蛮多的，我们还用了很多。

比如癌症中会有游离DNA。

之前我们知乎的大佬就发了ecDNA到nature上。

但是，如果，我说如果，这个DNA是整合到基因组上呢？

那就麻烦了。

这一点，两篇文章就存在争议了。

在2021年的pnas文章上，作者论证，SARS-CoV-2的确整合到了基因组上了。

12号染色体

15号染色体上

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

但是在最新这篇文章里，并没有发现整合到基因组上（因为没做染色体测序），只是观察到了逆转录。

第三：这意味着什么？

我们先说逆转录成为DNA。

这意味着，

优势是：mRNA疫苗可能并没有那么快降解。毕竟逆转录成为DNA后，更加稳定，还可以在转录过去，所以能长效发挥。

劣势是：一段长期停留的DNA，会持续产生影响，这对于免疫是一种消耗，过度免疫可不是好事。

但是，整合到基因组呢？

那是个很危险的事情。

1，DNA会插入到基因组什么位置？

这是个很危险的事情。

我之前聊转基因的时候，就提到过这个问题，我们作转基因的时候，比较担心的是随机插入，事实上，直到今天，哪怕是crispr cas9，也有这个问题。

就是，你以为插入到的安全区，可能并不安全，甚至他还会随机插入到其他位置。

如果是插入到了基因中，那就尴尬了，可能会破坏基因功能，引发严重疾病。

做转基因的时候，会遇到做了很多最后才能找到一两个的问题，除了本身整合到基因组的难度，更多的是插入到了基因中，导致基因被破坏，然后无法存活。

2，稳定遗传。

整合到基因组，那就意味着可以稳定遗传，一代一代走下去。

这就更麻烦了，直到今天，我们依然对于人类基因组抱有很强的敬畏，因为人类进化了这么多年，才形成了30多亿碱基对，你要是人工往里面添加DNA片段，那意味着转基因人出现了。

这是一件很可怕的事情。

不过真发生了，那也没办法，毕竟人类基因组中也有10%左右的病毒基因，只是没想到我们竟然能见证史诗级过程！

所以，现在这两篇研究，核心的争议是：到底有没有整合到基因组上？

这里额外说一下，为什么把这两篇文章放在一起？

因为，mRNA疫苗本质上是把SARS-CoV-2的一部分放到了mRNA疫苗载体上。

二者存在相同的片段，如果可以整合，理论上并没有本质上区别，所以才需要关注。

不过，反过来说，反正SARS-CoV-2都可以整合了，那么mRNA疫苗整合，也无可厚非啊。

顺便，这两篇文章都引发了业内的争议，大家认为，他们的研究手段可能有些问题，需要改进。

期待更多研究。

不过，生物学嘛，专治不服，也无需恐慌。

毕竟眼前的新冠是客观的风险，而长远的风险，谁知道呢？

我们现在国内用的是灭活疫苗和亚单位疫苗，这两者一个是死病毒，一个是蛋白，倒是不存在这个问题。

2022年论文：mRNA逆转录成DNA，但未研究是否整合到基因组

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年论文：sars-cov-2逆转录并且整合到基因组上。

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).