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。
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。
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。
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
