最近有篇风传的影印本新冠论文手稿,出自MIT著名的实验室,文章的第一作者为中国人。他们通过系列的实验认为新冠病毒的RNA能够逆转录成DNA, 然后借助机体的整合机制插入到人体的基因组中。他们不仅仅做了培养细胞,也测了病人的原始细胞,证明逆转录和整合确实都发生了。
文章横跨MIT和哈佛,出自Rudolf Jaenisch和Richard Young的实验室,为领域里的household names。Jaenisch是在美国成就人生的德国裔教授,已经78岁,整个外源基因插入和改变动物基因组的领域都是他开创的,也就是说什么转基因老鼠都可追溯到他早年的工作。所以他们的结果应该可靠,他们说的话我们是会听的,至于怎么解读他们的结果,则会有不同的观点。
在我谈他们的工作之前,可以先读我以前博文中的这段以了解些背景:
“我们知道DNA整合过程涉及到一套精细的酶反应,这里整合酶是整合所必须的,而整合酶来源于病毒而不是机体。整合不仅限于HIV等逆转录病毒,乙肝或HPV等DNA病毒,它们都有可能将自己的DNA整合到机体的基因组中,导致相应的癌症。辉瑞的疫苗仅是一段mRNA,没有病毒,自然就没有整合酶,所以不能整合到人体的基因组中,这个与逆转录病毒很不一样。况且逆转录是通过RNA而不是mRNA, 所以这个整合就更无从说起了。这几乎可以排除,即使感染了逆转录病毒的病人接种mRNA疫苗的整合可能。这些分析使我们看到,mRNA疫苗与使用病毒载体的疫苗很不一样,虽然实验证明腺病毒载体也不能整合到人体”
MIT的实验是想回答这个困扰新冠领域的问题:为什么有些从新冠感染恢复了的病人还可能是核酸阳性?他们认为是新冠病毒的核酸插入到了病人的基因组中。我们知道RNA是不能整合的,必须逆转录成DNA才能整入人体基因组。而帮助新冠RNA逆转录有两个可能的途经:机体内在的逆转座子Line-1所编码的逆转录酶,Line-1就是一种跳跃基因,另一种可能就是病人如果合并了像HIV这样的逆转录病毒感染。该文观察到转座子Line-1能够在新冠病毒的刺激下增加3-4倍的活性,这个很可能是通过新冠所诱导的细胞因子的炎性风暴完成的。在密苏里大学工作过的诺贝尔奖得主Barbara McClintock,发现的跳跃基因就是这是这种Transposable genetical materials。
Line-1是内源性的拥有逆转录功能的转座子(retro-transposon), 它就是相当于基因组里的逆转录病毒片段,能够产生逆转录酶或整合酶,帮助新冠RNA逆转录成DNA, 然后整合到人体的基因组里。平常的情况下,Line-1的活性是很低的,但是在新冠感染所带来的细胞因子风暴时,可以将Line-1活性增强几倍。MIT文章可以解释一个现象,那就是完全好了的病人,没有病毒了,为什么PCR仍然是阳性。整合后致癌的可能性是大家最为担心的,也可怕,但是MIT文章通篇没有谈这点,他们也认为整合进去的只有新冠病毒的N基因片段,虽然有持续刺激免疫系统的潜在益处或担心,这些基因片段没有产生活病毒的可能。N基因编码核衣壳蛋白,我的分子遗传学家朋友认为:N基因 “是核衣壳(nucleocapsid)蛋白基因,位于基因组的3‘端,RT-PCR通常运用来自N基因的引物和探针,其检测的敏感性最高,因为其mRNA的丰度在感染的人细胞中最高”。
我仍然只看到RNA而不是mRNA可以被Line-1或HIV逆转录酶合成DNA, 所以辉瑞mRNA疫苗应该还行。但是阿肯森强调没有免费的午餐,这么亿万人接种,肯定会有副作用的。
至于mRNA能否被逆转录成DNA, 我没有看到文献,我问在哈佛得分子生物学博士的华大教授,他也不知道。mRNA的5‘端有个帽子,后面还有多聚的A尾巴,再加上用于疫苗的mRNA的核苷酸是被甲基化修佈过的,这些都会使逆转录酶或转座子产生的酶在识别mRNA时产生困难。所以总体来说辉瑞和Moderna疫苗应该是安全的。我们在讨论宾大两教授聪明地改变mRNA的抗原性的实验时,都认为他们俩应该获得诺贝尔医学奖,如果新冠被mRNA疫苗控制的话。
MIT文章也仅限于说这逆转录和整合的结果可能会让PCR测试难以解释,以及可能是病毒复制的一种方式。完全避免谈致癌性,更是不敢涉及疫苗的安全性。Line-1也沒有什么特异性,所以如果新冠病毒能致癌,那么很多冠状病毒也应该可以,现在包括流感病毒在内的冠状RNA病毒都没有看到明显的致癌性。
这个文章很快就会在顶尖杂志发表,会引起科学界和媒体关注。他们恐怕现在就会开始采集注射了mRNA疫苗人员的样本,他们拥有成熟的技术,看那mRNA片段是否整合了,也有HIV阳性病人注射疫苗的,测他们更有意义。正常人注射mRNA疫苗后,Line-1的活性有限,我都不知道怎么逆转录。
整合当然拥有危险,但是人体内很多病毒基因片段,人胎盘的滋养trophoblast的融合SCT就与逆转录病毒相关,可读下面。引自我旧博文:“我做过一篇Immunity共同一作的论文,就是关于生殖免疫的。我们将补体调节蛋白踢除后,免疫系统开始攻击胎盘,血供断,胚胎死。但愿我还能说点胚胎发育,希望不出错。受精卵分裂产生的trophoblast 形成胎盘的syncytiotrophoblast (SCT) ,能够侵入子宫内膜形成胎儿血供,并且构建胚胎与母体血液循环的直接交流系统。有一个不可想像的发现,SCT为融合的巨大细胞,它们的产生还可能跟逆转录病毒的感染相关。SCT也表达syncytin-1和分泌激素,支持胚胎与母体的良性互动。这些激素特别是孕酮(Progesterone)能够稳定子宫内膜,避免子宫内膜的同期性脱落,像女性月经那样。这里有个类比,新冠的S蛋白也涉及膜融合,那是通过细胞膜上的ACE2受体完成的。自身免疫性抗磷脂综合症(antiphospholipid syndrome, aPS)和系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE),都是因为免疫系统攻击了trophoblast细胞,从而导致的流产。”