新冠病毒会嵌入人类基因?

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最近,一项研究提出证据,证明了曾经存在争议的一种猜想:即SARS-CoV-2病毒可以与人类DNA整合。这一惊人的结果引发了各方面的担忧,如果病毒真的可以改变人类DNA的话,那么这种疾病对人类社会产生的影响恐怕比将更为深远。

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研究表明,新冠病毒的RNA(蓝色部分)可以与人类DNA整合
图源:CLAUS LUNAU/Science Source

新型冠状病毒的基因片段是否会整合到人类的染色体中,并在感染结束后很长时间内仍然存在?大流行期间,这一假说被在研究过程中提起。对此,干细胞生物学家鲁道夫•杰尼希(Rudolf Jaenisch)和麻省理工学院基因调控专家理查德•杨(Richard Young)所领导的研究团队着手对其进行了双重论证。如果这种假说被证明真实的话,那么就可以解释为什么人们从COVID-19中恢复后,仍有可能被再次检测出SARS-CoV-2阳性。

2020年12月,团队首次在bioRxiv的预印本上提出了这一想法,旋即引发了一场舆论风暴。虽然研究人员表示,这种病毒整合并不意味着新冠肺炎患者康复后仍然具有传染性。但仍有人批评这一研究结论“危言耸听”,因为按照这一结论,基于信使RNA(mRNA)研发的新冠疫苗也可能会改变人类的基因。批评者认为,这一结论仅仅是实验室条件下人工干预的结果,现实之中未必如此,然而这一结论却会让更多人陷入“疫苗恐慌”。

对此,该团队强调,不论是原始结果还是最新结果,研究都不表明疫苗会将病毒的基因序列整合到人类的DNA中。
 

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红色序列即为插入人类基因的新冠病毒序列

在重重质疑和四面八方的舆论压力之下,该团队近日在美国国家科学院院刊(PNAS)在线发布最新研究结果。杰尼希表示:“我们现在有明确的证据表明冠状病毒序列可以整合到基因组中。” 

导致新冠肺炎的SARS-CoV-2是一种RNA病毒。研究团队认为,在极少数情况下,人类细胞中的逆转录酶LINE-1可能会将病毒序列复制并插入到人类的DNA中。逆转录酶LINE-1是现今人体内存在的唯一具有自主转座活性的转座子,是古代逆转录病毒感染的产物,占人类基因组总量的17%。研究人员在预印本的原始研究中展示了试管证据,当新冠病毒感染过表达逆转录酶LINE-1的人类细胞时,新冠病毒基因组会整合到人类基因组中。

对此,专门研究LINE-1和其他“逆转录座子”的研究人员,比如康奈尔大学的Cedric Feschotte就认为,现有数据太少,不够支持这一结论,希望研究团队能够做出更高质量的印证工作。

反对性的研究成果也相继出现。发表在bioRxiv上的两项研究中,有证据表明,病毒与DNA的嵌合体会经由研究人员扫描染色体的过程而产生。他们认为,病毒嵌合体更可能是一种方法学上的产物,而不是真正的逆转录整合和表达的结果。
 
PNAS的新论文中,杰尼希团队承认他们使用的技术确实会意外生成人类病毒嵌合体。这一问题在他们首次将论文投稿给某一期刊时就已经考虑到,他们知道自己的结论需要更强有力的数据来支撑,希望能够在论文审查过程中来补充这些数据。但该期刊和很多期刊一样,要求立即将全部数据结果上传到预印本服务器上。最终作者团队没有接受该提议,而期刊也拒绝了论文。
 
这一次在新论文中,杰尼希团队提供了新的证据,证明实验室操作本身不能解释检测到的病毒-人类嵌合DNA的水平。此外,LINE-1基因的一部分位于整合病毒基因序列的两侧,这进一步证明了他们的假设。杰尼希团队还与“反方”美国国家癌症研究所的斯蒂芬•休斯(Stephen Hughes)合作,根据整合的新冠病毒序列相对于人类基因序列的方向,来阐明整合是真实的还是噪音。最终休斯承认,研究结果支持了最初的猜想。

细胞培养中的整合数据比预印本中的数据更有说服力,但这一结果仍然不是完全可信。研究者仍然在质疑,细胞培养得到的结果与人体内的真实情况是否一致。杰尼希团队还报告了对新冠患者活体与尸检的结果,发现了一种高水平RNA,这种RNA只能由病毒嵌合体产生,因为细胞会读取其序列来制造蛋白质。这也提示了人体内存在着病毒与DNA的嵌合体。但是研究团队也表示,目前还没有直接性证据。

这项研究一经提出便饱受争议。很多研究者甚至抱怨,最初这项结果根本就不应该被在预印本上公布,成为“疫苗怀疑论”者的“武器”。杰尼希更是表示,自己干了一辈子从没遭受过如此广泛与强烈的质疑与批评。他坚称研究结果不会被应用于更危险的领域。相关工作需要进一步深入开展。



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