Během svátků křesťané oslavují narození lidského dítěte jeho panenské matce. Víme, že samice vos, ryb, ptáků a ještěrů mohou zplodit zdravé potomky bez sexu, ale co lidé? Je možné přirozené panenské narození člověka?
Teoreticky ano. Muselo by však dojít k řadě vzácných událostí v těsném sledu za sebou a pravděpodobnost, že se všechny tyto události stanou v reálném životě, je prakticky nulová. Aby panna otěhotněla, muselo by jedno z jejích vajíček samo o sobě produkovat biochemické změny svědčící o oplodnění a pak se abnormálně dělit, aby nahradilo nedostatek DNA spermií. To je ta snadnější část: K těmto dvěma událostem dochází u vajíček nebo prekurzorů vajíček jedné z několika tisíc žen. Ale vajíčko by také muselo nést nejméně dvě specifické genetické delece, aby vznikl životaschopný potomek.
Vajíčko se začne dělit, až když zaznamená prudký nárůst buněčného vápníku. K tomu obvykle dochází v důsledku vstupu spermie při oplodnění. Pokud však vajíčko náhodou zaznamená spontánní vzestup vápníku, začne reagovat, jako by bylo oplodněno. Defektní spermie, které chybí DNA, může vyvolat falešný výkyv vápníku. V laboratoři mohou vědci přimět neoplozená vajíčka k zahájení procesu po oplození tím, že jim jednoduše vstříknou vápník.
Jakmile dojde k oplození – neboli falešnému oplození -, může vajíčko dokončit poslední fázi buněčného dělení známou jako meióza II, během níž ztratí polovinu svého genetického materiálu, aby uvolnilo místo pro DNA spermie. Pokud však není k dispozici spermie, každá polovina rozdělené vaječné buňky skončí krátká a obě zemřou. Aby naše panenské zrození mohlo proběhnout, nesmí tedy falešné oplodněné vajíčko dokončit meiózu.
K oběma těmto událostem – výkyvu vápníku a chybě při dělení – může dojít v důsledku náhodných dysfunkcí nebo genetických defektů. Za předpokladu, že k nim dojde, může pak vaječná buňka zahájit proces „partenogeneze“ neboli panenského vývoje. Pokud k tomu dojde u prekurzorové buňky vajíčka, může vzniknout nádor složený z mnoha různých typů tkání – například jater, zubů, očí a vlasů.
Partenogeneze u lidí však nikdy nevytváří životaschopná embrya, protože neoplozená vajíčka postrádají specifické instrukce o genové expresi od spermie. Obecně mají naše buňky dvě funkční kopie každého genu – jednu zděděnou od matky a druhou od otce. U některých genů se však vždy používá pouze jedna kopie, zatímco druhá zůstává neaktivní. Některé signály, pro které kopie by měly být vypnuty, přicházejí ze spermie. Pokud tedy není k dispozici žádná spermie, některé geny budou nadměrně exprimovány a „embryo“ zemře, když je staré jen asi pět dní.
I tento problém se dá obejít. Vyřazením dvojice mateřských genů se japonskému týmu podařilo pomocí partenogeneze vytvořit životaschopné myší mládě, které zdánlivě nebylo ovlivněno absencí otcovského imprintingu. Přestože vědci tyto změny provedli v laboratoři, existuje přinejmenším teoretická možnost, že by k tomu mohlo dojít spontánně prostřednictvím náhodného odstranění genů.
Ačkoli je tedy možné, aby se lidské dítě narodilo z panenské matky, je to velmi, velmi nepravděpodobné: Tyto dvě genetické delece mohou mít pravděpodobnost výskytu jedna ku jedné miliardě, a to nepočítáme problém s nárůstem vápníku a dělením, který je nutný k zahájení partenogeneze.
Bonusové vysvětlení: Existují v lékařské literatuře nějaké případy panenských porodů? Tak nějak. Podle zprávy z roku 1995 v časopise Nature Genetics přivedla matka svého chlapečka k lékaři, když si všimla, že se mu abnormálně vyvíjí hlava. Když lékaři analyzovali jeho krev, zjistili něco skutečně bizarního: Přestože měl chlapec anatomicky mužské rysy, jeho krevní buňky byly výhradně ženské a skládaly se pouze z genetického materiálu jeho matky. Některé jiné buňky – například ty, které se nacházely v jeho moči – byly normální a skládaly se z kombinace mateřské i otcovské DNA. Nikdo přesně neví, jak k tomu došlo, ale nejlepší odhad je, že ihned po oplodnění se jedno z matčiných vajíček spojilo se sousedním neoplozeným vajíčkem, které se dělilo partogeneticky. Vznikl tak chlapec, který byl považován za napůl partenogenetického, protože přibližně polovina jeho buněk pocházela z „falešného“ početí a neobsahovala žádné zbytky otcovy DNA.
Máte dotaz k dnešním novinkám? Zeptejte se vysvětlovače.
Explainer děkuje Josému Cibellimu z Michiganské státní univerzity, Georgi Daleymu a Willymu Lenschovi z Dětské nemocnice v Bostonu, Shoukhratu Mitalipovovi z Oregonského centra kmenových buněk a Kentu Vranovi z Pensylvánské státní univerzity.