An den Feiertagen feiern die Christen die Geburt eines menschlichen Babys durch seine jungfräuliche Mutter. Wir wissen, dass weibliche Wespen, Fische, Vögel und Eidechsen gesunde Nachkommen zeugen können, ohne Sex zu haben, aber wie sieht es mit Menschen aus? Sind natürliche menschliche Jungfrauengeburten möglich?
Ja, theoretisch. Allerdings müsste eine Reihe seltener Ereignisse kurz hintereinander eintreten, und die Wahrscheinlichkeit, dass diese alle im wirklichen Leben eintreten, ist praktisch gleich null. Damit eine Jungfrau schwanger werden kann, müsste eine ihrer Eizellen von sich aus die biochemischen Veränderungen hervorbringen, die auf eine Befruchtung hindeuten, und sich dann abnormal teilen, um das Fehlen der Spermien-DNA auszugleichen. Das ist der einfache Teil: Diese beiden Vorgänge kommen in den Eizellen oder Eizellenvorläuferzellen einer von ein paar tausend Frauen vor. Aber die Eizelle müsste auch mindestens zwei spezifische genetische Deletionen tragen, um einen lebensfähigen Nachkommen zu erzeugen.
Eine Eizelle beginnt sich erst zu teilen, wenn sie einen Anstieg des Kalziumspiegels in den Zellen feststellt. Dies geschieht normalerweise durch das Eindringen eines Spermiums während der Befruchtung. Erfährt die Eizelle jedoch einen spontanen Kalziumanstieg, reagiert sie so, als ob sie befruchtet worden wäre. Ein defektes Spermium, dem die DNA fehlt, kann einen falschen Kalziumspike erzeugen. Im Labor können Wissenschaftler unbefruchtete Eier dazu bringen, den Nachbefruchtungsprozess zu beginnen, indem sie ihnen einfach Kalzium injizieren.
Sobald die Befruchtung – oder Scheinbefruchtung – stattgefunden hat, kann eine Eizelle die letzte Phase der Zellteilung, die so genannte Meiose II, abschließen, bei der sie die Hälfte ihres genetischen Materials verliert, um Platz für die DNA des Spermas zu schaffen. Wenn jedoch kein Spermium vorhanden ist, sind beide Hälften der geteilten Eizelle am Ende zu kurz, und beide sterben ab. Damit unsere jungfräuliche Geburt stattfinden kann, muss die fälschlich befruchtete Eizelle also die Meiose nicht abschließen.
Beide Ereignisse – der Kalziumanstieg und der Teilungsfehler – könnten durch zufällige Fehlfunktionen oder genetische Defekte verursacht werden. Wenn dies der Fall ist, kann die Eizelle den Prozess der „Parthenogenese“ oder der jungfräulichen Entwicklung beginnen. Wenn dies bei einer Eizellen-Vorläuferzelle geschieht, kann daraus ein Tumor entstehen, der aus vielen verschiedenen Gewebearten besteht, z. B. Leber, Zähne, Augen und Haare.
Die Parthenogenese beim Menschen führt jedoch nie zu lebensfähigen Embryonen, da unbefruchteten Eizellen die spezifischen Anweisungen des Spermas zur Genexpression fehlen. Im Allgemeinen verfügen unsere Zellen über zwei funktionsfähige Kopien jedes Gens – eine von der Mutter und eine vom Vater geerbt. Bei einigen Genen wird jedoch immer nur eine Kopie verwendet, während die andere inaktiv bleibt. Einige der Signale dafür, welche Kopien ausgeschaltet werden sollten, kommen von der Samenzelle. Wenn es also keine Spermien gibt, werden bestimmte Gene überexprimiert, und der „Embryo“ stirbt, wenn er erst etwa fünf Tage alt ist.
Es gibt auch einen Weg, dieses Problem zu umgehen. Durch die Ausschaltung eines Paares mütterlicher Gene gelang es einem japanischen Team, durch Parthenogenese ein lebensfähiges Mäusebaby zu erzeugen, das von der fehlenden väterlichen Prägung scheinbar unberührt blieb. Obwohl die Wissenschaftler diese Veränderungen im Labor herbeigeführt haben, besteht zumindest die theoretische Möglichkeit, dass dies auch spontan durch zufällige Gendeletionen geschehen könnte.
Es ist zwar möglich, dass ein menschliches Baby von einer jungfräulichen Mutter geboren wird, aber es ist sehr, sehr unwahrscheinlich: Die Wahrscheinlichkeit, dass diese beiden genetischen Deletionen auftreten, liegt bei eins zu einer Milliarde, und dabei sind die Kalziumspitzen und das Teilungsproblem, die erforderlich sind, um die Parthenogenese überhaupt erst in Gang zu setzen, noch gar nicht mitgerechnet.
Bonus-Erklärer: Gibt es in der medizinischen Fachliteratur Fallberichte über Jungfrauengeburten? Gewissermaßen. Einem Bericht in der Zeitschrift Nature Genetics aus dem Jahr 1995 zufolge brachte eine Mutter ihren kleinen Jungen zum Arzt, nachdem sie bemerkt hatte, dass sich sein Kopf abnormal entwickelte. Als die Ärzte sein Blut analysierten, stellten sie etwas wirklich Bizarres fest: Trotz seiner anatomisch männlichen Merkmale waren die Blutzellen des Jungen vollständig weiblich und bestanden nur aus dem genetischen Material seiner Mutter. Einige seiner anderen Zellen – wie etwa die in seinem Urin – waren normal und bestanden aus einer Kombination von mütterlicher und väterlicher DNA. Niemand weiß genau, wie es dazu kam, aber die beste Vermutung ist, dass eine der Eizellen seiner Mutter unmittelbar nach der Befruchtung mit einer benachbarten unbefruchteten Eizelle verschmolz, die sich parthogenetisch teilte. Auf diese Weise entstand ein Junge, der als halb-parthenogenetisch galt, da etwa die Hälfte seiner Zellen aus einer „falschen“ Befruchtung stammte und keine Überreste der DNA seines Vaters enthielt.
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Der Explainer dankt Jose Cibelli von der Michigan State University, George Daley und Willy Lensch vom Children’s Hospital Boston, Shoukhrat Mitalipov vom Oregon Stem Cell Center und Kent Vrana von der Pennsylvania State University.