Af Philip Cohen

I det tætteste på en menneskelig jomfrufødsel, som den moderne videnskab nogensinde har registreret, beskrev britiske genetikere i sidste uge det bemærkelsesværdige tilfælde af en ung dreng, hvis krop delvist stammer fra et ubefrugtet æg. Opdagelsen har givet et sjældent indblik i kontrollen med menneskets udvikling og de evolutionære ændringer, der har gjort sex afgørende for pattedyrs reproduktion.

Parthenogenese – udvikling af en ubefrugtet kvindelig kønscelle uden noget mandligt bidrag – er en normal livsform for nogle planter, insekter og endda øgler. Nogle gange begynder et ubefrugtet pattedyræg at dele sig, men denne vækst når normalt ikke langt. Det selvaktiverede “embryo” vil danne rudimentære knogler og nerver, men der er nogle væv, f.eks. skeletmuskulatur, som det ikke kan danne, hvilket forhindrer videre udvikling. I stedet bliver det til en type godartet tumor kaldet et teratom i æggestokkene.

Hvorfor pattedyr skulle have udviklet disse blokeringer for parthenogenese er stærkt omdiskuteret (se “Why gene have a gender”, New Scientist, 22. maj 1993), men blokeringerne betyder, at køn er nødvendigt for pattedyrs reproduktion og udvikling.

Nu har David Bonthron og hans kolleger på University of Edinburgh vist, at dette kun er delvist sandt. I denne måneds udgave af Nature Genetics (vol 11, s 164) beskriver de tilfældet med en treårig dreng, som de kalder FD, der har lette indlæringsvanskeligheder og asymmetriske ansigtstræk, men som ellers virker sund og rask.

Genetikerne opdagede først, at FD var usædvanlig, da de kiggede på hans hvide blodlegemer. Fordi FD er en dreng, burde hans celler alle have et Y-kromosom, som indeholder genet for “mandighed”. Men hans celler indeholder to X-kromosomer, hvilket er den kromosomale signatur for en kvinde.

Forfattere af kromosomale hunner bærer lejlighedsvis et X-kromosom, der bærer en del af Y-kromosomet, som indeholder genet for mandighed. Bonthron og hans kolleger antog oprindeligt, at FD var et eksempel på dette syndrom. Men selv da de brugte ekstremt følsom DNA-teknologi, kunne de ikke påvise noget Y-kromosom-materiale i FD’s hvide blodlegemer.

Den virkelige overraskelse kom, da forskerne opdagede, at drengens hud er genetisk forskellig fra hans blod, idet huden indeholder de normale X- og Y-kromosomer hos en typisk mand. Denne ledetråd fik dem til at se nærmere på FD’s X-kromosomer. Hos en normal kvinde indeholder hver celle to forskellige X-kromosomer, et fra faderen og et fra moderen.

Forskerne undersøgte DNA-sekvenser langs hele X-kromosomerne i FD’s hud og blod og opdagede, at X-kromosomerne i alle hans celler var identiske med hinanden og udelukkende stammede fra hans mor. På samme måde var begge medlemmer af hvert af de 22 andre kromosompar i hans blod identiske og stammede udelukkende fra moderen.

Hvad kunne forklare denne usædvanlige blanding af genetik i én person? Forskerne mener, at FD’s udvikling startede, da et ubefrugtet æg selv aktiverede sig og begyndte at dele sig. En sædcelle befrugtede derefter en af cellerne, og blandingen af celler begyndte at udvikle sig som et normalt embryo. Denne sammensmeltning med en sædcelle må være sket meget tidligt, fordi selvaktiverede æg hurtigt mister evnen til at blive befrugtet. På et tidspunkt må de ubefrugtede celler have duplikeret deres DNA og dermed øget deres kromosomtal til 46 kromosomer igen. Hvor de ubefrugtede celler ramte en udviklingsblokering, mener forskerne, at de befrugtede celler kompenserede og udfyldte det pågældende væv.

Forskerne siger, at FD’s tilfælde viser, at uanset hvilke blokeringer der er for en vellykket menneskelig parthenogenese, så er ubefrugtede celler tydeligvis ikke altid invalideret. For eksempel var disse celler i stand til at skabe et tilsyneladende normalt blodsystem for FD.

FD’s tilfælde passer også ind i forskningen i mus, hvor forskere har været i stand til at skabe delvist parthenogenetiske dyr ved in vitro-befrugtning. Azim Surani, der er genetiker ved University of Cambridge, siger, at hans eksperimenter også har identificeret huden som et væv, hvor parthenogenetiske celler normalt er udelukket, formentlig fordi de har svært ved at udvikle sig. Han siger, at disse ligheder tyder på, at barriererne for udvikling uden en far blev sat tidligt i pattedyrenes evolution.

Eksperimenter med mus har også vist, at parthenogenetiske celler vokser langsommere end normale celler, og at de to kan eksistere side om side i det samme væv. Andelen af parthenogenetiske celler i en given vævstype kan også variere i hele kroppen. Forskerne mener, at dette kan forklare, hvorfor FD’s ansigt er en smule asymmetrisk, med mindre træk i venstre side. Bonthron bemærker, at en ud af få hundrede mennesker har en let asymmetri, og det er muligt, at nogle af disse mennesker også kan være delvist parthenogenetiske.

Bonthron mener ikke desto mindre, at lignende tilfælde er utroligt sjældne. Mange forskellige typer af forstyrrelser i den tidlige udvikling kan forårsage kropsasymmetri, og FD’s bemærkelsesværdige genetik var afhængig af en meget usædvanlig kombination af omstændigheder, der indtraf inden for et meget kort tidsvindue. “Jeg forventer ikke, at vi nogensinde vil se et andet tilfælde”, siger Bonthron. (se diagram)