A maior descoberta de Michael Skinner começou, como frequentemente acontece em histórias de ciência como essa, com um fracasso brilhante. Em 2005, quando ele ainda era um biólogo de desenvolvimento tradicional e os elogios e ataques ainda estavam no futuro, um pesquisador distraído foi ao seu escritório pedir desculpas por levar um experimento um pouco longe demais. Em seus laboratórios na Universidade Estadual de Washington, ela e Skinner expuseram ratos grávidas a um disruptor endócrino - um químico conhecido por interferir no desenvolvimento fetal - na esperança de perturbar (e desse modo obter mais informações) o processo pelo qual o feto se torna seja homem ou mulher. Mas a química que eles usaram, um fungicida agrícola chamado vinclozolina, não afetou a diferenciação sexual, afinal. Os cientistas encontraram menores contagens de espermatozóides e diminuíram a fertilidade quando os filhotes machos atingiram a idade adulta, mas isso não foi uma surpresa. O estudo pareceu um fracasso.
Desta história
[×] FECHAR
"Conflitos com indivíduos resolvem muito pouco", diz Skinner. “A melhor maneira de lidar com essas coisas é deixar a ciência falar por si mesma.” (Brian Smale) 
Skinner trocou a caça pela pesca com mosca. (Brian Smale) 
Galeria de fotos
Por acidente, no entanto, o colega de Skinner criara os netos daqueles ratos expostos, criando uma quarta geração, ou os bisnetos dos sujeitos originais. "Tudo bem", Skinner disse a ela. - Você também pode analisá-los. Ao menos, pensou ele, o exercício poderia afastar seu erro. Então ela foi em frente e estudou os testículos dos ratos sob um microscópio.
O que eles descobriram não apenas mudaria a direção da pesquisa de Skinner, mas também desafiaria um princípio fundamental da biologia moderna. E Skinner se tornaria o precursor de uma nova maneira de pensar sobre as possíveis conseqüências para a saúde a longo prazo da exposição a substâncias químicas ambientais.
Suas descobertas tocam na questão básica de como as instruções biológicas são transmitidas de uma geração para outra. Há meio século, é de conhecimento comum que o DNA do material genético controla esse processo; as "letras" na fita de DNA soletram as mensagens que são transmitidas dos pais para os descendentes e assim por diante. As mensagens vêm na forma de genes, o equivalente molecular de sentenças, mas não são permanentes. Uma mudança em uma carta, resultado de uma mutação aleatória, por exemplo, pode alterar a mensagem de um gene. A mensagem alterada pode então ser transmitida em seu lugar.
A coisa estranha sobre os ratos de laboratório de Skinner era que, três gerações depois de as mães grávidas terem sido expostas ao fungicida, os animais tinham contagens anormalmente baixas de espermatozóides - mas não por causa de uma mudança em sua sequência de DNA herdada . Intrigados, Skinner e sua equipe repetiram os experimentos - uma vez, duas vezes, 15 vezes - e encontraram os mesmos defeitos espermáticos. Assim, criaram mais ratos e testaram mais produtos químicos, incluindo substâncias que levam a doenças na próstata, nos rins, nos ovários e no sistema imunológico. De novo e de novo, essas doenças também apareceram nos filhos de quarta e quinta geração de mães expostas a uma substância química.
"Em essência", Skinner explica, "o que sua bisavó foi exposta poderia causar doenças em você e seus netos".
E, surpreendentemente, qualquer que fosse o caminho da doença que uma substância química estivesse abrindo nos corpos cobertos de pele dos ratos, ela não começava nem terminava com uma mutação no código genético. Skinner e sua equipe descobriram que, à medida que as toxinas chegavam, alteravam o padrão de moléculas simples chamadas grupos metil que se prendem ao DNA nas células da linhagem germinativa do feto, que acabariam se tornando seus óvulos ou espermatozóides. Como rebarbas presas a um suéter de tricô, essas moléculas de metila interferiram no funcionamento do DNA e o reduziram através das gerações futuras, abrindo cada uma delas às mesmas doenças. Essas rebarbas, conhecidas por estarem envolvidas no desenvolvimento, persistiram por gerações. O fenômeno foi tão inesperado que deu origem a um novo campo, com Skinner como líder reconhecido, chamado epigenética transgeracional, ou o estudo de mudanças herdadas que não podem ser explicadas pela genética tradicional.
Um estudo de Skinner e colegas publicado no ano passado na revista PLOS One aumentou consideravelmente a aposta. As rebarbas não estavam apenas ao acaso, Skinner descobriu. Em vez disso, eles se fixaram em arranjos particulares. Quando ele banhava o interior de seus ratos prenhes em inseticida, combustível para aviação e BPA, o componente plástico recentemente banido de mamadeiras, cada exposição deixava um padrão distinto de ligações de grupos metil que persistiam nos bisnetos dos ratos expostos.
Não só o ambiente da sua bisavó afeta sua saúde, Skinner concluiu, mas os produtos químicos aos quais ela foi exposta podem ter deixado uma impressão digital que os cientistas podem realmente rastrear.
Os resultados apontam para novos diagnósticos médicos. No futuro, você pode até ir ao consultório do seu médico para ter seus padrões de metilação selecionados. A exposição de ratos de laboratório ao DDT químico pode levar à obesidade nas gerações subsequentes - um elo que a equipe de Skinner relatou em outubro. Hipoteticamente, um médico pode um dia olhar para seus padrões de metilação no início da vida para determinar seu risco de obesidade mais tarde. Além disso, os toxicologistas podem precisar reconsiderar como estudam as exposições químicas, especialmente aquelas que ocorrem durante a gravidez. O trabalho levanta implicações para a monitoração do meio ambiente, para determinar a segurança de certos produtos químicos, talvez até para estabelecer responsabilidade em casos legais que envolvem riscos à saúde de exposição a produtos químicos.
Essas possibilidades não foram perdidas em reguladores, indústrias, cientistas e outros que têm interesse em tais assuntos. "Há duas forças trabalhando contra mim", diz Skinner. “De um lado, você tem interesses financeiros se recusando a aceitar dados que possam forçar regulamentações mais fortes de seus produtos químicos mais lucrativos. Por outro lado, você tem deterministas genéticos agarrados a um velho paradigma ”.
***
Michael Skinner usa um Stetson cinza com uma pulseira marrom e se inclina facilmente em sua cadeira em seu escritório no campus da Pullman. Sua vara de pesca com mosca está no canto, e uma colossal lança do norte está montada na parede. Um pescador ávido, Skinner, 57 anos, nasceu e foi criado na Reserva Indígena Umatilla, no leste do Oregon. Os Skinner não são descendentes de indianos, mas seus pais possuíam uma fazenda da família lá - "uma boa experiência cultural", diz ele. Seu pai trabalhava em seguros, e ele e seus quatro irmãos cresceram exatamente como cinco gerações de Skinner tinham antes - caçar, pescar e caçar, aprendendo um modo de vida que os sustentaria até a idade adulta.
Ele amava o ar livre, e seu fascínio com a forma como a natureza funcionava estimulou a sugestão de um conselheiro de orientação escolar de que uma carreira na ciência poderia ser apenas a coisa. Ele tinha cerca de 12 anos, e fiel à forma, ele ficou com ele. No ensino médio e depois no Reed College, ele lutou competitivamente, e hoje seus partidários e críticos podem detectar um pouco do seu velho eu agachado em como ele aborda um problema - de frente. "Provavelmente me ensinou a enfrentar, em vez de evitar desafios", diz ele agora. O esporte também o levou a sua futura esposa, Roberta McMaster, ou Bobbie, que atuou como seu apontador de time de wrestling. "Eu estava fascinado que alguém tão jovem sabia exatamente o que ele queria fazer com sua vida", lembra Bobbie. Ele propôs casamento antes de ir para a faculdade, e os dois estão juntos desde então e têm dois filhos adultos.
Ele freqüentou a Universidade do Estado de Washington para seu PhD em bioquímica, e durante esse tempo ele e Bobbie muitas vezes viviam no jogo que ele havia caçado. Não era incomum encontrar um cervo recém-morto pendurado na garagem de seu alojamento estudantil. "Eles eram magros anos", diz Bobbie. "Mas eles eram bons."
Após cargos na Vanderbilt e na Universidade da Califórnia, em São Francisco, Skinner retornou à Washington State University. "Eu queria uma grande faculdade de pesquisa em uma cidade rural", diz ele. Ele passou a próxima década estudando como os genes ligam e desligam os ovários e testículos e como as células desses órgãos interagem. Ele não pretendia adotar a ideia central em biologia durante grande parte do século XX: o determinismo genético, a crença de que o DNA é o único modelo para traços da cor dos cabelos e dos olhos para a capacidade atlética, o tipo de personalidade e o risco de doenças.
Em certo sentido, essa interpretação do determinismo genético sempre foi simplista demais. Os cientistas há muito entendem que os ambientes nos moldam de maneiras misteriosas, que a natureza e a educação não são forças opostas, mas colaboradoras na grande arte de fazer o homem. O ambiente, por exemplo, pode aumentar e reduzir a atividade gênica através de grupos metila, bem como uma série de outras moléculas que modificam e marcam o complemento completo de uma pessoa, chamado genoma. Mas apenas as mudanças na sequência do DNA em si eram normalmente passadas para os descendentes.
Tão certo era todo esse princípio básico que o presidente Bill Clinton elogiou o esforço para completar a primeira leitura completa do genoma humano, dizendo em junho de 2000 que essa conquista iria “revolucionar o diagnóstico, prevenção e tratamento da maioria, se não de todas as doenças humanas”. Quando empilhados contra tal entusiasmo, as descobertas de Skinner parecem heresia. E por um tempo, pelo menos, ele foi criticado de acordo.
***
Os críticos da pesquisa liderada por Skinner apontaram que as doses de vinclozolina em seus estudos com ratos eram muito altas para serem relevantes para a exposição humana, e injetar os ratos em vez de administrar as toxinas através de sua comida exagerou os efeitos. "O que ele está fazendo não tem nenhuma implicação óbvia para as avaliações de risco do produto químico", disse Earl Gray, toxicologista da EPA, à revista Pacific Standard em 2009. Até que os resultados sejam replicados, "não tenho certeza se eles até mesmo demonstrar princípios básicos da ciência ”.
Skinner responde aos assaltos em seus dados dizendo que a avaliação de risco, do tipo que os toxicologistas fazem, não tem sido seu objetivo. Em vez disso, ele está interessado em descobrir novos mecanismos biológicos que controlam o crescimento, o desenvolvimento e a herança. “Minha abordagem é basicamente bater com um martelo e ver que tipo de resposta recebemos”, diz ele. Ele permanece calmo, mesmo quando chamado para defender essa abordagem. "Conflitos com indivíduos resolvem muito pouco", diz ele. “A melhor maneira de lidar com essas coisas é deixar a ciência falar por si mesma.”
Essa ciência recebeu muita atenção (o estudo sobre vinclozolina foi citado na literatura científica mais de 800 vezes). Recentemente, a revista Nature Reviews Genetics pediu a cinco dos principais pesquisadores que compartilhassem seus pontos de vista sobre a importância da herança epigenética. Uma “mistura de excitação e cautela” é como os editores descreveram as respostas, com um pesquisador argumentando que o fenômeno era “o melhor candidato” para explicar pelo menos alguns efeitos transgeracionais, e outro notando que ele poderia, se totalmente documentado, ter "Implicações profundas sobre como consideramos a herança, para mecanismos subjacentes a doenças e para fenótipos que são regulados por interações gene-ambiente".
Embora a maioria dos críticos de Skinner tenha sido tranquilizada por novos dados de seu laboratório e de outros, ele diz que ainda se sente em apuros. "Eu realmente tento ser um cientista em primeiro lugar", diz ele. “Eu não sou toxicologista, nem mesmo ambientalista. Eu não cheguei a isso como um defensor a favor ou contra qualquer químico ou política em particular. Eu encontrei algo nos dados, e os segui por um caminho lógico, como qualquer pesquisador básico faria ”.
