El mayor descubrimiento de Michael Skinner comenzó, como sucede a menudo en historias científicas como esta, con un brillante fracaso. En 2005, cuando todavía era un biólogo del desarrollo tradicional y los elogios y ataques aún estaban en el futuro, un investigador angustiado fue a su oficina a disculparse por llevar un experimento demasiado lejos. En sus laboratorios de la Universidad Estatal de Washington, ella y Skinner habían expuesto a las ratas preñadas a un disruptor endocrino, una sustancia química que se sabe que interfiere con el desarrollo fetal, con la esperanza de perturbar (y por lo tanto obtener más información sobre) el proceso por el cual un feto no nacido se convierte ya sea hombre o mujer. Pero el químico que usaron, un fungicida agrícola llamado vinclozolin, no había afectado la diferenciación sexual después de todo. Los científicos encontraron recuentos de espermatozoides más bajos y una disminución de la fertilidad cuando la descendencia masculina alcanzó la edad adulta, pero eso no fue una sorpresa. El estudio parecía un fracaso.
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"Los conflictos con las personas resuelven muy poco", dice skinner. "La mejor manera de manejar estas cosas es dejar que la ciencia hable por sí misma". (Brian Smale) 
Skinner ha cambiado la caza por pesca con mosca. (Brian Smale) 
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Sin embargo, por accidente, el colega de Skinner había criado a los nietos de esas ratas expuestas, creando una cuarta generación, o los bisnietos de los sujetos originales. "Está bien", le dijo Skinner. "También podrías analizarlos". Si nada más, pensó, el ejercicio podría distraerla de su error. Entonces ella siguió y estudió los testículos de las ratas bajo un microscopio.
Lo que encontraron no solo cambiaría la dirección de la investigación de Skinner, sino que también desafiaría un principio fundamental de la biología moderna. Y Skinner se convertiría en el precursor de una nueva forma de pensar acerca de las posibles consecuencias a largo plazo para la salud de la exposición a químicos ambientales.
Sus descubrimientos tocan la cuestión básica de cómo se transmiten las instrucciones biológicas de una generación a la siguiente. Durante medio siglo ha sido de conocimiento común que el material genético ADN controla este proceso; las "letras" en la cadena de ADN deletrean los mensajes que se pasan de padres a hijos y así sucesivamente. Los mensajes vienen en forma de genes, el equivalente molecular de las oraciones, pero no son permanentes. Un cambio en una letra, resultado de una mutación aleatoria, por ejemplo, puede alterar el mensaje de un gen. El mensaje alterado se puede transmitir en su lugar.
Lo extraño de las ratas de laboratorio de Skinner fue que tres generaciones después de que las madres embarazadas estuvieron expuestas al fungicida, los animales tenían un conteo anormalmente bajo de espermatozoides, pero no debido a un cambio en su secuencia de ADN heredada . Desconcertado, Skinner y su equipo repitieron los experimentos, una, dos, 15 veces, y encontraron los mismos defectos de esperma. Así que criaron más ratas y probaron más productos químicos, incluidas sustancias que conducen a enfermedades en la próstata, los riñones, los ovarios y el sistema inmunitario. Una y otra vez, estas enfermedades también aparecieron en la descendencia de madres de cuarta y quinta generación expuestas a un químico.
"En esencia", explica Skinner, "a lo que estuvo expuesta su bisabuela podría causarle enfermedades a usted y a sus nietos".
Y, sorprendentemente, cualquiera que sea la vía de enfermedad que un químico estaba abriendo en los cuerpos cubiertos de piel de las ratas, no comenzó ni terminó con una mutación en el código genético. Skinner y su equipo descubrieron que, a medida que las toxinas se inundaban, alteraban el patrón de moléculas simples llamadas grupos metilo que se adhieren al ADN en las células de la línea germinal del feto, que eventualmente se convertirían en sus óvulos o espermatozoides. Al igual que las rebabas pegadas a un suéter de punto, estas moléculas de metilo interfieren con el funcionamiento del ADN y lo llevan a través de las generaciones futuras, abriendo a cada uno nuevo a las mismas enfermedades. Estas rebabas, conocidas por estar involucradas en el desarrollo, persistieron por generaciones. El fenómeno fue tan inesperado que dio lugar a un nuevo campo, con Skinner un líder reconocido, llamado epigenética transgeneracional, o el estudio de los cambios heredados que no pueden explicarse por la genética tradicional.
Un estudio realizado por Skinner y sus colegas publicado el año pasado en la revista PLOS One ha aumentado considerablemente la apuesta. Skinner descubrió que las rebabas no solo estaban unidas al azar. En cambio, se fijaron en arreglos particulares. Cuando bañó el interior de sus ratas preñadas con repelente de insectos, combustible para aviones y BPA, el componente de plástico recientemente prohibido en los biberones, cada exposición dejó un patrón distinto de archivos adjuntos del grupo metilo que persistió en los bisnietos de las ratas expuestas.
Skinner concluyó que el entorno de su bisabuela no solo afecta su salud, sino que los químicos a los que estuvo expuesta pueden haber dejado una huella digital que los científicos pueden rastrear.
Los hallazgos apuntan a diagnósticos médicos potencialmente nuevos. En el futuro, incluso puede ir al consultorio de su médico para examinar sus patrones de metilación. La exposición de las ratas de laboratorio al DDT químico puede conducir a la obesidad en las generaciones posteriores, un enlace que el equipo de Skinner informó en octubre. Hipotéticamente, un médico podría algún día observar sus patrones de metilación temprano en la vida para determinar su riesgo de obesidad más adelante. Además, los toxicólogos pueden necesitar reconsiderar cómo estudian las exposiciones químicas, especialmente las que ocurren durante el embarazo. El trabajo plantea implicaciones para el monitoreo del medio ambiente, para determinar la seguridad de ciertos productos químicos, tal vez incluso para establecer responsabilidad en casos legales que involucran riesgos para la salud de la exposición a productos químicos.
Estas posibilidades no se han perdido en los reguladores, las industrias, los científicos y otros que tienen interés en tales asuntos. "Hay dos fuerzas que trabajan en mi contra", dice Skinner. “Por un lado, tiene intereses monetarios que se niegan a aceptar datos que podrían forzar regulaciones más estrictas de sus productos químicos más rentables. Por otro lado, tienes deterministas genéticos que se aferran a un viejo paradigma ".
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Michael Skinner usa un Stetson gris con una correa marrón, y se recuesta fácilmente en su silla en su oficina en el campus de Pullman. Su caña de pescar con mosca se encuentra en la esquina, y una lucio colosal del norte está montada en la pared. Un ávido pescador con mosca, Skinner, de 57 años, nació y se crió en la Reserva India Umatilla en el este de Oregon. Los Skinner no son de ascendencia india, pero sus padres eran dueños de una granja familiar allí, "una buena experiencia cultural", dice. Su padre trabajaba en seguros, y él y sus cuatro hermanos crecieron tal como lo habían hecho cinco generaciones de Skinners antes que ellos: cazando, pescando y haciendo vaqueros, aprendiendo una forma de vida que los mantendría en la edad adulta.
Le encantaba el aire libre, y su fascinación por cómo funcionaba la naturaleza provocó la sugerencia de un consejero escolar de que una carrera en ciencias podría ser la solución. Tenía unos 12 años, y fiel a su forma, se quedó con eso. En la escuela secundaria y luego en Reed College, luchó competitivamente, y hoy sus seguidores y críticos por igual pueden detectar un poco de su antiguo problema en la forma en que aborda un problema: de frente. "Probablemente me enseñó a enfrentar, en lugar de evitar desafíos", dice ahora. El deporte también lo llevó a su futura esposa, Roberta McMaster, o Bobbie, quien sirvió como anotador del equipo de lucha de la escuela secundaria. "Me fascinó que alguien tan joven supiera exactamente lo que quería hacer con su vida", recuerda Bobbie. Propuso matrimonio antes de ir a la universidad, y los dos han estado juntos desde entonces y tienen dos hijos adultos.
Asistió a la Universidad Estatal de Washington para obtener su doctorado en bioquímica, y durante ese tiempo él y Bobbie a menudo vivían en el juego que había cazado. No era raro encontrar un ciervo recién muerto colgado en el garaje de su alojamiento para estudiantes. "Eran años de escasez", dice Bobbie. "Pero fueron buenos".
Después de los puestos en Vanderbilt y la Universidad de California en San Francisco, Skinner regresó a la Universidad Estatal de Washington. "Quería una gran universidad de investigación en una ciudad rural", dice. Pasó la siguiente década estudiando cómo los genes se activan y desactivan en los ovarios y los testículos, y cómo interactúan las células de esos órganos. No pretendía asumir la idea central en biología durante gran parte del siglo XX: el determinismo genético, la creencia de que el ADN es el único modelo para los rasgos, desde el color del cabello y los ojos hasta la capacidad atlética, el tipo de personalidad y el riesgo de enfermedad.
En cierto sentido, esta interpretación del determinismo genético siempre se simplificó demasiado. Los científicos han entendido por mucho tiempo que los entornos nos dan forma misteriosa, que la naturaleza y la crianza no son fuerzas opuestas tanto como colaboradores en el gran arte de la creación humana. El medio ambiente, por ejemplo, puede aumentar y reducir la actividad genética a través de grupos metilo, así como una gran cantidad de otras moléculas que modifican y marcan el complemento completo de ADN de una persona, llamado genoma. Pero solo los cambios en la secuencia de ADN en sí se transmitieron normalmente a la descendencia.
Todos estaban tan seguros de este principio básico que el presidente Bill Clinton elogió el esfuerzo por completar la primera lectura completa del genoma humano y dijo en junio de 2000 que este logro "revolucionaría el diagnóstico, la prevención y el tratamiento de la mayoría, si no de todas las enfermedades humanas. . ”Cuando se apilan contra tal entusiasmo, los hallazgos de Skinner se han sentido como una herejía. Y por un tiempo, al menos, fue criticado en consecuencia.
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Los críticos de la investigación dirigida por Skinner señalaron que las dosis de vinclozolina en sus estudios con ratas eran demasiado altas para ser relevantes para la exposición humana, e inyectar a las ratas en lugar de administrar las toxinas a través de sus alimentos exageró los efectos. "Lo que está haciendo no tiene implicaciones obvias reales para las evaluaciones de riesgo en el químico", se citó al toxicólogo de la EPA L. Earl Gray en la revista Pacific Standard en 2009. Hasta que se repitan los resultados, "no estoy seguro de que incluso demostrar los principios básicos de la ciencia ".
Skinner responde a los ataques a sus datos diciendo que la evaluación del riesgo, del tipo que hacen los toxicólogos, no ha sido su objetivo. Más bien, está interesado en descubrir nuevos mecanismos biológicos que controlen el crecimiento, el desarrollo y la herencia. "Mi enfoque es básicamente golpearlo con un martillo y ver qué tipo de respuesta obtenemos", dice. Mantiene la calma, incluso cuando se le pide que defienda ese enfoque. "Los conflictos con las personas resuelven muy poco", dice. "La mejor manera de manejar estas cosas es dejar que la ciencia hable por sí misma".
Esa ciencia ha recibido mucha atención (el estudio de vinclozolin ha sido citado en la literatura científica más de 800 veces). Recientemente, la revista Nature Reviews Genetics solicitó a cinco investigadores líderes que compartieran sus puntos de vista sobre la importancia de la herencia epigenética. Una "mezcla de emoción y precaución" es cómo los editores describieron las respuestas, con un investigador argumentando que el fenómeno era "el mejor candidato" para explicar al menos algunos efectos transgeneracionales, y otro que, si está completamente documentado, podría tener "Implicaciones profundas sobre cómo consideramos la herencia, para los mecanismos subyacentes a las enfermedades y para los fenotipos que están regulados por las interacciones genético-ambientales".
Aunque la mayoría de los críticos de Skinner se han tranquilizado con nuevos datos de su laboratorio y otros, dice que todavía se siente en problemas. "Realmente trato de ser un científico en primer lugar", dice. “No soy toxicólogo, ni siquiera ambientalista. No vine a esto como un defensor a favor o en contra de ningún químico o política en particular. Encontré algo en los datos y lo seguí por un camino lógico, como lo haría cualquier investigador básico ”.
