Najveće otkriće Michaela Skinnera započelo je, kao što se često događa u znanstvenim pričama poput ove, sjajnim neuspjehom. Još 2005. godine, kada je još bio tradicionalni razvojni biolog i još su se u budućnosti hvalili napadi, zatečeni istraživački suradnik otišao je u svoj ured kako bi se ispričao što je napravio jedan korak predaleko. U svojim laboratorijima na Državnom sveučilištu Washington, ona i Skinner izložili su trudne štakore endokrinom rastrojilu - kemikaliji za koju se zna da interferira u razvoju fetusa - u nadi da će poremetiti (i time steći bolji uvid u) proces kojim postaje nerođeni fetus bilo muško ili žensko. Ali kemikalija koju su koristili, poljoprivredni fungicid zvan vinklozolin, ipak nije utjecala na seksualnu diferencijaciju. Znanstvenici su otkrili manji broj spermija i smanjili plodnost kada je muško potomstvo dostiglo odraslu dob, ali to nije bilo iznenađenje. Studija je izgledala kao poprsje.
Iz ove priče
[×] ZATVORI
"Sukobi s pojedincima rješavaju se vrlo malo", kaže Skinner. "Najbolji način da se nosite s tim stvarima je pustiti nauku da govori sama za sebe." (Brian Smale) 
Skinner trguje lovom za muvarski ribolov. (Brian Smale) 
FOTOGALERIJA
Međutim, slučajno je Skinnerov kolega odgajao unuke izloženih štakora, stvorivši četvrtu generaciju ili praunuke izvornih subjekata. "U redu je", rekao joj je Skinner. "Mogla bi ih i analizirati." Ako ništa drugo, pomislio je, vježba bi joj mogla oduzeti razum od pogreške. Stoga je nastavila i pod mikroskopom proučavala testise štakora.
Ono što su otkrili ne samo da će promijeniti smjer Skinner-ovog istraživanja, već će i dovesti u pitanje osnovno načelo moderne biologije. A Skinner bi postao preteča novog načina razmišljanja o mogućim dugoročnim zdravstvenim posljedicama izlaganja kemikalijama iz okoliša.
Njegova otkrića dotiču se osnovnog pitanja kako se biološke upute prenose s jedne generacije na drugu. Već pola stoljeća poznato je da DNK genetskog materijala kontrolira ovaj proces; "slova" u lancu DNA opisuju poruke koje se prenose s roditelja na potomstvo i tako dalje. Poruke dolaze u obliku gena, molekularnog ekvivalenta rečenica, ali nisu trajne. Promjena pisma, na primjer, nasumična mutacija, može promijeniti poruku gena. Izmijenjena poruka tada može umjesto toga biti poslana.
Čudna stvar kod Skinnerovih laboratorijskih štakora bila je ta da su tri generacije nakon što su trudnice bile izložene fungicidu, životinje imale nenormalno nizak broj spermija - ali ne zbog promjene u nasljeđenom slijedu DNK . Zbunjeni, Skinner i njegov tim ponovili su eksperimente - jednom, dva puta, 15 puta - i otkrili iste nedostatke sperme. Tako su uzgajali više štakora i testirali više kemikalija, uključujući tvari koje dovode do bolesti u prostati, bubrezima, jajnicima i imunološkom sustavu. Opet i opet, ove se bolesti pojavile i kod djece majke četvrte i pete generacije izložene kemikaliji.
"U suštini", objašnjava Skinner, "ono što je bila izložena tvojoj prabaki može uzrokovati bolest u tebi i tvojoj unuci."
I začudo, bez obzira na to koji se put kemikalije otvarao u tijelima prekrivenim krznom štakora, nije započeo ni završio mutacijom u genetskom kodu. Skinner i njegov tim otkrili su da su, kako su toksini preplavili, izmijenili uzorak jednostavnih molekula nazvanih metilnim skupinama koje se zakače na DNK u staničnoj staničnoj stanici fetusa, koja bi kasnije postala njegova jajašca ili sperma. Poput brazda zalijepljenog za pleteni džemper, ove se metilne molekule miješaju u funkcioniranje DNK i provlače ga kroz buduće generacije, otvarajući svaki novi prema istim bolestima. Znači da su ovi brazde bili uključeni u razvoj, postojali su generacijama. Fenomen je bio toliko neočekivan da je stvorio novo polje, s Skinnerom priznatim vođom, nazvanim transgeneracijska epigenetika ili proučavanjem naslijeđenih promjena koje se ne mogu objasniti tradicionalnom genetikom.
Studija Skinnera i njegovih kolega objavljena prošle godine u časopisu PLOS One znatno je povećala ante. Burnsi nisu bili samo slučajno pričvršćeni, otkrio je Skinner. Umjesto toga, pričvrstili su se u posebnim aranžmanima. Kad je ukupao unutrašnjosti svojih trudničkih štakora u sprej za bube, mlazno gorivo i BPA, komponenta plastike nedavno je zabranjena u dječjim bocama, svako je izlaganje ostavilo poseban uzorak vezanja metilnih skupina koje su postojale u praunucima izloženih štakora.
Ne samo da okoliš vaše prabake utječe na vaše zdravlje, zaključila je Skinner, već su kemikalije kojima je bila izložena možda ostavile otisak prsta kojem znanstvenici zapravo mogu ući u trag.
Nalazi ukazuju na potencijalno novu medicinsku dijagnostiku. Ubuduće ćete možda čak otići u ured svog liječnika kako biste pregledali svoje uzorke metilacije. Izloženost laboratorijskih štakora kemijskom DDT-u može dovesti do pretilosti u kasnijim generacijama - veza koju je Skinner objavio u listopadu. Hipotetski, liječnik će jednog dana moći pregledati vaše obrasce metilacije u ranom životu kako bi kasnije utvrdio rizik za pretilost. Štoviše, toksikolozi će možda trebati preispitati na koji način proučavaju izloženost kemikalijama, posebno onima koja nastaju tijekom trudnoće. Ovaj rad ima implikacije na praćenje okoliša, utvrđivanje sigurnosti određenih kemikalija, možda čak i na utvrđivanje odgovornosti u pravnim slučajevima koji uključuju zdravstvene rizike izloženosti kemikalijama.
Ove mogućnosti nisu izgubljene kod regulatora, industrija, znanstvenika i drugih koji imaju udjela u takvim stvarima. "Dvije snage djeluju protiv mene", kaže Skinner. "S jedne strane imate zarađene interese koji odbijaju prihvatiti podatke koji bi mogli prisiliti na jače regulacije njihovih najprofitabilnijih kemikalija. S druge strane, imate genetičke determinante vezane za staru paradigmu. "
***
Michael Skinner nosi sivi Stetson s preplanulom trakom i lako se naslanja na stolicu u svom uredu u kampusu Pullman. Njegova štap za letenje stoji u uglu, a na zidu je montirana kolosalna sjeverna štuka. Strastveni ribar muhe, Skinner, star 57 godina, rođen je i odrastao na indijanskom rezervatu Umatilla u istočnom Oregonu. Skineri nisu porijeklom iz Indije, ali njegovi su roditelji posjedovali obiteljsko poljoprivredno gospodarstvo - „dobro kulturno iskustvo“, kaže on. Otac mu je radio u osiguranju, a on i njegova četvorica braće odrasli su baš prije pet generacija Skinnersa prije njih - lovili su, pecali i kauboji, učeći način života koji će ih održati u odrasloj dobi.
Obožavao je vanjski prostor, a njegova fascinacija načinom rada prirode potaknula je prijedlog školskog savjetnika da je karijera u znanosti samo stvar. Imao je oko 12 godina, a pravi se oblik držao toga. U srednjoj školi, a potom i na Reed Collegeu, natjecao se natjecateljski, a danas njegovi podupiratelji i kritičari možda otkrivaju djelić svog starog borbenog jastva u pristupu problemu. "Vjerojatno me naučio kako se suprotstaviti, a ne izbjegavati izazove", kaže on sada. Ovaj ga je sport doveo i do njegove buduće supruge Roberte McMaster ili Bobbieja, koji je služio kao strijelac hrvačke ekipe u srednjoj školi. "Bilo me fascinirano kako je netko tako mlad znao točno što želi učiniti sa svojim životom", sjeća se Bobbie. Predložio je brak prije polaska na fakultet, a njih dvoje su od tada zajedno i imaju dvoje odrasle djece.
Pohađao je Washington State University za doktorat iz biokemije, a za to vrijeme on i Bobbie često su živjeli od divljači koju je lovio. Nije bilo nečuveno naći svježe ubijenog jelena obješenog u kolicima studentskog stana. "Bili su vitke godine", kaže Bobbie. "Ali bili su dobri."
Nakon pozicija na Vanderbiltu i kalifornijskom sveučilištu u San Franciscu, Skinner se vratio na Washington State University. "Želio sam veliki istraživački fakultet u ruralnom gradu", kaže on. Sljedeće je desetljeće proveo proučavajući uključivanje i isključivanje gena u jajnicima i testisima te kako stanice tih organa međusobno djeluju. Nije bio namijenjen zauzeti središnju ideju u biologiji za veći dio 20. stoljeća: genetski determinizam, vjerovanje da je DNK jedini nacrt osobina od boje kose i očiju do atletske sposobnosti, vrste ličnosti i rizika od bolesti.
U određenom je smislu ta interpretacija genetskog determinizma uvijek bila previše pojednostavljena. Znanstvenici su odavno shvatili da nas okruženje oblikuje na tajanstvene načine, da se priroda i njegovanje ne suprotstavljaju silama toliko koliko suradnicima u velikoj umjetnosti stvaranja ljudi. Okolina, na primjer, može povećati i povući se na aktivnost gena kroz metilne skupine, kao i niz drugih molekula koje modificiraju i obilježavaju čovjekov puni dodatak DNK, nazvane genom. Ali samo su promjene u samoj DNK sekvenci normalno prenesene na potomstvo.
Tako su svi bili sigurni u ovaj osnovni princip da je predsjednik Bill Clinton pohvalio napore za dovršenje prvog cjelovitog čitanja ljudskog genoma rekavši u lipnju 2000. godine da će ovo dostignuće "revolucionirati dijagnozu, prevenciju i liječenje većine, ako ne i svih ljudskih bolesti "Kad se suoči s takvim entuzijazmom, Skinnerovi su nalazi osjećali kao krivovjerje. I barem je neko vrijeme bio u skladu s tim kritiziran.
***
Kritičari istraživanja koje je vodio Skinner istaknuli su da su doze vinklozolina u njegovim istraživanjima na štakorima previsoke da bi bile relevantne za izlaganje ljudima, a ubrizgavanje štakorima za razliku od davanja toksina njihovom hranom pretjerano je utjecalo. "To što radi nema nikakvih stvarnih očiglednih posljedica na procjene rizika za kemikalije, " EPA toksikolog L. Earl Gray citiran je za magazin Pacific Standard još 2009. godine. Sve dok se rezultati ne repliciraju, "Nisam siguran da jesu čak pokazati temeljna znanstvena načela. "
Skinner reagira na napade na svoje podatke rekavši da procjena rizika, vrste ona koju rade toksikolozi, nije bio njegov cilj. Umjesto toga, zanima ga otkrivanje novih bioloških mehanizama koji kontroliraju rast, razvoj i nasljeđivanje. "Moj je pristup u osnovi da ga pogodimo čekićem i da vidimo kakav ćemo odgovor dobiti", kaže on. I dalje je miran, čak i kada je pozvan da brani takav pristup. "Sukobi s pojedincima rješavaju vrlo malo", kaže on. "Najbolji način da se pozabavim tim stvarima je pustiti nauku da govori sama za sebe."
Ta je znanost dobila mnogo pažnje (istraživanje vinklozolina citirano je u znanstvenoj literaturi više od 800 puta). Nedavno je časopis Nature Reviews Genetics zamolio pet vodećih istraživača da podijele svoja mišljenja o važnosti epigenetskog nasljeđivanja. "Mješavina uzbuđenja i opreza", kako su urednici opisali odgovore, s time da je jedan istraživač tvrdio da je fenomen "najbolji kandidat" za objašnjenje barem nekih transgeneracijskih učinaka, a drugi, napomenuvši da bi, ako je u potpunosti dokumentirano, mogao imati "Duboke implikacije na način na koji smatramo nasljeđivanjem, na mehanizme osnovnih bolesti i na fenotipove koji su regulirani interakcijama između gena i okoliša."
Iako je većina Skinnerovih kritičara bila uvjerena novim podacima iz njegovog laboratorija i drugih, kaže da se i dalje osjeća upetljan. "Zaista pokušavam prije svega biti znanstvenik", kaže on. "Nisam toksikolog, pa čak ni ekolog. Nisam došao do toga kao zagovornik za ili protiv bilo koje određene kemikalije ili politike. Našao sam nešto u podacima i slijedio sam to logičnim putem, onako kako bi to činio neki osnovni istraživač. "
