La plus grande découverte de Michael Skinner a commencé, comme cela se produit souvent dans des histoires scientifiques comme celle-ci, avec un brillant échec. En 2005, alors qu’il était encore un biologiste du développement traditionnel et que les récompenses et les attaques étaient encore à venir, un chercheur éperdu s'est rendu à son bureau pour s’excuser d’avoir fait une expérience un peu trop loin. Dans ses laboratoires de la Washington State University, elle et Skinner avaient exposé des rats gravides à un perturbateur endocrinien - une substance chimique connue pour interférer avec le développement du fœtus - dans le but de perturber (et ainsi de mieux comprendre) le processus par lequel un fœtus à naître devient soit un homme ou une femme. Mais le produit chimique utilisé, un fongicide agricole appelé vinclozoline, n'a pas affecté la différenciation sexuelle après tout. Les scientifiques ont constaté une diminution du nombre de spermatozoïdes et une baisse de la fertilité lorsque la progéniture mâle a atteint l'âge adulte, mais ce n'était pas une surprise. L'étude semblait être un buste.
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«Les conflits avec les individus résolvent très peu de choses», dit skinner. "La meilleure façon de gérer ces choses est de laisser la science parler d'elle-même." (Brian Smale) 
Skinner a échangé sa chasse contre la pêche à la mouche. (Brian Smale) 
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Par accident, cependant, le collègue de Skinner avait élevé les petits - enfants de ces rats exposés, créant ainsi une quatrième génération, ou les arrière-petits-enfants des sujets originaux. «Ce n'est pas grave», lui dit Skinner. "Vous pourriez aussi bien les analyser." Si rien d'autre, pensa-t-il, l'exercice pourrait la distraire de son erreur. Elle a donc étudié les testicules des rats au microscope.
Ce qu'ils ont découvert changerait non seulement l'orientation des recherches de Skinner, mais remettrait également en cause un principe fondamental de la biologie moderne. Et Skinner deviendrait le précurseur d'une nouvelle façon de penser aux conséquences possibles à long terme sur la santé de l'exposition à des produits chimiques présents dans l'environnement.
Ses découvertes touchent à la question fondamentale de savoir comment les instructions biologiques sont transmises d’une génération à l’autre. Depuis un demi-siècle, il est de notoriété publique que le matériel génétique, l'ADN, contrôle ce processus. les «lettres» du brin d'ADN énoncent des messages qui sont transmis de parent à progéniture, etc. Les messages se présentent sous la forme de gènes, l'équivalent moléculaire de phrases, mais ils ne sont pas permanents. Un changement dans une lettre, résultant d'une mutation aléatoire, par exemple, peut altérer le message d'un gène. Le message modifié peut alors être transmis à la place.
Ce qui est étrange avec les rats de laboratoire de Skinner, c'est que trois générations après que les mères enceintes eurent été exposées au fongicide, le nombre de spermatozoïdes était anormalement bas, mais pas à cause d'un changement dans leur séquence d'ADN héréditaire . Intrigué, Skinner et son équipe répètent les expériences (une fois, deux fois, 15 fois) et découvrent les mêmes défauts de sperme. Ils ont donc élevé plus de rats et testé plus de produits chimiques, y compris des substances responsables de maladies de la prostate, des reins, des ovaires et du système immunitaire. Encore et encore, ces maladies sont également apparues chez les mères de quatrième et cinquième générations de mères exposées à un produit chimique.
«En substance, explique Skinner, ce à quoi votre arrière-grand-mère a été exposée pourrait provoquer des maladies chez vous et vos petits-enfants.»
Et, chose surprenante, quelle que soit la voie de transmission de la maladie qu’un produit chimique ouvrait dans les corps recouverts de fourrure de rats, cela ne commençait ni ne finissait par une mutation du code génétique. Skinner et son équipe ont alors découvert que lorsque les toxines affluaient, elles modifiaient le schéma de molécules simples, appelées groupes méthyle, qui s'accrochent à l'ADN des cellules germinales du fœtus, qui deviendraient éventuellement ses ovules ou son sperme. Comme des bavures collées sur un pull en tricot, ces molécules de méthyle interféraient avec le fonctionnement de l'ADN et le traversaient de génération en génération, ouvrant chaque nouvelle personne aux mêmes maladies. Ces bavures, connues pour participer au développement, ont persisté pendant des générations. Le phénomène était tellement inattendu qu’il a ouvert un nouveau champ, avec Skinner, un leader reconnu, appelé épigénétique transgénérationnelle, ou l’étude des changements héréditaires que la génétique traditionnelle ne peut expliquer.
Une étude de Skinner et de ses collègues publiée l'année dernière dans la revue PLOS One a considérablement augmenté les performances. Skinner trouva que les bavures n'étaient pas simplement attachées au hasard. Au lieu de cela, ils se sont attachés à des arrangements particuliers. Lorsqu'il a baigné l'intérieur de ses rats gravides dans une bombe anti-insectes, du carburéacteur et du BPA, composant plastique récemment banni des biberons, chaque exposition a laissé un schéma distinct de fixations du groupe méthyle qui persistaient dans les arrière-petits-enfants des rats exposés.
Skinner a conclu que non seulement l'environnement de votre arrière-grand-mère affectait votre santé, mais que les produits chimiques auxquels elle avait été exposée avaient peut-être laissé une empreinte digitale que les scientifiques peuvent en réalité retrouver.
Les résultats suggèrent des diagnostics médicaux potentiellement nouveaux. À l'avenir, vous pourrez même consulter votre médecin pour faire vérifier vos profils de méthylation. L'exposition des rats de laboratoire au DDT chimique peut entraîner l'obésité chez les générations suivantes - un lien signalé par l'équipe de Skinner en octobre. De manière hypothétique, un médecin pourrait un jour examiner vos habitudes de méthylation tôt dans la vie pour déterminer votre risque d'obésité plus tard. De plus, les toxicologues devront peut-être reconsidérer la manière dont ils étudient les expositions aux produits chimiques, en particulier celles survenant pendant la grossesse. Les travaux soulèvent des implications pour la surveillance de l’environnement, pour la détermination de la sécurité de certains produits chimiques, voire même pour l’établissement de la responsabilité dans des affaires judiciaires impliquant des risques pour la santé liés à une exposition à des produits chimiques.
Les régulateurs, les industries, les scientifiques et d’autres qui ont un intérêt dans ce domaine n’ont pas perdu de vue ces possibilités. «Deux forces travaillent contre moi», dit Skinner. «D'un côté, vous avez des intérêts pervers refusant d'accepter des données qui pourraient imposer une réglementation plus stricte de leurs produits chimiques les plus rentables. De l'autre côté, des déterministes génétiques s'accrochent à un vieux paradigme. "
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Michael Skinner porte un Stetson gris avec une lanière beige et s’incline facilement dans son fauteuil dans son bureau situé sur le campus Pullman. Sa canne à pêche à la mouche se dresse dans le coin et un énorme brochet du nord est monté sur le mur. Skinner, 57 ans, est un passionné de pêche à la mouche. Il est né et a grandi dans la réserve indienne d'Umatilla, dans l'est de l'Oregon. Les Skinners ne sont pas d'origine indienne, mais ses parents y possédaient une ferme familiale - «une bonne expérience culturelle», dit-il. Son père travaillait dans le secteur des assurances. Ses quatre frères et lui ont grandi au même titre que cinq générations de skinners avant eux: la chasse et la pêche, le cow-boy et l'apprentissage d'un mode de vie qui les maintiendrait jusqu'à l'âge adulte.
Il adorait les activités de plein air et sa fascination pour le fonctionnement de la nature a amené un conseiller d'orientation scolaire à suggérer qu'une carrière dans le domaine scientifique pourrait être la solution. Il avait environ 12 ans et, fidèle à lui-même, il s'en tenait à cela. Au lycée, puis au Reed College, il a lutté de manière compétitive. Aujourd'hui, ses partisans et ses détracteurs peuvent détecter une partie de son vieux moi aux prises avec une approche frontale du problème. «Cela m’a probablement appris à faire face, plutôt que d’éviter les défis», dit-il maintenant. Ce sport l’a également conduit vers sa future épouse, Roberta McMaster, ou Bobbie, qui a été le marqueur de points de son équipe de lutte au lycée. «J'étais fascinée par le fait que quelqu'un d'aussi jeune savait exactement ce qu'il voulait faire de sa vie», se souvient Bobbie. Il a proposé le mariage avant d'aller au collège et les deux sont ensemble depuis et ont deux enfants adultes.
Il a étudié la biochimie à la Washington State University. Pendant ce temps, Bobbie et lui vivaient souvent avec du gibier qu’il avait chassé. Il n'était pas rare de trouver un cerf fraîchement tué suspendu dans l'abri de voiture de leur logement étudiant. «Ils étaient maigres», dit Bobbie. "Mais ils étaient bons."
Après des postes à Vanderbilt et à l’Université de Californie à San Francisco, Skinner est retourné à l’Université d’État de Washington. «Je voulais un grand collège de recherche dans une ville rurale», dit-il. Il passa la décennie suivante à étudier le mécanisme d'activation et de désactivation des gènes dans les ovaires et les testicules, ainsi que les interactions entre les cellules de ces organes. Il n’avait pas pour objectif de reprendre l’idée centrale en biologie pendant une bonne partie du XXe siècle: le déterminisme génétique, la conviction que l’ADN est le modèle unique pour les traits allant de la couleur des cheveux et des yeux à la capacité sportive, au type de personnalité et au risque de maladie.
Dans un certain sens, cette interprétation du déterminisme génétique était toujours trop simplifiée. Les scientifiques ont compris depuis longtemps que les environnements nous façonnent de manière mystérieuse, que la nature et la culture ne sont pas autant des forces opposées que des collaborateurs du grand art de la fabrication humaine. L'environnement, par exemple, peut augmenter et réduire l'activité des gènes par l'intermédiaire de groupes méthyle, ainsi que de nombreuses autres molécules qui modifient et marquent le plein complément d'ADN d'une personne, appelé génome. Mais seuls les changements dans la séquence d'ADN elle-même étaient normalement transmis à la progéniture.
Le président Bill Clinton s'est félicité des efforts déployés pour mener à bien la première lecture complète du génome humain, en affirmant en juin 2000 que cette réalisation allait «révolutionner le diagnostic, la prévention et le traitement de la plupart, sinon de toutes les maladies humaines». . ”Confrontés à un tel enthousiasme, les conclusions de Skinner ont été assimilées à une hérésie. Et pendant un moment, au moins, il fut critiqué en conséquence.
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Les critiques de la recherche dirigée par Skinner ont souligné que les doses de vinclozoline dans ses études chez le rat étaient trop élevées pour être pertinentes pour l'exposition humaine, et que l'injection de rats par opposition à l'administration des toxines par leur nourriture en exacerbait les effets. "Ce qu'il fait n'a pas de réelle conséquence évidente sur les évaluations des risques liés au produit chimique", a déclaré L. Earl Grey, toxicologue à l'EPA, dans le magazine Pacific Standard en 2009. Jusqu'à ce que les résultats soient reproduits, même démontrer les principes de base de la science. "
Skinner réagit aux agressions de ses données en disant que l’évaluation des risques, du type que font les toxicologues, n’a pas été son objectif. Il est plutôt intéressé à découvrir de nouveaux mécanismes biologiques qui contrôlent la croissance, le développement et l'héritage. «Mon approche consiste essentiellement à frapper avec un marteau et à voir quel type de réponse nous obtenons», dit-il. Il reste calme même lorsqu'il est appelé à défendre cette approche. «Les conflits avec les individus résolvent très peu», dit-il. "La meilleure façon de gérer ces choses est de laisser la science parler d'elle-même."
Cette science a beaucoup retenu l'attention (l'étude sur la vinclozoline a été citée plus de 800 fois dans la littérature scientifique). Récemment, la revue Nature Reviews Genetics a demandé à cinq chercheurs de premier plan de faire connaître leur point de vue sur l’importance de la transmission épigénétique. Les éditeurs ont décrit les réponses. «Un mélange d’excitation et de prudence», un chercheur affirmant que le phénomène était «le meilleur candidat» pour expliquer au moins certains effets transgénérationnels, et un autre notant qu’il pourrait, s’il est pleinement documenté, "Des implications profondes sur la façon dont nous considérons l'héritage, sur les mécanismes sous-jacents des maladies et sur les phénotypes régulés par les interactions gène-environnement."
Bien que la plupart des critiques de Skinner aient été rassurés par les nouvelles données de son laboratoire et d'autres, il dit qu'il se sent toujours en guerre. «J'essaie vraiment d'être un scientifique avant tout», dit-il. «Je ne suis ni un toxicologue, ni même un environnementaliste. Je ne suis pas venu ici pour défendre ou défendre un produit chimique ou une politique en particulier. J'ai trouvé quelque chose dans les données et je l'ai suivi dans une voie logique, comme le ferait n'importe quel chercheur fondamental. ”
