A pesquisa que primeiro me levou a questionar o dogma científico ocorreu nas placas de Petri que são os burros de carga dos laboratórios de biólogos celulares quando eu estava clonando células-tronco. As células-tronco são células embrionárias que substituem as centenas de bilhões de células que perdemos diariamente no atrito normal devido à idade, desgaste, etc. À medida que centenas de bilhões de células morrem todos os dias, centenas de bilhões de novas células são criadas a partir de população de células-tronco de nossos corpos.
Para meus experimentos, eu pegaria uma célula-tronco e a colocaria sozinha em uma placa de Petri. Essa célula se dividiria a cada dez a doze horas. Após um período de cerca de uma semana, eu teria cerca de 50,000 células na placa de Petri. Para meus experimentos, o fator mais importante foi que todas as células foram Geneticamente idênticos porque todos eles vieram da mesma célula-mãe. Em seguida, divido a população de células em três pratos, cada um com meios de cultura diferentes, ou seja, cada um com um ambiente diferente. Apesar de todas as células serem geneticamente idênticas, no ambiente A, as células formaram músculos; no ambiente B, as células formaram osso; e no terceiro ambiente C, as células formaram células de gordura.
Esses resultados, que antecederam e forneceram evidências para o novo campo explosivo da epigenética por duas décadas, me impulsionou em uma busca para descobrir como a célula interage com o meio ambiente. Isso me levou à membrana celular, a única organela estruturada comum a todos os organismos vivos. Com uma espessura de 10 nanômetros, a dimensão física da membrana celular está bem abaixo da resolução do microscópio óptico - não é de admirar que sua importância tenha sido esquecida! Na verdade, os cientistas só descobriram que todas as células possuem uma membrana celular quando o microscópio eletrônico foi inventado no final dos anos 1940.
Estudei a estrutura química e física da membrana da célula de perto e cheguei à conclusão de que a membrana, e não o núcleo que contém os genes, funciona como o “cérebro” de cada célula. A membrana medeia sinais ambientais que impulsionam a vida celular, especificamente por meio das mais de 100,000 proteínas que, embora não sejam vistas em imagens de microscópio eletrônico, estão fisicamente integradas na estrutura da membrana. As proteínas são os blocos de construção de que seu corpo é feito. Quando as proteínas respondem aos sinais ambientais, elas mudam de forma e seus movimentos estimulam a respiração, a digestão, a contração muscular, a função neural; o movimento das proteínas impulsiona a vida.
Na época, argumentar que o segredo da vida não residia na dupla hélice, mas na compreensão dos mecanismos biológicos elegantemente simples da membrana humilde, não era convencional, para dizer o mínimo. Tampouco foram as implicações da minha pesquisa: porque o comportamento biológico e a atividade do gene estão dinamicamente ligados às informações do ambiente fora da célula que é baixado para a célula através da membrana. O insight revelou que somos os condutores de nossa própria biologia, não vítimas do lance genético dos dados na concepção.