McCarty nasceu em 1911 em South Bend, Indiana, o segundo de quatro filhos de um gerente de filial da Studebaker Corporation, enquanto ainda era uma firma de carruagens puxadas por cavalos. Na sua adolescência, McCarty estabeleceu o objectivo de se tornar um médico-cientista, e prosseguiu uma estratégia de sucesso para se preparar para a admissão e sucesso precoce na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins. Como graduado na Universidade de Stanford, ele atualmente começou seus estudos no campo nascente da bioquímica, trabalhando com James Murray Luck na rotatividade de proteínas no fígado. Em 1937, ele começou sua formação clínica em pediatria no Harriet Lane Service da Universidade Johns Hopkins. Lá McCarty desenvolveu um interesse especial em doenças infecciosas – em particular, tratamentos com medicamentos antibacterianos sulfonamídicos que estavam apenas entrando na medicina – que ele posteriormente buscou, mudando-se para a Universidade de Nova York para trabalhar com William Tillett. Uma bolsa do Conselho Nacional de Pesquisa em ciências médicas e uma abertura no laboratório de Oswald T. Avery impulsionou sua mudança para a Universidade Rockefeller em 1941.

Naquela época, a pesquisa no laboratório de Avery estava focada na transformação pneumocócica, a alteração hereditária de uma cepa pneumocócica de uma forma rugosa não virulenta para uma forma virulenta encapsulada. A chegada de McCarty ao Instituto Rockefeller em setembro de 1941 marcou 13 anos desde essa descoberta, também conhecida como o fenômeno Griffith. Antes desta descoberta, a década de 1920 tinha sido marcada por um medley de observações díspares sobre Streptococcus pneumoniae que parecia envolver uma troca de receptores entre diversas bactérias cultivadas juntas em meios líquidos ou expostas a vários tipos de extratos e sobrenadantes. Com rara excepção, os primeiros investigadores nesta área estavam completamente confusos acerca da distinção entre genótipo e fenótipo. Nenhum experimento foi levado à confirmação por outros observadores, então todo o campo de “para aglutinação” estava em algum descrédito.

No entanto, em 1928, Fred Griffith, um líder em pesquisa de saúde pública na Grã-Bretanha, demonstrou que a conversão de uma estirpe para outra poderia acontecer in vivo em camundongos. Logo após a publicação de seus resultados, eles foram confirmados em vários trimestres, incluindo o laboratório de Avery. A análise baseou-se na serotipagem: sabia-se que a diferenciação fenotípica dos grupos pneumocócicos podia ser diagnosticada por suas reações com antissoros específicos, já reconhecidos para refletir polissacarídeos capsulares quimicamente distintos. Griffith não tinha os recursos nem a inclinação para purificar e identificar o agente responsável nos extratos pneumocócicos que induzem as alterações do sorotipo. Mas o fenômeno da transformação foi pelo menos vagamente entendido como compreendendo uma alteração do que hoje chamaríamos fatores genéticos.

Pois interrompidos, às vezes por anos de cada vez, estes estudos foram a partir de 1928 a peça central da agenda laboratorial de Avery. Por volta de 1940, eles foram ativados pelos esforços de Colin MacLeod para purificar o agente químico responsável pelas mudanças do serotipo – seja proteína, ácido nucleico ou alguma outra classe de molécula – e demonstrar que era necessário e suficiente para causar o fenômeno Griffith. Os estudos sobre a transformação pneumocócica foram grosseiramente sobrecarregados por uma grande variedade de variáveis, que precisavam ser controladas para permitir a estimativa quantitativa da atividade transformadora em extratos submetidos a vários estágios de purificação. MacLeod, ao longo de vários anos de pesquisa, tinha resolvido várias questões técnicas espinhosas para tornar o sistema experimental um pouco mais confiável como um ensaio para a atividade biológica. Quando McCarty chegou à Universidade Rockefeller, a equipa de Avery já tinha decidido que o reagente activo não era uma proteína, pelo que tinha de ser ou RNA ou ADN. O progresso desta pesquisa nos próximos três anos está descrito nas memórias de McCarty O Princípio Transformador, escritas no início dos anos 80.

Como a purificação progrediu, a exposição de extratos a RNase cristalina e a preparações de proteinase ajudou a equipe de Avery a determinar que a atividade biológica dos extratos não dependia de RNA ou proteína. O DNase cristalino não estava disponível até 1948, mas a atividade biológica foi rapidamente reduzida pelos extratos de tecidos ricos em DNase. A chegada de McCarty à Universidade Rockefeller também foi marcada por outro marco, a saber, o desenvolvimento de um ensaio de reagente de difenilamina para correlacionar positivamente o DNA com a atividade biológica. Tornou-se gradualmente evidente que o material ativo em extratos purificados tinha uma potência espantosamente alta em microgramas de DNA que podiam consumir a transformação pneumocócica in vitro.

McCarty, MacLeod, e Avery lutaram com o padrão de prova necessário para afirmar que tinham realizado a transformação pneumocócica com DNA altamente purificado a partir de extratos. Após muita investigação, em 1944, eles publicaram no Journal of Experimental Medicine que o material ativo era DNA, desprovido de proteína ou qualquer outro polímero conhecido.

As vicissitudes da aceitação do conceito de que “genes são DNA” merecem os elogios acadêmicos que eles receberam. A afirmação foi, de fato, sujeita a uma formidável, mas previsível, rodada de ceticismo organizado. Alguns diriam, pior ainda, que ela foi simplesmente ignorada, mas isso é manifestamente falso, pelo menos no caso das instituições de pesquisa de Nova York. A comunidade científica não aceita com facilidade grandes afirmações científicas e, neste caso, houve desafios associados à pesquisa sobre S. pneumoniae, o que tornou especialmente difícil atrair outros investigadores para prosseguir esta pesquisa. Para começar, poucas pessoas tinham a experiência necessária com este patógeno do ponto de vista biológico – era perigoso trabalhar com ele e, ao mesmo tempo, era finório crescer. Para testar a sua virulência, era necessário utilizar ratos como filtro selectivo. A falta mais crítica como corroboração foi o exame de outros marcadores fenotípicos, além do polissacarídeo capsular, para determinar até que ponto os achados no gene para um antígeno pneumocócico se aplicariam a outros marcadores metabólicos de S. pneumoniae.

No entanto, em 1953, influenciada pelo enorme impacto da estrutura biélica do DNA de Watson e Crick, a maioria dos pesquisadores tinha aceito completamente o trabalho de 1944. Na verdade, pode-se dizer, prova formal de que o material genético codificado com DNA só foi aproximado muito mais tarde pela síntese laboratorial de oligonucleotídeos, e pela demonstração da atividade biológica do material genético, por exemplo, genes para tRNA ou pequenos vírus de DNA. Muito antes dessa prova formal, a maioria dos comentadores tinha aceitado o valor heurístico não intransigente da proposta de que, de fato, os genes eram feitos de DNA.

Meanwhile, a physician-scientist through and through, McCarty voltou sua atenção para as doenças promovidas pelos estreptococos. Assim aconteceu que na aposentadoria de Homer Swift, em 1946, McCarty foi convidado a dirigir o laboratório estabelecido em 1922 para trabalhar com estreptococos e febre reumática. Esta foi a casa científica de Rebecca Lancefield, que desenvolveu a ainda poderosa classificação serológica dos estreptococos. A partir de inúmeras observações clínicas, combinadas com a classificação de Lancefield, ficou claro que a febre reumática aguda, uma condição inflamatória estéril grave que afetava particularmente as articulações e o coração, era uma complicação da faringite estreptocócica do grupo A, após a infecção por várias semanas. A cadeia causal dos eventos ainda nos ilude. McCarty atacou este problema estudando tanto a biologia dos estreptococos do grupo A quanto dos pacientes com febre reumática aguda internados no Hospital Rockefeller.

Entre os seus alunos e colaboradores, nos próximos 20 anos, o trabalho de McCarty mudou o entendimento do organismo de um estreptococo gram-positivo com uma característica serológica particular para uma das espécies bacterianas mais bem caracterizadas. O trabalho sobre anatomia e química da parede celular bacteriana estava apenas começando. Seu trabalho levou ao isolamento da parede celular estreptocócica como uma entidade estrutural adequada para a inspeção anatômica por microscopia eletrônica. A dissecção química levou à caracterização do polissacarídeo específico do grupo A e do peptidoglicano, e à identificação da sua especificidade serológica na hexosamina terminal. Para provar esta especificidade, ele primeiro teve que identificar e purificar uma enzima específica que clivou a hexosamina (uma hexosaminidase) de um organismo do solo. O tratamento do polissacarídeo com esta enzima ab-rogou a sua reactividade serológica. McCarty demonstrou ainda a configuração precisa da ligação da hexosamina, sintetizando tanto α- como β-N-acetil-glucosamina ovalbumina e mostrando que apenas o segundo reagiu com antisera do grupo A. Uma estratégia analítica semelhante indicou que o polissacarídeo dos estreptococos do grupo C diferiu por ter um terminal β-N-acetil galactosamina como determinante serológico.

Em paralelo, McCarty estudou pacientes com febre reumática internados no Hospital Rockefeller, bem como valiosas coletas de espécimes de surtos militares da doença durante a Segunda Guerra Mundial. Ele e seus colaboradores descobriram que as respostas de anticorpos a vários antígenos estreptocócicos foram significativamente maiores no grupo de indivíduos que desenvolveram febre reumática aguda do que em indivíduos com infecção não complicada. Entretanto, a resposta aos antígenos não relacionados, por exemplo, a difteria toxoide, não foi melhorada. Ele descobriu que os estreptococos do grupo A secretaram quantidades invulgarmente elevadas de DNase, e estabeleceu um teste para a detecção de anticorpos produzidos em resposta a este antígeno. Isto levou à descoberta de que os estreptococos eram capazes de produzir múltiplas isozimas de DNase. Ele purificou a proteína C reativa humana através da cristalização, produziu um antissoro altamente específico e, usando este teste muito mais simples e sensível, descobriu que os níveis de proteína C reativa responderam mais rapidamente e de forma confiável do que outros marcadores inflamatórios e poderiam servir como o indicador mais preciso da atividade inflamatória reumática. Medir os níveis da proteína C reativa para detectar inflamação é agora rotina na prática médica.

Nos seus últimos anos, McCarty serviu cada vez mais como um estadista das ciências biomédicas. Ele serviu durante 14 anos como médico chefe do Hospital Universitário Rockefeller, e como conselheiro de confiança e vice-presidente da Universidade Rockefeller. Fora da universidade, sua liderança foi procurada pelo Conselho de Pesquisa em Saúde da Cidade de Nova York, pela Fundação Helen Hay Whitney, pelo Instituto de Medicina (como membro fundador) e por inúmeros conselhos de visita à universidade. Por mais de 40 anos, como editor, ele colocou seu selo de excelência e integridade no Journal of Experimental Medicine.

McCarty’s scientific interests and energy had a counterpart in his rich personal life. Junto com sua esposa, Marjorie, McCarty tinha um amplo círculo de amigos muito próximos, tanto nos Estados Unidos como no exterior, que prezavam seu calor pessoal, seu caráter discreto, poupado e pragmático, sua inteligência e seu intelecto abrangente. Ele adorava literatura inglesa, teatro e sinfonias. Adorava passear pelas ruas e pelos museus das grandes cidades do mundo, particularmente Paris, Nova Iorque e Londres, e frequentemente visitou o estrangeiro após a sua aposentadoria. Além disso, ele permaneceu perto de sua família; os quatro irmãos, vivendo em diferentes partes do país, nunca deixaram de se reunir para as reuniões anuais.