Robert Debré, a cargo de la pediatría en Francia en ese momento, le ofreció una beca para un año en la Universidad de Harvard, para adquirir conocimientos en cardiología pediátrica con dos objetivos principales.
Estuvo acompañada por Jean Alcardi y Jacques Couvreur, ambos becarios Fulbright, y los tres se convirtieron en los primeros internos de los Hôpitaux de París a los que se les otorgaron becas para los EE. UU.
Su trabajo en el servicio de cardiología pediátrica del Hospital Bicêtre en París había sido dado a un colega durante su ausencia, pero aceptó un puesto disponible en el Hospital Trousseau, en el equipo de Raymond Turpin.
Aunque el principio del cultivo celular es sencillo, había muchos obstáculos prácticos para conseguirlo debido a las precarias condiciones disponibles de Gautier.
Finalmente, confirmó que el protocolo funcionaba, utilizando tejido conectivo de un cirujano próximo, tomado durante intervenciones programadas en niños.
[5] Utilizando este protocolo, descubrió que las células de niños normales tenían 46 cromosomas.
[10] Gautier ha contado cómo fue puesta a un lado por Turpin y por Lejeune, quien reclamó la autoría del descubrimiento, a pesar de esar basado en un trabajo que Gautier había iniciado y dirigido técnicamente.
En el último minuto, temiendo que la grabación pudiera sentar bases legales sobre las que no podían permitirse su defensa, los organizadores del congreso decidieron cancelar la presentación y en cambio, ella recibió su premio en privado.
La aproximación técnica es una condición necesaria para un descubrimiento; Marthe Gautier tuvo ese papel clave, pero bastante a menudo hay que ir más allá para que el reconocimiento emerja: primero la contribución de Raymond Turpin y después la de Jérôme Lejeune.