I'm here today to share with you an extraordinary journey - extraordinarily rewarding journey, actually - which brought me into training rats to save human lives by detecting landmines and tuberculosis. As a child, I had two passions. One was a passion for rodents. I had all kinds of rats, mice, hamsters, gerbils, squirrels. You name it, I bred it, and I sold them to pet shops. (Laughter) I also had a passion for Africa. Growing up in a multicultural environment, we had African students in the house, and I learned about their stories, so different backgrounds, dependency on imported know-how, goods, services, exuberant cultural diversity. Africa was truly fascinating for me.
Sono qui oggi per condividere con voi un viaggio straordinario - un viaggio straordinariamente gratificante, in realtà - che mi ha portato ad addestrare ratti per salvare vite umane individuando mine antiuomo e tubercolosi. Da bambino, avevo due passioni. Una era la passione per i roditori. Avevo ogni tipo di ratti, topi, criceti, gerbilli, scoiattoli. Praticamente tutti. Li allevavo e li vendevo ai negozi di animali. (Risate) Avevo anche una passione per l'Africa. Essendo cresciuto in un ambiente multiculturale, ci capitava di ospitare in casa studenti Africani, e ho appreso le loro storie, con dei background così diversi, della loro dipendenza su conoscenze tecniche, beni e servizi di importazione, della loro esuberante diversità culturale. L'Africa per me era davvero affascinante.
I became an industrial engineer, engineer in product development, and I focused on appropriate detection technologies, actually the first appropriate technologies for developing countries. I started working in the industry, but I wasn't really happy to contribute to a material consumer society in a linear, extracting and manufacturing mode. I quit my job to focus on the real world problem: landmines. We're talking '95 now. Princess Diana is announcing on TV that landmines form a structural barrier to any development, which is really true. As long as these devices are there, or there is suspicion of landmines, you can't really enter into the land. Actually, there was an appeal worldwide for new detectors sustainable in the environments where they're needed to produce, which is mainly in the developing world. We chose rats.
Sono diventato ingegnere industriale -- nel campo dello sviluppo del prodotto -- ed ho approfondito la conoscenza delle tecnologie di rilevamento, di fatto le primissime tecnologie specifiche per i paesi in via di sviluppo. Ho iniziato a lavorare nel settore industriale ma non ero così contento di contribuire al benessere di una società dei consumi attraverso una modalità lineare, dall'estrazione alla manifattura. Ho lasciato il mio lavoro per concentrarmi su un problema reale: le mine antiuomo. Siamo nel '95. La Principessa Diana annuncia in TV che le mine creano una barriera strutturale per qualsiasi sviluppo, ed è vero. Finché esisteranno questi ordigni o il sospetto della loro esistenza, non puoi avventurarti nel territorio. In effetti fu lanciato un appello mondiale per sviluppare nuovi sistemi sostenibili di rilevamento laddove sono più necessari, ossia principalmente nei Paesi in via di sviluppo. Noi abbiamo scelto i ratti.
Why would you choose rats? Because, aren't they vermin? Well, actually rats are, in contrary to what most people think about them, rats are highly sociable creatures. And actually, our product -- what you see here. There's a target somewhere here. You see an operator, a trained African with his rats in front who actually are left and right. There, the animal finds a mine. It scratches on the soil. And the animal comes back for a food reward. Very, very simple. Very sustainable in this environment. Here, the animal gets its food reward. And that's how it works. Very, very simple.
Mi chiederete perché? Non sono forse nocivi? Beh, in effetti -- contrariamente a quanto si pensi -- i ratti sono delle creature altamente sociali. E di fatto sono il nostro prodotto -- ciò che state vedendo qui. Qui da qualche parte c'è una mina. Qui vedete un operatore Africano qualificato col suo ratto che lo precede mentre esplora l'area. Qui l'animale trova una mina. Gratta appena con le zampe al di sopra della mina e torna dall'istruttore per la sua ricompensa in cibo. Molto, molto semplice. E molto sostenibile in questo ambiente. Ecco l'animale che riceve la sua ricompensa. Ed ecco come funziona. Molto, molto semplice.
Now why would you use rats? Rats have been used since the '50s last century, in all kinds of experiments. Rats have more genetic material allocated to olfaction than any other mammal species. They're extremely sensitive to smell. Moreover, they have the mechanisms to map all these smells and to communicate about it. Now how do we communicate with rats? Well don't talk rat, but we have a clicker, a standard method for animal training, which you see there. A clicker, which makes a particular sound with which you can reinforce particular behaviors. First of all, we associate the click sound with a food reward, which is smashed banana and peanuts together in a syringe. Once the animal knows click, food, click, food, click, food -- so click is food -- we bring it in a cage with a hole, and actually the animal learns to stick the nose in the hole under which a target scent is placed, and to do that for five seconds -- five seconds, which is long for a rat. Once the animal knows this, we make the task a bit more difficult. It learns how to find the target smell in a cage with several holes, up to 10 holes.
Ma perché dovremmo usare i ratti? I ratti vengono usati sin dagli anni 50 del secolo scorso per tantissimi esperimenti. I ratti hanno più materiale genetico specializzato per l'olfatto di qualsiasi altra specie di mammifero. Hanno un'estrema sensibilità olfattiva. Inoltre dispongono di meccanismi per la mappatura di questi odori e per comunicarla ad altri. Ma come riusciamo a comunicare con loro? Non parliamo la loro lingua ma abbiamo un dispositivo sonoro, uno strumento usato comunemente per l'addestramento che potete vedere qui. Questo strumento emette un suono particolare, un clic che vi aiuta a rafforzare alcuni comportamenti. Innanzitutto associamo il rumore alla ricompensa in cibo un composto di banana e noccioline somministrato con siringa. Una volta che l'animale associa il rumore al cibo -- ossia rumore uguale cibo -- lo mettiamo in una gabbia con un buco, dove l'animale impara ad infilare il muso nel buco che nasconde un obiettivo olfattivo, e a rimanerci per cinque secondi -- cinque secondi è molto per un ratto. Una volta imparato, rendiamo il compito un po' più difficile. Gli insegniamo ad individuare l'odore in una gabbia con diversi buchi, fino a 10.
Then the animal learns to walk on a leash in the open and find targets. In the next step, animals learn to find real mines in real minefields. They are tested and accredited according to International Mine Action Standards, just like dogs have to pass a test. This consists of 400 square meters. There's a number of mines placed blindly, and the team of trainer and their rat have to find all the targets. If the animal does that, it gets a license as an accredited animal to be operational in the field -- just like dogs, by the way. Maybe one slight difference: we can train rats at a fifth of the price of training the mining dog.
Poi l'animale impara ad andare al guinzaglio all'aperto e ad individuare gli obiettivi. Nella fase successiva impara a trovare mine vere in veri campi minati. I ratti vengono esaminati e accreditati secondo standard internazionali proprio come accade per i cani. Il test si svolge in un'area di circa 400 mq dove vengono piazzate delle mine a caso. E l'istruttore e il suo ratto devono trovare tutti gli obiettivi. Se ci riesce, viene rilasciata una licenza che accredita l'animale ad operare sul campo -- esattamente come si fa per i cani. Forse con una piccola differenza: l'addestramento dei ratti costa un quinto di quello dei cani.
This is our team in Mozambique: one Tanzanian trainer, who transfers the skills to these three Mozambican fellows. And you should see the pride in the eyes of these people. They have a skill, which makes them much less dependent on foreign aid. Moreover, this small team together with, of course, you need the heavy vehicles and the manual de-miners to follow-up. But with this small investment in a rat capacity, we have demonstrated in Mozambique that we can reduce the cost-price per square meter up to 60 percent of what is currently normal -- two dollars per square meter, we do it at $1.18, and we can still bring that price down. Question of scale. If you can bring in more rats, we can actually make the output even bigger. We have a demonstration site in Mozambique. Eleven African governments have seen that they can become less dependent by using this technology. They have signed the pact for peace and treaty in the Great Lakes region, and they endorse hero rats to clear their common borders of landmines.
Questa è la nostra squadra in Mozambico. Un istruttore della Tanzania che addestra questi tre Mozambicani. Dovreste vedere l'orgoglio negli occhi di questa gente. Posseggono un'abilità che li rende molto meno dipendenti dall'aiuto estero. Inoltre questa piccola squadra, naturalmente non da sola, perché c'è bisogno di mezzi pesanti e di sminatori al seguito. Ma con questo piccolo investimento sui ratti abbiamo dimostrato in Mozambico che possiamo ridurre il costo al metro quadrato di circa il 60 percento rispetto al costo corrente -- due dollari al mq, mentre noi scendiamo a 1.18, e possiamo scendere ancora. Questione di proporzioni. Usando più ratti possiamo ottenere un risultato maggiore. Abbiamo un sito dimostrativo in Mozambico. 11 governi Africani hanno capito che possono ridurre la dipendenza dall'estero usando questa tecnologia. Hanno siglato un accordo e un trattato di pace nella regione dei Grandi Laghi. E stanno utilizzando i nostri eroici ratti per bonificare le aree sui rispettivi confini.
But let me bring you to a very different problem. And there's about 6,000 people last year that walked on a landmine, but worldwide last year, almost 1.9 million died from tuberculosis as a first cause of infection. Especially in Africa where T.B. and HIV are strongly linked, there is a huge common problem. Microscopy, the standard WHO procedure, reaches from 40 to 60 percent reliability. In Tanzania -- the numbers don't lie -- 45 percent of people -- T.B. patients -- get diagnosed with T.B. before they die. It means that, if you have T.B., you have more chance that you won't be detected, but will just die from T.B. secondary infections and so on. And if, however, you are detected very early, diagnosed early, treatment can start, and even in HIV-positives, it makes sense. You can actually cure T.B., even in HIV-positives.
Ma lasciate che ora vi parli di un problema molto diverso. Lo scorso anno circa 6000 persone sono rimaste vittime di mine, ma nello stesso periodo in tutto il mondo circa 1.9 milioni di persone sono morte di TBC come prima causa di infezione. Specialmente in Africa dove TBC e HIV sono fortemente correlati, c'è un enorme problema comune. Con il microscopio, la procedura consigliata dall'OMS, si raggiunge un'efficacia diagnostica tra il 40 e il 60 percento. In Tanzanie -- le cifre non mentono -- al 45 percento della popolazione -- pazienti di TBC -- viene diagnosticata la TBC prima della loro morte. Questo vuol dire che, se avete la TBC, sarà probabile che non venga mai diagnosticata, ma forse morirete per infezioni secondarie causate dalla TBC. Ma nel caso in cui fosse diagnosticata in tempo, si potrebbe cominciare subito il trattamento. E sarebbe utile anche si fosse già positivi all'HIV. Perché la TBC si può curare anche in quel caso.
So in our common language, Dutch, the name for T.B. is "tering," which, etymologically, refers to the smell of tar. Already the old Chinese and the Greek, Hippocrates, have actually published, documented, that T.B. can be diagnosed based on the volatiles exuding from patients. So what we did is we collected some samples -- just as a way of testing -- from hospitals, trained rats on them and see if this works, and wonder, well, we can reach 89 percent sensitivity, 86 percent specificity using multiple rats in a row. This is how it works, and really, this is a generic technology. We're talking now explosives, tuberculosis, but can you imagine, you can actually put anything under there.
Nella mia lingua, l'olandese, il nome per la TBC è 'tering', la cui etimologia riporta all'odore del catrame. Già nell'antica Cina e in Grecia, ad esempio Ippocrate, hanno di fatto pubblicato e documentato che la diagnosi della TBC si può fare basandosi sulle sostanze volatili emanate dai pazienti. E allora abbiamo raccolto qualche campione -- per fare delle prove -- dagli ospedali, usandoli per addestrare i ratti e vedere se funzionava, ebbene pensate che abbiamo raggiunto l'89 percento di sensibilità e l'86 percento di specificità disponendo più ratti sulla stessa fila. Ecco come funziona. E davvero, si tratta di tecnologia generica. Per ora parliamo di esplosivi, di tubercolosi, ma potete immaginare che si potrebbe estendere a molto altro.
So how does it work? You have a cassette with 10 samples. You put these 10 samples at once in the cage. An animal only needs two hundredths of a second to discriminate the scent, so it goes extremely fast. Here it's already at the third sample. This is a positive sample. It gets a click sound and comes for the food reward. And by doing so, very fast, we can have like a second-line opinion to see which patients are positive, which are negative. Just as an indication, whereas a microscopist can process 40 samples in a day, a rat can process the same amount of samples in seven minutes only. A cage like this -- (Applause) A cage like this -- provided that you have rats, and we have now currently 25 tuberculosis rats -- a cage like this, operating throughout the day, can process 1,680 samples. Can you imagine the potential offspring applications -- environmental detection of pollutants in soils, customs applications, detection of illicit goods in containers and so on.
Come funziona? In una cassetta abbiamo 10 campioni. Questi si mettono tutti nella gabbia. Per l'animale ci vogliono solo due centesimi di secondo per individuare l'odore, e dunque è un'operazione molto veloce. Qui già stiamo al terzo campione. E' un campione positivo. Allora si fa un clic e arriva la ricompensa. E in questo modo, molto velocemente, possiamo subito avere una seconda opinione su quali pazienti siano poisitivi e quali negativi. Solo come indicazione, mentre usando un microscopio si possono analizzare 40 campioni al giorno, un ratto ne può analizzare la stessa quantità in soli sette minuti. Una gabbia come questa -- (Applausi) Una gabbia simile -- lavorando con due ratti, e noi al momento ne abbiamo 25 addestrati per la TBC -- in una sola giornata può verificare 1680 campioni. Pensate al potenziale di questa tecnica -- rilevamenti ambientali di agenti inquinanti nel suolo, ispezioni doganali per l'individuazione di merci illecite nei container e così via.
But let's stick first to tuberculosis. I just want to briefly highlight, the blue rods are the scores of microscopy only at the five clinics in Dar es Salaam on a population of 500,000 people, where 15,000 reported to get a test done. Microscopy for 1,800 patients. And by just presenting the samples once more to the rats and looping those results back, we were able to increase case detection rates by over 30 percent. Throughout last year, we've been -- depending on which intervals you take -- we've been consistently increasing case detection rates in five hospitals in Dar es Salaam between 30 and 40 percent. So this is really considerable. Knowing that a missed patient by microscopy infects up to 15 people, healthy people, per year, you can be sure that we have saved lots of lives. At least our hero rats have saved lots of lives.
Ma torniamo alla tubercolosi. Voglio mostrarvi brevemente le barre blu si riferiscono ai risultati delle indagini al microscopio nelle cinque cliniche di Dar es Salaam che ha una popolazione di 500.000 persone, con 15.000 richieste di analisi. Analisi al microscopio per 1.800 pazienti. E quando abbiamo sottoposto questi campioni ai ratti abbiamo constatato che siamo riusciti ad aumentare la percentuale di individuazione di campioni positivi di oltre il 30 percento. Nel corso dello scorso anno, in vari intervalli di tempo, siamo stati in grado di aumentare i casi individuati in cinque ospedali di Dar es Salaam dal 30 al 40 percento. Ed è un risultato notevole. Sapendo che un paziente con diagnosi mancata può infettare fino a 15 persone -- persone sane -- ogni anno, è evidente che abbiamo potuto salvare molte vite. O, perlomeno, le hanno salvate i nostri eroici ratti.
The way forward for us is now to standardize this technology. And there are simple things like, for instance, we have a small laser in the sniffer hole where the animal has to stick for five seconds. So, to standardize this. Also, to standardize the pellets, the food rewards, and to semi-automate this in order to replicate this on a much larger scale and affect the lives of many more people. To conclude, there are also other applications at the horizon. Here is a first prototype of our camera rat, which is a rat with a rat backpack with a camera that can go under rubble to detect for victims after earthquake and so on. This is in a prototype stage. We don't have a working system here yet.
Il nostro prossimo obiettivo è la standardizzazione di questa tecnologia. Ci sono cose semplici come ad esempio il piccolo laser nel buco della gabbia in cui il ratto infila il muso per cinque secondi. Quindi occorre standardizzare questo. E poi il cibo usato per la ricompensa, e per la semi-automazione in grado di replicare l'addestramento su vasta scala e beneficiare un maggior numero di persone. In conclusione, all'orizzonte esistono altre applicazioni. Questo è un prototipo di una ratto-camera, cioè un ratto che indossa un supporto con una telecamerina, che può infilarsi tra le macerie per trovare le vittime di un terremoto e così via. E' ancora in fase di sviluppo. Qui ancora non abbiamo creato un protocollo.
To conclude, I would actually like to say, you may think this is about rats, these projects, but in the end it is about people. It is about empowering vulnerable communities to tackle difficult, expensive and dangerous humanitarian detection tasks, and doing that with a local resource, plenty available. So something completely different is to keep on challenging your perception about the resources surrounding you, whether they are environmental, technological, animal, or human. And to respectfully harmonize with them in order to foster a sustainable world.
Concludendo vorrei dire che potreste pensare che questi progetti siano concentrati sui ratti, ma in ultima analisi lo facciamo per le persone. Si tratta di mettere in grado comunità vulnerabili di affrontare difficili, costosi e pericolosi compiti di rilevamento di pericoli, usando solo risorse locali -- abbondantemente disponibili. Dunque si tratta di qualcosa di molto diverso, cioè fare in modo di prestare molta attenzione alle risorse che ci circondano, sia ambientali che tecnologiche, animali o umane. Ed interagire con esse in modo armonioso e rispettoso per rendere possibile un'attività sostenibile.
Thank you very much.
Molte grazie.
(Applause)
(Applausi)