ما أريد أن أفعله هو إصطحابنا جميعاً إلى مزراب الصرف بل و على طول الطريق إلى أنبوب المجارى لأننى أريد التحدث عن الإسهال و بالتحديد, أريد التحدث عن تصميم الإسهال و عندما يتحدث علماء الأحياء التطوريين عن تصميم فهم يقصدون التصميم عن طريق الانتقاء الطبيعى و هذا يدفعنى إلى عنوان الحديث, "إستخدام التطور لتصميم كائنات مرضية بذكاء" و عندى أيضاً الى حد ما ايضاح أفضل لهذا و لكنى لا أفعل هذل لمجرد أن أكون لطيفاً أعتقد بالفعل أن هذا الإيضاح يشرح كيف شخص مثلى, و الذى يتطلع إلى أن يكون مثل داروين كيف ينظرون بالفعل الى دور الشخص عندما يأتى إلى هذا المجال من علوم الصحة و الطب. إنه حقاً ليس بالمجال الودود لعلماء الأحياء التطوريين. سوف ترى فى الحقيقة إحتمال كبير, لكنك ترى الكثيرين يدافعون عن أفكارهم و معتقداتهم و قد يبدون بالفعل مقاومة كبيرة عندما تحاول أن تقدم أفكاراً.
What I'd like to do is just drag us all down into the gutter, and actually all the way down into the sewer because I want to talk about diarrhea. And in particular, I want to talk about the design of diarrhea. And when evolutionary biologists talk about design, they really mean design by natural selection. And that brings me to the title of the talk, "Using Evolution to Design Disease Organisms Intelligently." And I also have a little bit of a sort of smartass subtitle to this. But I'm not just doing this to be cute. I really think that this subtitle explains what somebody like me, who's sort of a Darwin wannabe, how they actually look at one's role in sort of coming into this field of health sciences and medicine. It's really not a very friendly field for evolutionary biologists. You actually see a great potential, but you see a lot of people who are sort of defending their turf, and may actually be very resistant, when one tries to introduce ideas.
لذا فمعظم الحديث اليوم سوف يتطرق إلى سؤالين عامين. أحدهما هو، لماذا بعض الكائنات المرضية أكثر ضرراً, و آخر مرتبط جداً به و هو كيف يمكننا التحكم فى الموقف حالما نفهم الإجابة على السؤال الأول؟ كيف يمكننا جعل الكائنات الضارة أقل ضرراً؟ و سوف أتحدث, و أبدأ كما قلت بالكائنات المسببة لمرض الاسهال. و التركيز عندما أتحدث عن الكائنات المسببة للإسهال, و التركيز عندما نتحدث عن أى كائنات دقيقة التى تسبب أمراضاً معدية هو التفكير فى المشكلة من وجهة نظر الكائن الدقيق. الرؤية خلال عين الكائن. و بالتحديد التأمل فى الفكرة الأساسية و التى فى إعتقادى تفسر التنوع الهائل فى مدى ضرر الكائنات المسببة للمرض. و هذه الفكرة هى من وجهة نظر الجرثومة, أنها تريد الخروج من عائل إلى آخر, و أحياناً يعتمدون على صحة العائل لنقلهم إلى عائل آخر
So, all of the talk today is going to deal with two general questions. One is that, why are some disease organisms more harmful? And a very closely related question, which is, how can we take control of this situation once we understand the answer to the first question? How can we make the harmful organisms more mild? And I'm going to be talking, to begin with, as I said, about diarrheal disease organisms. And the focus when I'm talking about the diarrheal organisms, as well as the focus when I'm talking about any organisms that cause acute infectious disease, is to think about the problem from a germ's point of view, germ's-eye view. And in particular, to think about a fundamental idea which I think makes sense out of a tremendous amount of variation in the harmfulness of disease organisms. And that idea is that from the germ's-eye point of view, disease organisms have to get from one host to another, and often they have to rely on the well-being of the host to move them to another host.
و لكن ليس دائماً و أحياناً تجد كائنات مرضية لا تعتمد على حركة العائل كى تنتقل. و عندما تجد هذا, ستخبرنا النظرية التطورية أن الانتقاء الطبيعى سوف يحفز الجراثيم الأكثر استغلالاً و الأكثر شراسة لذا فالانتقاء الطبيعى سوف يحفز الكائنات التى تسبب أكبر دمار محتمل. أما اذا كان الانتقال يتطلب حركة العائل اذاً فنحن نتوقع أن يكون الفائز فى المنافسة الكائنات الأخف ضرراً. لذا ان لم تتطلب الكائنات العائل ليكون صحيحاً و نشطاُ و الانتقاء الواقعى يشجع الكائنات التى تستفيد من هؤلاء العوائل, فالفائزون فى المنافسة هم الذين يستغلون العائل لصالح نجاح تكاثرهم. و لكن إذا احتاج العائل لحرية الحركة لكى ينقل الجرثومة المرضية إذاً فالأقل ضرراً هم الفائزون
But not always. Sometimes, you get disease organisms that don't rely on host mobility at all for transmission. And when you have that, then evolutionary theory tells us that natural selection will favor the more exploitative, more predator-like organisms. So, natural selection will favor organisms that are more likely to cause damage. If instead transmission to another host requires host mobility, then we expect that the winners of the competition will be the milder organisms. So, if the pathogen doesn't need the host to be healthy and active, and actual selection favors pathogens that take advantage of those hosts, the winners in the competition are those that exploit the hosts for their own reproductive success. But if the host needs to be mobile in order to transmit the pathogen, then it's the benign ones that tend to be the winners.
لذا فسوف أبدأ بتطبيق تلك الفكرة على أمراض الإسهال. الكائنات المسببة للإسهال تنتقل بثلاث طرق أساسية. يمكن أن ينقلوا عن طريق الاتصال المباشر لشخص بآخر, أو شخص بغذاء و من ثم إلى شخص آخر عندما يتناول طعام ملوث. أو يمكن أن ينتقلوا عن طريق الماء. و عندما ينتقلون بواسطة الماء, على عكس أول طريقتين, هذه الجراثيم لا تعتمد على عائل سليم للعدوى. من الممكن لشخص أن يظل مريضاً فى الفراش و يعدى عشرات’ بل مئات من الآخرين. و للتوضيح أكثر فهذا الرسم يبين أنه إذا كان لديك شخص مريض فى الفراش, فإن أحدهم سوف يأخذ المواد الملوثة. و سوف يغسلون تلك المواد الملوثة, و هنا يمكن أن تنتقل المياه الملوثة إلى مصادر مياه الشرب. الناس سوف يأتون إلى تلك الأماكن حيث لديك مياه شرب ملوثة, يحضرونها ثانية إلى الأسرة, و ربما يشربون من تلك المصادر. الموضوع برمته هو أن الشخص الغير قادر على التحرك لا يزال بامكانه أن يعدى أفراد آخرين.
So, I'm going to begin by applying this idea to diarrheal diseases. Diarrheal disease organisms get transmitted in basically three ways. They can be transmitted from person-to-person contact, person-to-food-then-to-person contact, when somebody eats contaminated food, or they can be transmitted through the water. And when they're transmitted through the water, unlike the first two modes of transmission, these pathogens don't rely on a healthy host for transmission. A person can be sick in bed and still infect tens, even hundreds of other individuals. To sort of illustrate that, this diagram emphasizes that if you've got a sick person in bed, somebody's going to be taking out the contaminated materials. They're going to wash those contaminated materials, and then the water may move into sources of drinking water. People will come in to those places where you've got contaminated drinking water, bring things back to the family, may drink right at that point. The whole point is that a person who can't move can still infect many other individuals.
و بالتالى تخبرنا النظرية أنه عندما تنتقل الكائنات المسببة للإسهال عن طريق المياة فاننا نتوقع أن يكونوا أكثر افتراساً و أكثر ضرراً و يمكنك إختبار تلك الأفكار. لذا فطريقة للإختبار هى أن تنظر فقط إلى كل الجراثيم المسببة للاسهال, و ترى إذا كان صحيحاُ أم لا أن التى تميل الى الانتقال أكثر عن طريق المياه, تكون أكثر ضرراً. و الإجابة هى -- نعم, هى كذلك. و الآن أنا أضع تلك الأسماء هناك فقط لبعض الجراثيم الهواة, و لكن النقطة الأساسية هنا هى أن -- (ضحك) هناك الكثير منها هنا, أستطيع أن أخبرك -- النقطة المحورية هنا هى أن كل هذه البيانات توضح رابط قوى جداً بين الدرجة التى ينتقل بها الكائن بالماء, و مدى ضررها, و فرص الوفاة بالنسبة للحالات الغير معالجة. لذا فهذا يقترح أننا على النهج الصحيح. و لكن هذا, بالنسبة لى, يوضح أننا فعلاً نحتاج أن نسأل بعض الأسئلة الإضافية.
And so, the theory tells us that when diarrheal disease organisms are transported by water, we expect them to be more predator-like, more harmful. And you can test these ideas. So, one way you can test is just look at all diarrheal bacteria, and see whether or not the ones that tend to be more transmitted by water, tend to be more harmful. And the answer is -- yep, they are. Now I put those names in there just for the bacteria buffs, but the main point here is that -- (Laughter) there's a lot of them here, I can tell -- the main point here is that those data points all show a very strong, positive association between the degree to which a disease organism is transmitted by water, and how harmful they are, how much death they cause per untreated infection. So this suggests we're on the right track. But this, to me, suggests that we really need to ask some additional questions.
تذكروا أن السؤال الثانى الذى سألته فى مستهل الحديث كان, كيف نستخدم تلك المعرفة لجعل الكائنات المرضية أخف وطأة؟ الآن هذا يبين أنه إذا منعت العدوى عن طريق المياة فسوف تجعل الكائنات المرضية تنتقل من الجانب الأيمن من الرسم البيانى إلى الجانب الأيسر. و لكن لا يخبرنا كم من الوقت سيستغرق هذا. أعنى, أنه إذا تطلب هذا آلاف من السنوات إذاً فلا فائدة منه فى التحكم فى تلك الجراثيم. أما إذا تطلب هذا بضع سنوات فقط إذاً فربما يصبح ذلك هام جداً للتحكم فى بعض المشاكل البغيضة التى لم نستطع السيطرة عليها. بمعنى آخر, هذا يوضح أننا نستطيع أن نستأنس تلك الكائنات. قد نجعلهم غير قادرين على التسبب فى ضرر لنا.
Remember the second question that I raised at the outset was, how can we use this knowledge to make disease organisms evolve to be mild? Now, this suggests that if you could just block waterborne transmission, you could cause disease organisms to shift from the right-hand side of that graph to the left-hand side of the graph. But it doesn't tell you how long. I mean, if this would require thousands of years, then it's worthless in terms of controlling of these pathogens. But if it could occur in just a few years, then it might be a very important way to control some of the nasty problems that we haven't been able to control. In other words, this suggests that we could domesticate these organisms. We could make them evolve to be not so harmful to us.
و لهذا, بينما كنت أفكر فى ذلك ركزت على هذا النوع من الكائنات, و هو النوع الحيوى "إى 1 تور" من الكوليرا و هذا النوع من الكائنات هو المسئول عن مرض الكوليرا. و السبب فى أن أجد هذا الكائن مثالى للنظر فيه هو أننا نتفهم لماذا هو مؤذٍ للغاية. إنه ضار لأنه يفرز سم, و السم يفرز حينما يذهب الكائن إلى جهازنا الهضمى. فيجعل السوائل تتوجه من الخلايا المبطنة لأمعائنا إلى التجويف, الحجرة الداخلية لأمعائنا, و هكذا يتوجه السائل الى المنفذ الوحيد المتاح و هو الناحية الأخرى. و يأخذ معه آلاف من المنافسين الذين كان من الممكن أن يجعلوا حياة الكوليرا صعبة.
And so, as I was thinking about this, I focused on this organism, which is the El Tor biotype of the organism called Vibrio cholerae. And that is the species of organism that is responsible for causing cholera. And the reason I thought this is a really great organism to look at is that we understand why it's so harmful. It's harmful because it produces a toxin, and that toxin is released when the organism gets into our intestinal tract. It causes fluid to flow from the cells that line our intestine into the lumen, the internal chamber of our intestine, and then that fluid goes the only way it can, which is out the other end. And it flushes out thousands of different other competitors that would otherwise make life difficult for the Vibrios.
لذا ما يحدث, عندما تكون مصابا بالكائن, انه يفرز الكثير من السموم. و بعد عدة أيام من العدوى سوف تنتهى إلى اخراج براز ليس بالكم المقرف الذى من الممكن أن نتصوره إنه أشبه بمياة معكرة. و إذا أخذت قطرة من هذا الماء فممكن أن تجد مليوناً من الكائنات المسببة للإسهال. إذا أفرز الكائن الكثير من السموم, فمن الممكن أن تجد 10 مليون, أو 100 مليون إذا لم تفرز الكثير من هذا السم إذاً فمن المحتمل أن تجد رقماً أقل. لذا فالمهم هو محاولة معرفة كيف تحدد إذا كان من الممكن أم لا جعل كائن كهذا أقل خطورة عن طرق سد النتقال بالماء, و بالتالى تركه فقط لينتقل عن طريق احتكاك, شخص باخر أو عن طريق الطعام. و كلاهما سوف يتطلب من الناس أن يكونوا متحركين و أصحاء بدرجة كافية للانتقال.
So what happens, if you've got an organism, it produces a lot of toxin. After a few days of infection you end up having -- the fecal material really isn't so disgusting as we might imagine. It's sort of cloudy water. And if you took a drop of that water, you might find a million diarrheal organisms. If the organism produced a lot of toxin, you might find 10 million, or 100 million. If it didn't produce a lot of this toxin, then you might find a smaller number. So the task is to try to figure out how to determine whether or not you could get an organism like this to evolve towards mildness by blocking waterborne transmission, thereby allowing the organism only to be transmitted by person-to-person contact, or person-food-person contact -- both of which would really require that people be mobile and fairly healthy for transmission.
و الآن, أستطيع أن أفكر فى بعض التجارب المحتملة. أحدهم ستكون بأخذ سلالات مختلفة من هذا الكائن -- بعضها تنتج الكثير من السم, و بعضها ينتج القليل -- و أخذهم و نشرهم فى عدة بلدان مختلفة. بعض الدول التى تملك مصادر مياة نظيفة, و لهذا فلن تجد إحتمالية للعدوى عن طريق الماء, فتوقع أن يكون الكائن أخف وطأة هناك. فى بلدان أخرى حيث تنتشر العدوى عن طريق المياه فتوقع هناك أن الميكروب سوف ينتقل إلى مستويات عالية من الأذى و الضرر, صحيح؟ هناك مشكلة أخلاقية صغيرة فى هذه التجربة. كنت آمل أن أسمع بعض الشهقات على الأقل. هذا يجعلنى قلقاً بعض الشىء.
Now, I can think of some possible experiments. One would be to take a lot of different strains of this organism -- some that produce a lot of toxins, some that produce a little -- and take those strains and spew them out in different countries. Some countries that might have clean water supplies, so that you can't get waterborne transmission: you expect the organism to evolve to mildness there. Other countries, in which you've got a lot of waterborne transmission, there you expect these organisms to evolve towards a high level of harmfulness, right? There's a little ethical problem in this experiment. I was hoping to hear a few gasps at least. That makes me worry a little bit.
(ضحك)
(Laughter)
لكن على أى حال, الضحك يجعلنى أشعر بأننى أفضل قليلاً. و هذه الإشكالية الأخلاقية مشكلة كبيرة. فقط لتوضيح ذلك, هذا هو ما أتحدث عنه بالفعل. هنا فتاة ميتة تقريباً. تناولت علاج للإماهة, و عادت لنشاطها, و فى غضون بضعة أيام كانت تبدو كشخص مختلف تماماً لذا لا نريد إجراء تجربة كهذه. و لكن من المثير للإهتمام, هذا الشىء حدث سنة 1991. فى 1991, كائن الكوليرا هذا ظهر فى ليما’ بيرو’ و فى خلال شهرين انتقل الى المناطق المجاورة. و الآن لا أعرف كيف حدث هذا, و ليس لدى أى شىء لفعله, أعدكم بذلك. ليس باعتقادى أن أى شخص يعرف, و لكننى لست كارهاً -عند حدوث ذلك- لرؤية ما إذا كان الذى نتوقعه, الذى توقعته من قبل سيتحقق. هل تحول الميكروب إلى أقل خطورة فى مكان مثل شيلى, حيث يوجد العديد من مصادر المياه الأكثر حماية فى أمريكا اللاتينية؟ و هل أصبح أكثر خطورة فى مكان مثل الإكوادور؟ و التى تمتلك بعض الأقل حماية؟ و بيرو لديها شىء من الوسطية بينهما.
But anyhow, the laughter makes me feel a little bit better. And this ethical problem's a big problem. Just to emphasize this, this is what we're really talking about. Here's a girl who's almost dead. She got rehydration therapy, she perked up, within a few days she was looking like a completely different person. So, we don't want to run an experiment like that. But interestingly, just that thing happened in 1991. In 1991, this cholera organism got into Lima, Peru, and within two months it had spread to the neighboring areas. Now, I don't know how that happened, and I didn't have anything to do with it, I promise you. I don't think anybody knows, but I'm not averse to, once that's happened, to see whether or not the prediction that we would make, that I did make before, actually holds up. Did the organism evolve to mildness in a place like Chile, which has some of the most well protected water supplies in Latin America? And did it evolve to be more harmful in a place like Ecuador, which has some of the least well protected? And Peru's got something sort of in between.
و بالتالى, و بتمويل من مؤسسة بوزاك كروجر حصلت على العديد من السلالات من تلك البلدان المختلفة و قمنا بقياس كمية السمية فى المعمل و وجدنا أن شيلى -- فى خلال شهرين من الغزو لبيرو كان لدينا سلالات تغزو شيلى و عندما تنظر الى تلك السلالات فى أقصى يسار هذا الرسم, ستجد الكثير من التنوع فى انتاجية السم. كل نقطة تشير الى عينة من شخص مختلف. هناك تنوع كثير ليعمل عليه الانتخاب الطبيعى. و لكن المثير للاهتمام, اذا نظرت الى التسعينيات فى خلال بضع سنوات أصبح الميكروب أقل ضراوة. و قلت انتاجية السم و فقط لتوضيح أهمية ذلك إذا نظرنا الى العام 1995 سنجد حالة واحدة من الكوليرا كمعدل فى شيلى لكل سنتين
And so, with funding from the Bosack-Kruger Foundation, I got a lot of strains from these different countries and we measured their toxin production in the lab. And we found that in Chile -- within two months of the invasion of Peru you had strains entering Chile -- and when you look at those strains, in the very far left-hand side of this graph, you see a lot of variation in the toxin production. Each dot corresponds to an islet from a different person -- a lot of variation on which natural selection can act. But the interesting point is, if you look over the 1990s, within a few years the organisms evolved to be more mild. They evolved to produce less toxin. And to just give you a sense of how important this might be, if we look in 1995, we find that there's only one case of cholera, on average, reported from Chile every two years.
إذاً فيمكن السيطرة عليها. و هذا هو ما لدينا فى أمريكا, كوليرا متوطنة. و لا نعتقد أن لدينا مشكلة هنا. هم لم--لقد حلو المشكلة فى شيلى. و لكن قبل أن نصبح واثقين جداً, من الأفضل أن ننظر الى بعض هذه البلدان, و نتأكد أن هذا الميكروب لا يصبح أخف وطأة فقط حسناً, فى بيرو لم يصبح كذلك. و فى الإكوادور -- تذكروا أن هذا المكان كان صاحب أعلى معدل عدوى عن طريق المياه -- بدى أنه أصبح أكثر خطورة. و فى كل حالة هناك تنوع كبير, و لكن شيئاً ما حول البيئة التى يعيش فيها الناس, و أعتقد أن التفسير الوحيد هو أن درجة الإنتقال عن طريق المياة, حفزت السلالات الخطيرة فى مكان, و الأقل خطورة فى مكان آخر.
So, it's controlled. That's how much we have in America, cholera that's acquired endemically, and we don't think we've got a problem here. They didn't -- they solved the problem in Chile. But, before we get too confident, we'd better look at some of those other countries, and make sure that this organism doesn't just always evolve toward mildness. Well, in Peru it didn't. And in Ecuador -- remember, this is the place where it has the highest potential waterborne transmission -- it looked like it got more harmful. In every case there's a lot of variation, but something about the environment the people are living in, and I think the only realistic explanation is that it's the degree of waterborne transmission, favored the harmful strains in one place, and mild strains in another.
و لهذا فذلك مشجع جداً, و يقترح شيئاً يمكن أن نفعله على أية حال, إذا كان لدينا ما يكفى من النقود, كان من الممكن أن تعطينا قيمة أفضل. كانت ستجعل تلك الميكروبات اقل خطورة, و لهذا و على الرغم من احتمالية اصابة السكان بالعدوى فسوف يحدث ذلك بسبب سلالات ليست بالخطيرة. و لن تسبب مرضاً شديداً. و لكن هناك جانب مثير للإهتمام فى ذلك, و هو إذا تمكنت من السيطرة على تطور مقدار الفوعة, تطور الضرر, إذاً ستكون قادر على التحكم فى درجة مقاومة المضادات الحيوية و الفكرة فى غاية البساطة. إذا كان لديك ميكروب ضار, فنسبة عالية من الناس ستظهر عليهم الأعراض, نسبة عالية من الناس سيتناولون المضادات الحيوية. و ستكون لديك عوامل كثيرة تحفز مقاومة المضادات الحيوية و بالتالى ستصبح الجراثيم أكثر ضراوة و تؤدى الى تطور زيادة مقاومة المضادات الحيوية. و عندما تزيد تلك المقاومة, ستكون المضادات الحيوية غير قادرة على إبعاد السلالات الضارة. لذا ستكون لديك درجات عالية من الضراوة.
So, this is very encouraging, it suggests that something that we might want to do anyhow, if we had enough money, could actually give us a much bigger bang for the buck. It would make these organisms evolve to mildness, so that even though people might be getting infected, they'd be infected with mild strains. It wouldn't be causing severe disease. But there's another really interesting aspect of this, and this is that if you could control the evolution of virulence, evolution of harmfulness, then you should be able to control antibiotic resistance. And the idea is very simple. If you've got a harmful organism, a high proportion of the people are going to be symptomatic, a high proportion of the people are going to be going to get antibiotics. You've got a lot of pressure favoring antibiotic resistance, so you get increased virulence leading to the evolution of increased antibiotic resistance. And once you get increased antibiotic resistance, the antibiotics aren't knocking out the harmful strains anymore. So, you've got a higher level of virulence.
و هكذا تتكون تلك الدورة الضارة. و الهدف هو قلب هذه الدورة. إذا تمكنت من عمل تقليل تدريجى فى الفعوة عن طريق تطهير موارد المياه, فينبغى أن يحدث تقليل تدريجى فى مقاومة المضاد الحيوى. لذا يمكننا التوجه لنفس الدول و ننظر و نرى. هل تمكنت شيلى من تجنب مشكلة مقاومة المضادات الحيوية؟ بينما كانت لدى الاكوادور بوادر المشكلة؟ اذا نظرنا إلى بداية التسعينيات سنجد , ثتنيةً, تنوع كبير. فى هذه الحالة, على المحور السينى لدينا مقياس لحساسية المضاد الحيوى. و لن أتطرق إلى هذا. و لكن كانت لدينا تنوعات كبيرة فى الحساسية للمضادات الحيوية فى شيلى بيرو و الإكوادور, و بدون اتجاه عبر السنين. و لكن بالنظر الى أواخر التسعينيات, فقط بعد نصف عقد لاحقاً, سنرى أنهم فى الإكوادور بدأوا فى مواجهة مشكلة مقاومة. الحساسية للمضادات الحيوية بدأت فى النزول. و فى شيلى لا تزال هناك حساسية للمضادات الحيوية.
So, you get this vicious cycle. The goal is to turn this around. If you could cause an evolutionary decrease in virulence by cleaning up the water supply, you should be able to get an evolutionary decrease in antibiotic resistance. So, we can go to the same countries and look and see. Did Chile avoid the problem of antibiotic resistance, whereas did Ecuador actually have the beginnings of the problem? If we look in the beginning of the 1990s, we see, again, a lot of variation. In this case, on the Y-axis, we've just got a measure of antibiotic sensitivity -- and I won't go into that. But we've got a lot of variation in antibiotic sensitivity in Chile, Peru and Ecuador, and no trend across the years. But if we look at the end of the 1990s, just half a decade later, we see that in Ecuador they started having a resistance problem. Antibiotic sensitivity was going down. And in Chile, you still had antibiotic sensitivity.
لذا يبدو أن شيلى ضربت عصفورين بحجر واحد. فتحول الميكروب الى أقل خطورة و لم تتطور مقاومة للمضادات الحيوية. الآن تلك الأفكار يجب تطبيقها على اللوحة. طالما ستكتشفون لماذا تحولت بعض الميكروبات الى الفعوية. و أود أن أضرب لكم فقط مثال آخر, لأننا تحدثنا قليلاً عن الملاريا. و المثال الذى أود طرحه هو, أو الفكرة التى أود طرحها, السؤال هو, ماذا يمكننا أن نفعل كى نجعل الملاريا أقل ضرراً؟ الآن, الملاريا تنتقل عن طريق البعوض, و من الطبيعى إذا كنت مصاباً بالملاريا, و تشعر بالتعب, هذا يجعل من السهل على البعوضة أن تلدغك.
So, it looks like Chile dodged two bullets. They got the organism to evolve to mildness, and they got no development of antibiotic resistance. Now, these ideas should apply across the board, as long as you can figure out why some organisms evolved to virulence. And I want to give you just one more example, because we've talked a little bit about malaria. And the example I want to deal with is, or the idea I want to deal with, the question is, what can we do to try to get the malarial organism to evolve to mildness? Now, malaria's transmitted by a mosquito, and normally if you're infected with malaria, and you're feeling sick, it makes it even easier for the mosquito to bite you.
و تستطيع أن تتبين, فقط من الأدب, أن الأمراض التى تنتقل بواسطة النواقل تكون أكثر ضرراً من التى تنتقل بدون نواقل. و لكن أعتقد أن هناك مثال رائع بالفعل عما يستطيع الشخص فعله لاستيضاح ذلك. فى حالة العدوى عن طريق المياه, نود تطهير مصادر المياه, لنرى إذا ما كان بوسعنا تحويل هذه الكائنات إلى أقل ضرراً. فى حالة الملاريا, ما نود فعله هو بيوت مضادة للبعوض و المنطق يظهر بعض الشىء هنا إذا كان لديك بيت مضاد للبعوض, عندما يمرض الناس فإنهم يرقدون فى الفراش, و فى المستشفيات المجهزة ضد البعوض يرقدون على سرير المستشفى, و لا بستطيع البعوض بلوغهم.
And you can show, just by looking at data from literature, that vector-borne diseases are more harmful than non-vector-borne diseases. But I think there's a really fascinating example of what one can do experimentally to try to actually demonstrate this. In the case of waterborne transmission, we'd like to clean up the water supplies, see whether or not we can get those organisms to evolve towards mildness. In the case of malaria, what we'd like to do is mosquito-proof houses. And the logic's a little more subtle here. If you mosquito-proof houses, when people get sick, they're sitting in bed -- or in mosquito-proof hospitals, they're sitting in a hospital bed -- and the mosquitoes can't get to them.
لذا إذا ما كنت نوع ضار فى مكان واقٍ من البعوض, إذاً فأنت خاسر. الكائنات الضارة الوحيدة التى يمكن نقلها هى تلك التى تصيب أناس يشعرون بصحة جيدة للمشى فى الخارج و التعرض للدغات البعوض. لذا اذا كان لديك بيوت واقية من البعوض يجب أن تكون قادر على جعل تلك الكائنات أخف ضرراً. و هناك تجربة رائعة حقاً تم عملها و تفيد بأننا يجب بالفعل أن نتقدم و نفعل هذا. و هذه التجربة تم عملها فى نورث ألاباما. فقط لإعطائكم فكرة بسيطة عن ذلك, قمت باعطائكم نجمة فى مركز الفكرة بالولايات المتحدة, الذى يقع فى لويس فيل, كنتاكى. و تم عمل هذه التجربة الشيقة على بعد 200 ميل جنوباً فى نورثرن ألاباما, بواسطة سلطة وادى تينيسى. قامو بعمل سد على نهر تينيسى و قامو بتجميع المياه لاحتياجهم للقوة الكهربية الهيدروكهربية. و حيثما وجدت المياه الراكدة وجد البعوض. وجدوا فى الثلاثينيات -- بعد 10 سنوات من بناء تلك السدود -- أن العديد من الناس أصيبوا بالملاريا فى نورثرن ألاباما. حوالى من الثلث إلى النصف منهم أصيبوا بالملاريا.
So, if you're a harmful variant in a place where you've got mosquito-proof housing, then you're a loser. The only pathogens that get transmitted are the ones that are infecting people that feel healthy enough to walk outside and get mosquito bites. So, if you were to mosquito proof houses, you should be able to get these organisms to evolve to mildness. And there's a really wonderful experiment that was done that suggests that we really should go ahead and do this. And that experiment was done in Northern Alabama. Just to give you a little perspective on this, I've given you a star at the intellectual center of the United States, which is right there in Louisville, Kentucky. And this really cool experiment was done about 200 miles south of there, in Northern Alabama, by the Tennessee Valley Authority. They had dammed up the Tennessee River. They'd caused the water to back up, they needed electric, hydroelectric power. And when you get stagnant water, you get mosquitoes. They found in the late '30s -- 10 years after they'd made these dams -- that the people in Northern Alabama were infected with malaria, about a third to half of them were infected with malaria.
هذا يوضح لكم بعض مواقع تلك السدود. حسناً, السلطات فى وادى تيسنيسى كانت فى مأزق. لم يكن هناك دى دى تى, أو كلوروكوينات, ماذا هم بفاعلون؟ حسناً, قرروا تحصين كل البيوت ضد البعوض فى نورثرن ألاباما. و بالفعل قاموا بذلك. قسموا نورثرن ألاباما إلى 11 منطقة, و فى خلال ثلاث سنوات, حوالى 100 دولار لكل بيت, قاموا بتحصين كل البيوت ضد البعوض. و هذه هى البيانات. كل صف هنا يمثل واحدة من الـ 11 منطقة. و تلك العلامات النجمية تمثل الوقت الذى استغرقه إكتمال تحصين المنازل. لذا ما يمكنكم ملاحظته هو فقط و بتحصين المنازل ضد البعوض, ولا شىء آخر, سبب القضاء على الملاريا. و تم نشر ذلك بالصدفة عام 1945, فى الكتاب الرائد فى الملاريا و المسمى "بويدز ملاريولوجى" و لكن بالكاد لم يعرف حتى خبراء الملاريا وجوده هذا مهم, لأنه يخبرنا أنه إذا كان لديك كثافة لدغ معتدلة فيمكنك ابعاد الملاريا عن طريق تحصين البيوت ضد البعوض.
This shows you the positions of some of these dams. OK, so the Tennessee Valley Authority was in a little bit of a bind. There wasn't DDT, there wasn't chloroquines: what do they do? Well, they decided to mosquito proof every house in Northern Alabama. So they did. They divided Northern Alabama into 11 zones, and within three years, about 100 dollars per house, they mosquito proofed every house. And these are the data. Every row across here represents one of those 11 zones. And the asterisks represent the time at which the mosquito proofing was complete. And so what you can see is that just the mosquito-proofed housing, and nothing else, caused the eradication of malaria. And this was, incidentally, published in 1949, in the leading textbook of malaria, called "Boyd's Malariology." But almost no malaria experts even know it exists. This is important, because it tells us that if you have moderate biting densities, you can eradicate malaria by mosquito proofing houses.
و الآن, أود أن أقترح أنه يمكنكم فعل ذلك فى الكثير من الأماكن. مثل, كما تعلمون, فقط الدخول فى مناطق الملاريا, جنوب الصحراء البرى فى أفريقيا. لكن كلما اتجهت إلى معدلات لدغ عالية, كما فى نيجيريا, فبالطبع لن تستطيعوا القضاء عليها و لكن هذا عندما تحفزون التحول إلى الاعتدال لذا بالنسبة لى هى تجربة تنتظر الحدوث, و إذا أكدت توقعاتنا إذاً ستكون لدينا أداة قوية. بطريقة ما, أقوى كثيراً من أى نوعية من الأدوات التى نتطلع لها. لأن معظم ما يتم عمله اليوم هو الإعتماد على أشياء مثل الأدوية المضادة للملاريا. و نعرف أنه على الرغم من أنه من العظيم توفير تلك الأدوية بأسعار رخيصة و كميات كبيرة, نعرف أنه إذا وفرتها بكثرة ستطور مقاومة لتلك الأدوية لذا فهى حل قصير المدى. هذا حل طويل المدى.
Now, I would suggest that you could do this in a lot of places. Like, you know, just as you get into the malaria zone, sub-Saharan Africa. But as you move to really intense biting rate areas, like Nigeria, you're certainly not going to eradicate. But that's when you should be favoring evolution towards mildness. So to me, it's an experiment that's waiting to happen, and if it confirms the prediction, then we should have a very powerful tool. In a way, much more powerful than the kind of tools we're looking at, because most of what's being done today is to rely on things like anti-malarial drugs. And we know that, although it's great to make those anti-malarial drugs available at really low cost and high frequency, we know that when you make them highly available you're going to get resistance to those drugs. And so it's a short-term solution. This is a long-term solution.
ما أود إقتراحه هنا هو أننا من الممكن أن نجعل التطور يسير فى الإتجاه الذى نرغبه بدلاً من محاربة التطور كمشكلة و التى تعيق جهودنا فى التحكم فى الميكروب كمثال الأدوية المضادة للملاريا. لذا أعطيتكم هذا الجدول للتأكيد على أننى تحدثت فقط عن مثالين. و لكن كما قلت منذ قليل, هذا النوع من المنطق ينطبق على الأمراض المعدية, و ينبغى أن يكون كذلك. لأننا عندما نتعامل مع الأمراض المعدية فإننا نتعامل مع أنظمة حية. نتعامل مع أنظمة حية, نتعامل مع أنظمة تتطور. و لهذا إذا فعلت شيئاً لتلك الأنظمة فسيتطوروا بطريقة أو بأخرى. و كل ما أقوله هو أننا نحتاج لمعرفة كيف سيتطوروا لنكون قادرين على ضبط تدخلاتنا لنحصل على أكبر فائدة من ذلك التدخل, و بالتالى نكون قادرين على جعل تلك الكائنات تتطور فى الإتجاه الذى نريد.
What I'm suggesting here is that we could get evolution working in the direction we want it to go, rather than always having to battle evolution as a problem that stymies our efforts to control the pathogen, for example with anti-malarial drugs. So, this table I've given just to emphasize that I've only talked about two examples. But as I said earlier, this kind of logic applies across the board for infectious diseases, and it ought to. Because when we're dealing with infectious diseases, we're dealing with living systems. We're dealing with living systems; we're dealing with systems that evolve. And so if you do something with those systems, they're going to evolve one way or another. And all I'm saying is that we need to figure out how they'll evolve, so that -- we need to adjust our interventions to get the most bang for the intervention buck, so that we can get these organisms to evolve in the direction we want them to go.
إذاً ليس لدى وقت كافٍ للتحدث عن تلك الأشياء, و لكننى رغبت فى وضعهم هنالك, فقط لإعطائكم الإحساس بأن بالفعل هناك حلول للتحكم فى تطور ضرر بعض تلك الكائنات البغيضة التى تحدثنا عنها. و هذا يربط الكثير من الأفكار الأخرى التىتحدثنا عنها. إذاً, على سبيل المثال, اليوم فى وقت باكر كانت هناك مناقشة لكيفية تقليل النقل الجنسى لفيروس الإيدز؟ ما يوضحه ذلك هو التأكيد على أننا نحتاج لمعرفة كيف سيعمل ذلك. هل سيقل إذا قمنا بتغيير إقتصاد المنطقة؟ من الممكن أن ينخفض إذا تدخلنا بطريقة تشجع الناس كى يكونوا مخلصين لشركائهم, و هكذا.
So, I don't really have time to talk about those things, but I did want to put them up there, just to give you a sense that there really are solutions to controlling the evolution of harmfulness of some of the nasty pathogens that we're confronted with. And this links up with a lot of the other ideas that have been talked about. So, for example, earlier today there was discussion of, how do you really lower sexual transmission of HIV? What this emphasizes is that we need to figure out how it will work. Will it maybe get lowered if we alter the economy of the area? It may get lowered if we intervene in ways that encourage people to stay more faithful to partners, and so on.
و لكن مربط الفرس هو معرفة كيفية خفضها, لأنه لو خفضناها سيحدث تغير تطورى فى الفيروس. و البيانات بالفعل تؤكد ذلك: أنه بالفعل يتطور الفيروس إلى أقل خطورة. و هذا سوف يضيف إلى فاعليتنا فى جهود التحكم. لذا الشىء الآخر الذى أحبه عن ذلك, بجانب الحقيقة التى تجلب بعداً آخر تماماً لدراسة السيطرة على الأمراض, هو أنه عادة أنواع التدخل التى تريدها, و التى يجب تنفيذ مؤشراتها, هى أنواع التدخل التى يريدها الناس على أية حال. لكن الناس لم يتمكنوا من استساغة التكلفة.
But the key thing is to figure out how to lower it, because if we lower it, we'll get an evolutionary change in the virus. And the data really do support this: that you actually do get the virus evolving towards mildness. And that will just add to the effectiveness of our control efforts. So the other thing I really like about this, besides the fact that it brings a whole new dimension into the study of control of disease, is that often the kinds of interventions that you want, that it indicates should be done, are the kinds of interventions that people want anyhow. But people just haven't been able to justify the cost.
لذا فهذا هو ما أتحدث عنه. إذا عرفنا أننا سنجلب منفعة كبيرة اضافية من توفير مياه نظيفة, إذاً أعتقد أنه بمقدورنا أن نقول, دعونا ندفع جهودنا تجاه السيطرة كى نتمكن حقاً من حل المشكلة, على الرغم أنه إذا فقط نظرتم الى معدل العدى, ستعتقدون أنه لن يمكنكم حل المشكلة بالقدر الكافى فقط عن طريق تطهير مصادر المياه. على أية حال, سوف أنهى ذلك هناك, و شكراً جزيلاً.
So, this is the kind of thing I'm talking about. If we know that we're going to get extra bang for the buck from providing clean water, then I think that we can say, let's push the effort into that aspect of the control, so that we can actually solve the problem, even though, if you just look at the frequency of infection, you would suggest that you can't solve the problem well enough just by cleaning up water supply. Anyhow, I'll end that there, and thank you very much.
(تصفيق)
(Applause)