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.
Quisiera ir con todos ustedes por el desagüe y hasta lo más profundo de las alcantarillas porque quiero hablarles acerca de la diarrea. Y en particular quiero hablarles del diseño de la diarrea. Cuando los biólogos evolucionistas hablan de diseño lo que quieren decir es "diseño por selección natural". Y eso me lleva al título de nuestra charla: "El uso de la Evolución para Diseñar Organismos Patógenos Inteligentemente". Y también al brillante subtítulo. Pero no lo puse para que se viera bien. En verdad creo que el subtítulo explica lo que alguien como yo, que soy como un Darwin amateur, cómo es que el mundo ve nuestro rol dentro de los campos de las ciencias de la salud y la medicina. Este no es un campo amigable para los biólogos evolucionistas. Es posible encontrar un gran potencial pero también encontrar a mucha gente que defiende su territorio y que puede presentar gran resistencia cuando tratas de presentar nuevas ideas.
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.
Así que la charla del día de hoy tratará de dos preguntas generales. La primera es: ¿Por qué hay algunos organismos más letales que otros? y una pregunta muy relacionada a esta, que es: ¿Cómo podemos controlar esta situación una vez que tenemos... la respuesta a la primera pregunta? ¿Cómo podemos hacer que los organismos más letales lo sean menos? Y como dije en un inicio, voy a platicarles acerca de los organismos que producen la diarrea, Y la perspectiva que quiero presentar cuando hablo de los organismos que producen diarrea así como la perspectiva cuando hablo de cualquier organismo que causa enfermedades infecciosas agudas es la de pensar acerca del problema desde la perspectiva de los gérmenes. Ver desde los ojos de los gérmenes. Y, en particular, pensar acerca de una idea fundamental que yo creo que da sentido a la increíble variación en la nocividad de los organismos que producen enfermedades. Y es la idea que, desde el punto de vista de los gérmenes, los organismos deben ir desde uno a otro huésped y con frecuencia dependen del bienestar del huésped para llevarles a otros nuevos huéspedes.
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.
Pero no siempre sucede así. Algunas veces tenemos organismos infecciosos que no dependen de la movilidad de sus huéspedes para su transmisión. Y cuando nos enfrentamos a eso, la teoría evolutiva nos dice que la selección natural favorecerá al más agresivo, a los organismos más depredadores. Así que la selección favorecerá a los organismos que puedan causar más daño. En cambio si el contagio exige la movilidad del huésped, entonces esperaríamos que los ganadores de la competencia fueran los organismos menos agresivos. Por otro lado, si los patógenos no necesitan que el huésped esté sano y activo y la selección favorece a los patógenos que toman ventaja de sus huéspedes, los ganadores de la competencia serán aquellos que aprovechen a sus huéspedes para su propio éxito reproductivo. Pero si el huésped necesita moverse para poder transmitir el patógeno entonces son los más benignos los que serán los ganadores.
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.
Así que empezaremos aplicando esta idea a las enfermedades diarreicas. Los organismos responsables de la diarrea se transmiten de tres maneras básicas. Pueden transmitirse por contacto de persona a persona, de persona a alimentos y de allí a otra persona cuando alguien come alimentos contaminados. O pueden transmitirse a través del agua. Y cuando se transmiten a través del agua, a diferencia de las primeras dos maneras de transmisión, los patógenos no dependen de huéspedes sanos para transmitirse. Una persona enferma en cama tiene la capacidad de infectar a decenas o centenas de otros individuos. Para ilustrar eso, este diagrama hace énfasis en que si tienes una persona enferma en cama, alguien debe sacar los materiales contaminados. Estos materiales contaminados tendrán que lavarse, y el agua entonces podría transportar estos gérmenes a fuentes de agua potable. Las personas visitarán los lugares en los que hay agua contaminada y, para cerrar el ciclo, pueden beber agua allí mismo. La idea es que una persona que no puede moverse de todas maneras puede infectar a otras personas.
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.
De aquí que la teoría nos dice que cuando los organismos de la diarrea se transmiten a través del agua esperaríamos una conducta más agresiva, más depredadora. Y podríamos verificar estos conceptos. Así, una manera de verificarlo es tomar todas las bacterias que producen diarrea, y ver si aquellas que tienden a transmitirse en el agua, tienden a ser más letales. Y la respuesta es... sí, sí lo son. Este esquema está sólo para los aficionados a las bacterias, pero la idea principal es -- (Risas) que hay muchas de ellas aquí, y puedo decirles -- que el principal punto aquí es que estos datos muestran una concluyente asociación entre el grado en el que los organismos se transmiten por agua y su capacidad de hacer daño, que tantas muertes pueden producir por infecciones no tratadas. Esto sugiere que estamos en el camino correcto. Pero esto, desde mi punto de vista, sugiere que en realidad necesitamos hacer algunas preguntas.
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.
Recuerden la segunda pregunta que hice al inicio y que era: ¿Cómo es que podemos usar este conocimiento para hacer que los organismos patógenos evolucionen para ser menos letales? Esto sugiere que si pudiéramos limitar el contagio a través del agua podríamos hacer que los organismos patógenos cambiaran del lado derecho al lado izquierdo de la gráfica. Pero esto no nos dice qué tanto tiempo requiere. Quiero decir, si esto requiere miles de años entonces todo esfuerzo es inútil en términos del control de estos patógenos. Pero si pudiera suceder en tan solo unos años entonces podría convertirse en una manera importante de controlar algunos de los problemas más terribles que han escapado a nuestros esfuerzos. En otras palabras, esto sugiere que podríamos domesticar a estos organismos. Podríamos hacerlos evolucionar de manera que no fueran tan dañinos para nosotros.
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.
Y así, mientras pensaba en esto decidí enfocarme en este organismo, el biotipo "El Tor" del organismo llamado Vibrio Cholerae. Y es que esta especie es responsable del cólera. Y la razón por la que pensé en este maravilloso organismo es por qué sabemos porque es dañino. Es dañino porque produce una toxina, que es liberada cuando el organismo llega a nuestros intestinos. Es la causa de que el agua fluya de las células que forman el intestino hacia el cuerpo del mismo, y que entonces este fluido siga el único camino que puede seguir, que es hacia la salida. Y así arrastra a miles de otros organismos competidores que harían más difícil la vida de los vibrios.
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.
Qué pasa entonces, si tienes un organismo que produce muchas toxinas. Que después de unos días de infección terminas teniendo -- materia fecal que en realidad no es tan asquerosa como imaginamos. Es algo así como agua un poco sucia. Y que si tomamos una gota de ese agua encontraremos millones de organismos productores de diarrea. Si los organismos produjeran muchas toxinas, entonces encontraríamos decenas o cientos de millones de ellos. Si no se produjeran tantas toxinas entonces encontraríamos un número más pequeño. Así que la tarea es encontrar cómo determinar si podríamos, o no, obtener organismos como estos que evolucionen para hacerse menos letales limitando su propagación en el agua, logrando así que el organismo sólo se transmita por contacto de persona a persona, o por contacto de persona con alimentos. En ambos casos requeriríamos que las personas fueran capaces de moverse y estuvieran relativamente sanas.
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.
Considerando esto, puedo imaginar algunos experimentos. Uno podría ser, tomar diferentes cepas de este organismo -- algunas que produzcan muchas toxinas, otras que produzcan pocas -- y tomar estas cepas y sembrarlas en diferentes países. Algunos de estos países podrían tener sistemas de agua potable, de manera que podamos limitar la transmisión por agua, esperaríamos que los organismos evolucionaran para hacerse más benignos aquí. En otros países habría una mayor propagación a través del agua, y esperaríamos que estos organismos evolucionaran hacia un nivel mayor de letalidad. ¿Están de acuerdo? Hay sin embargo un pequeño problema ético con este experimento. Esperaba escuchar por lo menos unas risas con este comentario. Este silencio hace que me preocupe un poco.
(Laughter)
(Risas)
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.
Gracias, sus risas me hacen sentir un poco mejor. Y este problema ético es un gran problema. Para hacer énfasis en ello, esto es de lo que estoy hablando. Aquí está una jovencita casi muerta. Estuvo en una terapia de re-hidratación y se recuperó y en unos cuantos días estaba convertida en una persona totalmente diferente. Así que no deseamos realizar un experimento como el que les mencioné. Sin embargo, ese mismo escenario se dio en 1991. En 1991 este organismo del cólera se introdujo en Lima, Perú, y en dos meses se había propagado a las áreas vecinas. Y quiero aclarar que no sé como sucedió tal cosa, y que no tengo nada que ver con ello, se los juro. Y no creo que nadie sepa, pero ya que todo esto ya ha sucedido, podemos ver si la predicción que haríamos, es decir, la que acabamos de hacer, puede confirmarse. ¿Se hizo más benigno el organismo en un lugar como Chile, que tiene uno de los sistemas de agua más higiénicos de Latinoamérica? ¿O se hizo más letal en lugares como Ecuador, que tiene un sistema en cierto sentido deficiente? Y ¿Quedó Perú en algún punto intermedio?
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.
Y así, con fondos de la fundación Bozack-Kruger, obtuve diferentes especímenes de estos países y medimos su producción de toxinas en el laboratorio. Y encontramos que en Chile -- a dos meses de la invasión de Perú ya había organismos invadiendo Chile. Y cuando examinamos esas cepas, en la parte izquierda de esta gráfica, vemos que hay grandes variaciones en la producción de toxinas. Cada punto corresponde a una variante aislada de diferentes personas. Hay una gran variación en la que la selección natural puede ejercer su poder. Pero el punto interesante aquí es que, si ves los resultados de los 90s, en unos cuantos años los organismos evolucionaron para hacerse menos agresivos. Evolucionaron para producir menos toxinas. Y para darles una idea de lo importante que puede ser esto, si vemos en 1995 encontramos que sólo hay un caso de cólera, reportado en Chile cada dos años, en promedio.
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.
Así que se pudo controlar. Esa es aproximadamente la misma cifra que en Estados Unidos, donde el cólera se da sólo en ciertas regiones. Y no consideramos que haya un problema aquí. De la misma manera sucede en Chile --- donde se resolvió el problema. Pero antes de que pequemos de confiados, deberíamos buscar en algunos otros países y asegurarnos que este organismo no siempre evoluciona hacia una variante benigna Pues bien, en Perú no lo hizo. Y en Ecuador tampoco --- recuerden que este es el lugar con mayor potencial de transmisión por agua -- todo indica que se volvió más nocivo. En cada caso hay una gran variación, pero un factor ambiental que influye y que yo considero como la única explicación posible es que el grado de transmisión-contagio a través del agua favorece a las cepas más nocivas en un lugar, y a las mas benignas en otra.
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.
Este hallazgo nos da esperanza, y sugiere que hay alternativas de acción a nuestro alcance, y que si tuviéramos suficiente dinero, podríamos hacerlo rendir de una mejor manera. Si pudiéramos hacer que estos organismos evolucionaran para tornarse benignos, de manera que, aún cuando la gente llegara a infectarse, se infectaran con cepas "benignas". Esto no provocaría enfermedades graves. Pero hay un aspecto adicional muy interesante y es que si pudiéramos controlar la evolución de la virulencia la evolución de la nocividad, entonces también podríamos controlar la resistencia a los antibióticos. Y la idea es muy sencilla. Si tenemos a un organismo nocivo, entonces una gran proporción de la población presentará síntomas, y una gran proporción de la gente recibirá antibióticos. Se produce gran presión evolutiva favoreciendo la resistencia a los antibióticos, de manera que la mayor virulencia provoca la evolución de una mayor resistencia a los antibióticos. Y una vez que tenemos una mayor resistencia a los antibióticos, los antibióticos dejan de ser capaces de enfrentar a las cepas nocivas. Por lo que tenemos un mayor nivel de virulencia.
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.
Y esto se convierte en un círculo vicioso. Nuestro objetivo debería ser dar la vuelta a este ciclo. Si pudiéramos provocar una reducción en la virulencia mediante la higiene de la red de suministro de agua, tendríamos también una reducción en términos evolutivos de la resistencia a los antibióticos. Podemos ir entonces a los mismos países y ver el desenlace. ¿Evitó Chile el problema de resistencia a los antibióticos? ¿Estuvo en Ecuador el inicio del problema? Si vemos a los inicios de los noventas vemos de nuevo una gran variación. Es este caso, en el eje de las Y, tenemos la escala de la sensibilidad a los antibióticos. Y no me voy a meter allí. Pero tenemos una gran variación a la sensibilidad a los antibióticos en Chile, Perú y Ecuador, y no hay ninguna tendencia a lo largo de los años. Pero si vemos al final de los noventas, sólo media década después, vemos que en Ecuador empezaron a enfrentar el problema de resistencia. La sensibilidad al antibiótico se redujo. Y en Chile todavía teníamos sensibilidad al antibiótico.
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.
Esto muestra que en Chile matamos dos pájaros de un tiro. Se logró que el organismo evolucionara hacia la variante más benigna, y que no se desarrollara resistencia a los antibióticos. Estas ideas deberían aplicarse a lo largo y ancho de nuestro planeta. En cuanto podamos imaginar las razones por las que los gérmenes evolucionaron para ser más nocivos. Y quisiera darles un ejemplo más, porque quisiera hablarles un poco sobre la malaria. Y el ejemplo que quiero mostrarles es, o la idea que quisiera desarrollar, el asunto es, ¿Qué podemos hacer para lograr que los gérmenes de la malaria evoluciones hacia cepas "benignas"? La malaria es transmitida por un mosquito, y normalmente, si te infectas de malaria y te sientes enfermo, eso hace más fácil que el mosquito te pique.
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.
Y podemos ver, simplemente revisando la literatura al respecto, que las enfermedades transmitidas por vectores son más nocivas que las que no son transmitidas por vectores. Yo pienso que este es un ejemplo fascinante y lo que podríamos hacer, de manera experimental, para demostrar esto. En el caso de las enfermedades transmitidas a través del agua, desearíamos tener redes de distribución más higiénicas, y ver si los organismos evolucionan, o no, hacia variantes benignas. En el caso de la malaria, lo que nos gustaría hacer es casas a prueba de mosquitos. Y la lógica es un poco más sutil en este caso. Si tuviéramos casas a prueba de mosquitos, cuando las personas que están enfermas y en cama, o en camas de hospitales a prueba de mosquitos, de manera que los mosquitos no puedan picarles.
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.
De este modo, si tenemos una variante nociva en una localidad donde hay casas a prueba de mosquitos, entonces tenemos a un perdedor. Los únicos patógenos que serán transmitidos serán aquellos que infecten a las personas que están lo suficientemente sanas para estar fuera de casa y ser picados por los mosquitos. De manera que si fuéramos a hacer casas a prueba de mosquitos deberíamos lograr que estos gérmenes fueran menos nocivos. Y en este caso, también se ha dado un experimento maravilloso, que sugiere que deberíamos seguir esta alternativa e implementarla. Ese experimento se llevó a cabo en el norte de Alabama. Para darles una mayor perspectiva al respecto, Y para darles una idea de la localidad, señalé con una estrella el centro intelectual de los Estados Unidos, que está aquí, el Louisville, Kentucky. Y este fascinante experimento se llevó a cabo cerca de 320 kilómetros al sur al sur de allí, en Alabama del Norte, por el Municipio del Valle de Tennessee. Ellos hicieron una represa para el Río Tennessee. Y pudieron contener el agua requerida para una central hidroeléctrica. Pero cuando tenemos agua contenida o estancada, también tenemos mosquitos. Alrededor de los años treintas --- diez años después de la construcción de las presas --- la población de Alabama del Norte comenzó a infectarse con malaria. Cerca de una tercera parte de la población fue contagiada.
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.
Esta imagen muestra los puntos en los que se localizaban estas presas. Ahora, el Municipio del Valle de Tennessee enfrentaba grandes problemas, No existía el DDT ni tampoco había quinina. ¿Qué podían hacer? Pues decidieron modificar todas las casas de Alabama del Norte para evitar la entrada de mosquitos. Dividieron Alabama del Norte en once zonas, y al cabo de tres años, con un costo de cien dólares por casa, hicieron sus hogares a prueba de mosquitos. Y estos son lo datos. Cada renglón representa una de estas once zonas. Y los asteriscos representan el momento en el que se completó la protección de las casas contra el mosquito. Y lo que podemos ver es que simplemente la protección de las casas contra el mosquito, y ninguna otra cosa, consiguió la erradicación de la malaria. Estos hechos fueron publicados en 1949 en uno de los principales libros de texto sobre malaria, llamado "La malariología de Boyd". A pesar de ello casi ningún experto en malaria sabía de su existencia. Estos hechos son muy importantes porque nos dicen que si tenemos densidades moderadas de picaduras de mosquito podemos erradicar la malaria protegiendo nuestras casas de los mosquitos.
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.
Ahora, lo que sugiero es que podríamos hacer esto mismo en otros lugares. Como ustedes saben, si entramos en la zona de la malaria en el África subsahariana. Conforme nos desplazamos hacia las zonas de alta densidad de picaduras, como Nigeria no podríamos erradicar la malaria con esta simple estrategia. Pero es en estos casos donde deberíamos favorecer la evolución hacia variedades más "benignas". Desde mi punto de vista, esto es un experimento a realizar y si se confirman estas predicciones entonces tendremos una herramienta muy poderosa. Poderosa si la comparamos con las herramientas que tenemos disponibles Porque la mayor parte de lo que hacemos hoy en día se basa en estrategias como los medicamentos anti-malaria. Y sabemos que, aunque es maravilloso que logremos que esos medicamentos estén disponible a bajo precio y en grandes cantidades, sabemos que cuando hay gran disponibilidad obtendremos resistencia a esos medicamentos. Por lo que es entonces una solución de corto plazo. En cambio esta es una solución a largo plazo.
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.
Lo que sugiero aquí es que podríamos lograr que la evolución trabaje en la dirección que queremos que siga en lugar de tener que combatir a la evolución como parte del problema que obstaculice nuestros esfuerzos por controlar al patógeno, por ejemplo, con medicamentos anti-malaria. En esta tabla quisiera hacer hincapié que solo hemos hablado de dos ejemplos. Pero, como dije antes, este tipo de lógica puede extenderse a enfermedades infecciosas, es más, no sólo puede, debería extenderse. Porque cuando enfrentamos enfermedades infecciosas, estamos tratando a sistemas vivientes. Estamos tratando a sistemas vivientes, estamos tratando a sistemas que evolucionan. De manera que si le hacemos algo a esos sistemas van a evolucionar en uno u otro sentido. Lo que digo es que necesitamos saber cómo es que evolucionan, de manera que calibremos nuestra intervención para obtener los mejores rendimientos por cada dólar invertido, y lograr que estos organismos evolucionen en la dirección que deseamos que lo hagan.
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.
En realidad no tengo tiempo de hablar de todas estas cosas, peor quiero traerlas a su atención, para darles una idea de que en realidad hay soluciones para controlar la evolución de la nocividad de algunos de los patógenos más mortíferos que enfrentamos. Y esto esta vinculado con otras ideas de las que hemos estado hablando. Por ejemplo, el día de hoy teníamos una discusión sobre ¿Cómo disminuir la transmisión sexual del VIH? De aquí que debemos enfocarnos más bien en saber cómo podríamos hacerlo funcionar. ¿Tal vez se reduzca si modificamos la economía de la zona? Podría reducirse si intervenimos de manera que promovamos que la gente sea fiel a sus parejas, y otras estrategias similares.
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.
Pero la clave aquí es saber cómo reducir su contagio, porque si conseguimos reducirlo entonces provocaremos un cambio evolutivo en el virus. Y los datos indican que podemos hacer que el virus evolucione a variantes más "benignas". Y eso será un punto a nuestro favor para nuestros esfuerzos de control Y la otra cosa que quiero mencionar es esta, además de que estos hechos dan una nueva dimensión al estudio del control de las enfermedades, es el tipo de intervención que deseamos tomar, lo que indica lo que debemos hacer, y la clase de acciones que la gente desea. Pero en general no hemos podido justificar estos costos.
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.
Y es esto de lo que he estado hablando. Si vamos a obtener un mayor rendimiento de nuestro dinero a través del suministro de agua potable, entonces creo que podemos decir. vamos a enfocar nuestros esfuerzos en ese aspecto de control de manera que podamos resolver el problema, aun cuando simplemente veamos la frecuencia de la infección, esto podría sugerir que no podemos resolver el problema por completo simplemente a través de agua limpia. Bueno, creo que terminaré aquí. ¡Mil gracias!
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(Aplausos)