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.
Ce que je voudrais faire est de nous traîner tous dans le caniveau, et en fait jusqu'au fond dans les égouts parce que je veux vous parler de la diarrhée. Et en particulier, je veux vous parler de la conception de la diarrhée. Et quand les biologistes évolutionnistes parlent de conception il veulent en fait dire la conception par sélection naturelle. Et cela m'amène à l'intitulé de cette conférence, "Se servir de l'évolution pour concevoir des agents pathogènes intelligemment." Et j'ai aussi un sous-titre de petit malin pour aller avec. Mais je ne fais pas ça juste pour faire le malin. Je pense vraiment que ce sous-titre explique comment quelqu'un comme moi, qui se prend un peu pour Darwin, voit en fait son rôle quand il intervient dans ce domaine des sciences de la santé et la médecine. Ce n'est pas vraiment un domaine amical pour les biologistes évolutionistes. Vous voyez en fait un grand potentiel, mais vous voyez beaucoup de gens qui défendent leur territoire, et peuvent en fait résister fortement quand on essaye d'introduire des idées.
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.
Donc la conférence d'aujourd'hui abordera deux questions générales. La première est, pourquoi certains agents pathogènes sont plus nocifs et une autre question étroitement liée à la première, comment pouvons nous prendre le contrôle de cette situation dès lors que nous comprenons la réponse à la première question? Comment pouvons-nous rendre les organismes nocifs moins virulents? Et je vais parler, pour commencer, comme je l'ai dit, des agents pathogènes de la diarrhée. Et l'essentiel quand je parle des agents de la diarrhée, comme quand je parle de celui de n'importe quel agent qui provoque une maladie infectieuse aigüe est de réfléchir au problème du point de vue d'un microbe. Une vision de microbe. Et en particulier de réfléchir à une idée fondamentale dont je pense qu'elle donne du sens à une énorme quantité de variations dans la nocivité des agents pathogènes. Et cette idée est que du point de vue d'un microbe, les agents pathogènes doivent passer d'un hôte à un autre, et souvent ils doivent compter sur le bien-être de l'hôte pour les transporter vers un autre hôte.
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.
Mais pas toujours. Parfois, vous avez des agents pathogènes qui ne comptent pas du tout sur la mobilité de l'hôte pour leur transmission. Et quand vous avez ça, alors la théorie de l'évolution nous dit que la sélection naturelle favorisera les organismes qui ont le plus recours à l'exploitation, les organismes les plus prédateurs. Donc la sélection naturelle favorisera les organismes qui sont le plus susceptibles de causer des dégâts. Si au lieu de ça la transmission à un autre hôte nécessite sa mobilité, alors nous nous attendons à ce que les vainqueurs de la compétion soient les organismes les moins agressifs. Donc, si l'agnet pathogène n'a pas besoin que l'hôte soit sain et actif et que la vraie sélection favorise les agents pathogènes qui profitent de leurs hôtes, les vainqueurs de la compétition sont ceux qui exploitent leurs hôtes pour réussir leur propre reproduction. Mais si l'hôte doit être mobile pour transmettre l'agent pathogène alors ceux qui sont bégnins ont tendance à être les vainqueurs.
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.
Je vais donc commencer par appliquer l'idée aux diarrhées. Les agents pathogènes des diarrhées sont transmis en gros de trois façons. Ils peuvent se transmettre par contact de personne à personne, par contact de personne à nourriture puis à personne quand quelqu'un mange de la nourriture contaminée. Ou ils peuvent se transmettre par l'eau. Et quand ils sont transmis par l'eau, contrairement aux deux premiers modes de transmission, ces agents pathogènes ne comptent pas sur un hôte sain pour leur transmission. Une personne peut être malade et alitée et pourtant contaminer des dizaines d'autres individus. Pour illustrer cela, ce diagramme insiste sur le fait que si vous avez une personne malade et alitée, quelqu'un va devoir sortir avec les matériaux contaminés. Il va laver ces matériaux contaminés, et ensuite l'eau peut aller dans des sources d'eau potable. Les gens viendront dans ces endroits où il y a de l'eau potable contaminée, ramèneront des choses à leur famille, boiront peut-être directement sur place. Le point est qu'une personne qui ne peut pas bouger peut encore contaminer de nombreux individus.
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.
Et donc la théorie nous dit que quand des agents pathogènes de la diarrhée sont transportés par l'eau, nous nous attendons à ce qu'ils soient plus prédateurs, plus nocifs. Et vous pouvez mettre ces idées à l'épreuve. Donc une façon de les tester est simplement de regarder toutes les bactéries de diarrhée et de voir si oui ou non celles qui tendent à être plus transmises par l'eau, tendent à être plus nocives. et la réponse est -- oui. Maintenant, je mets ces noms-là juste pour les mordus de bactéries, mais l'essentiel ici est que -- (Rires) il y en a beaucoup ici, je le vois bien -- l'essentiel ici est que ces points de données montrent tous une forte association positive entre le degré de transmission par l'eau d'un agent pathogène, et sa nocivité, combien de morts il provoque par infection non traitée. Et donc cela laisse supposer que nous somme sur la bonne voie. Mais pour moi, cela suppose que nous devons vraiment nous poser plus de questions.
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.
Rappelez-vous de la deuxième question que j'ai soulevée au début, comment peut-on utiliser ce savoir pour faire que les agents pathogènes évoluent pour devenir moins nocifs? Cela suppose que si on pouvait simplement bloquer la transmission par l'eau on pourrait faire passer les agents pathogènes du côté droit au côté gauche du graphique. Mais ça ne dit pas combien de temps ça prendrait. Je veux dire, si ça devait prendre des milliers d'années alors c'est inutile en termes de contrôle de ces agents pathogènes. Mais si ça pouvait arriver en seulement quelques années alors ça pourrait être une manière très importante de contrôler certains de ces méchants problèmes que nous n'avons pas pu contrôler jusqu'à présent. En d'autres termes, cela suggère que nous pourrions domestiquer ces organismes. Nous pourrions les faire évoluer pour qu'ils ne nous fasse pas tant de mal.
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.
Et donc, alors que je réfléchissais là dessus, je me suis concentré sur cet organisme, qui est le biotype EI Tor de l'organisme appelé Vibrio choleri. Et c'est l'espèce qui est responsable du choléra. Et la raison pour laquelle j'ai pensé qu'il était vraiment intéressant à étudier est que nous comprenons pourquoi il est si nocif. Il est nocif parce qu'il produit une toxine. et cette toxine est libérée quand l'organisme entre dans notre intestin. Il déclenche l'écoulement d'un fluide depuis les cellules qui tapissent notre intestin dans le lumen, l'espace intérieur de notre intestin, et puis ce fluide prend la seule voie qu'il peut, qui est de sortir à l'autre bout. Et il emporte des milliers de compétiteurs divers qui autrement rendraient la vie des vibrios difficile.
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.
Donc ce qui se passe, si vous avez un organisme, il produit beaucoup de toxines, Après quelques jours d'infection, vous finissez par avoir -- la matière fécale n'est pas si dégoutante qu'on imagine. C'est un genre d'eau trouble. Si vous prenez une goutte de cette eau vous pourriez trouver un millions d'organismes de diarrhée. Si l'organisme produit beaucoup de toxines, vous pourriez en trouver 10 millions ou 100 millions. S'il ne produisait pas beaucoup de toxines alors vous en trouveriez peut être moins. Et donc la tâche est d'essayer de comprendre comment déterminer si oui ou non on pourrait faire qu'un tel organisme évolue vers une moindre virulence en bloquant la transmission par l'eau, et ainsi permettre à l'organisme de n'être transmis que par contact de personne à personne, ou par contact de personne à nourriture. Dans les deux cas, il faudrait que les gens soient mobiles et en assez bonne santé pour la transmission.
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.
A présent je peux envisager des expériences possibles. L'une serait de prendre de nombreuses souches différentes de cet organisme -- certaines qui produisent beaucoup de toxines, d'autres qui en produisent un peu -- et de prendre ces souches et de les déverser dans différents pays. Certains pays qui pourraient avoir des provisions d'eau propre, pour que vous n'ayez pas de transmission par l'eau, vous vous attendez à ce que l'organisme évolue vers une moindre nocivité là-bas. D'autres pays dans lesquels vous avez beaucoup de transmission par l'eau, là vous vous attendez à ce que ces organismes évoluent vers un niveau élevé de nocivité, pas vrai? Il y a un petit problème éthique dans cette expérience. J'espérais entendre au moins quelques souffles coupés. Ca m'inquiète une petit peu.
(Laughter)
(Rires)
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.
Mais de toute façon, les rires me mettent un peu plus à l'aise. Et ce problème éthique est un gros problème. Juste pour insister là-dessus, voilà ce à quoi nous réfléchissons vraiment. Voici une fille mourante. On l'a soignée par réhydratation, elle a récupéré en quelques jours elle était une toute autre personne. Donc nous ne voulons pas mener une expérience comme ça. Mais c'est intéressant, c'est exactement ce qui est arrivé en 1991. En 1991, cet organisme du choléra est arrivé à Lima, au Pérou, et en l'espace de deux mois il s'est répandu aux régions voisines. Maintenant, je ne sais pas comment c'est arrivé, et je n'avais rien à y voir, je vous le promet. Je crois que personne ne sait, mais je ne suis pas contre, une fois que c'est arrivé, pour voir si oui ou non la prédiction que nous ferions, que nous avons faite déjà, tient la route. L'organisme a-t-il évolué vers une moindre nocivité dans un endroit comme le Chili, qui a certaines des réserves d'eau les mieux protégées de l'Amérique Latine? Et a--t-il évolué vers plus de nocivité dans un endroit comme l'Equateur qui a certaines des moins bien protégées? Et le Pérou a vécu quelque chose entre les deux.
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.
Et donc, avec un financement de la Foncation Bozack-Kruger, j'ai obtenu beaucoup de souches de ces différents pays et nous avons mesuré la production de toxine dans notre laboratoire. Et nous avons trouvé qu'au Chili -- deux mois après l'invasion du Pérou vous aviez des souches qui entraient au Chili. Et quand on regarde ces souches, complément à gauche de ce graphique, on voit une grande variation dans la production de toxines. Chaque point correspond à un îlot d'une personne différente. Beaucoup de variations sur lesquelles la sélection naturelle peut agir. Mais ce qui est intéressant, si on regarde les années 1990, en quelques années l'organisme a évolué vers moins de nocivité. Ils ont évolué pour produire moins de toxine, Et rien que pour vous donner la mesure de l'importance que cela peut avoir, si on regarde en 1995, on trouve qu'il n'y a qu'un cas de choléra, en moyenne, signalé au Chili tous les deux ans.
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.
Donc c'est contrôlé. C'est ce que nous avons aux Etats-Unis, le choléra qui est acquis de façon endémique. Et nous ne pensons pas que c'est un problème pour nous. Eux non plus -- ils ont résolu le problème au Chili. Mais avant de devenir trop confiants, nous devrions regarder certains de ces autres pays et nous assurer que cet organisme n'évolue pas simplement vers moins de nocivité. Et bien ce ne fut pas le cas au Pérou. Et en Equateur -- rappelez-vous que c'est l'endroit où il y avait le plus fort potentiel de transmission par l'eau -- il semblait qu'il était devenu plus nocif. Dans tous les cas il y a beaucoup de variation, mais quelque chose dans l'environnement dans lequel les gens vivent et je pense que la seule explication véritable est que c'est le degré de transmission par l'eau, qui a favorisé les souches nocives dans un endroit, et les moins nocives dans un autre.
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.
Donc c'est très encourageant, ça laisse supposer que quelque chose que nous pourrions vouloir faire de toute façon, si nous avions assez d'argent, pourrait en fait nous faire avancer plus loin. Cela ferait évoluer ces organismes vers moins de nocivité, de façon à ce que même si les gens étaient infectés, ils seraient infectés par des souches moins nocives. Cela ne provoquerait pas de grave maladie. Mais il y a un autre aspect intéressant à ça et c'est que si on pouvait contrôler l'évolution de la virulence, l'évolution de la nocivité, alors on pourrait contrôler la résistance aux antibiotiques. Et l'idée est très simple. Si vous avez un organisme nocif, une grande proportion de gens vont avoir les symptomes, une grande proportion de gens vont prendre des antibiotiques. Vous obtenez beaucoup de pression qui favorise la résistance aux antibiotiques, et alors vous vous trouvez avec une virulence accrue qui conduit à l'évolution d'une résistance accrue aux antibiotiques. Et une fois que vous avez une résistance accrue aux antibiotiques, les antibiotiques ne dégomment plus les souches nocives. Donc vous avez un niveau plus élevé de virulence.
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.
Et vous êtes dans un cercle vicieux. Le but est de renverser cette situation. Si on pouvait provoquer une diminution évolutive de la virulence, en nettoyant les provisions d'eau, on devrait être en mesure d'obtenir une diminution évolutive de la résistance antibiotique. Donc nous pouvons retourner dans les mêmes pays pour voir. Le Chili a-t-il évité le problème de la résistance aux antibiotiques? Et pendant ce temps-là l'Equateur a-t-il en fait eu le début du problème? Si nous regardons au début des années 1990 nous voyons une fois encore beaucoup de variation. Dans ce cas, sur l'axe des ordonnées nous avons une mesure de la sensibilité aux antibiotiques. Et je ne vais pas entrer dans les détails. Mais nous avons beaucoup de variation dans la sensibilité aux antibiotiques au Chili, au Pérou et en Equateur, et pas de tendance au fil des ans. Mais si nous regardons à la fin des années 1990, cinq ans plus tard, nous voyons qu'en Equateur ils ont commencé à avoir un problème de résistance. La sensibilité aux antibiotiques diminuait. Et au Chili il y avait toujours une sensibilité aux antibiotiques.
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.
Donc il semble que le Chili ait évité deux menaces. Ils ont fait évolué l'organisme vers une moindre nocivité, et ils n'ont pas développé de résistance aux antibiotiques. Maintenant ces idées devraient s'appliquer à tous les niveaux. Tant que vous pouvez comprendre pourquoi certains organismes évoluent vers la virulence. Et je veux vous donner encore un exemple, parce que nous avons parlé un peu du paludisme. Et l'exemple que je veux vous donner est ou l'idée que je veux vous donner, la question est que pouvons-nous faire pour que l'organisme du paludisme évolue vers une moindre nocivité? Maitenant, le paludisme est transmis par un moustique, et normalement si vous avez contracté le paludisme et que vous vous sentez malade, c'est encore plus facile pour le moustique de vous piquer.
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.
Et vous pouvez montrer, rien qu'en regardant les données de la littérature, que les maladies transmises par un vecteur sont plus nocives que les maladies qui ne le sont pas. Mais je pense que c'est un exemple tout à fait fascinant de ce qu'on peut faire de façon expérimentale pour vraiment démontrer cela. Dans le cas de la transmission par l'eau, nous aimerions nettoyer les provisions d'eau, voir si oui ou non nous pouvons amener ces organismes à évoluer vers une moindre nocivité. Dans le cas du paludisme, ce que nous aimerions faire ce sont des maisons à l'épreuve des moustiques. Et la logique est un peu plus subtile ici. Si on rend les maisons à l'épreuve des moustiques, quand les gens sont malades, ils sont assis dans leur lit, ou dans des hôpitaux à l'épreuve des moustiques, et les moustiques ne peuvent pas les atteindre.
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.
Si vous êtes un variant nocif dans un endroit où vous avez une maison à l'épreuve des moustiques, alors vous êtes perdant. Les seuls pathogènes qui sont transmis sont ceux qui infectent les gens qui sont assez sains pour sortir et se faire piquer par les moustiques. Donc si vous étiez dans des maisons à l'épreuve des moustiques vous devriez être capable d'amener ces organismes à évoluer vers une moindre nocivité. Et il y a une expérience vraiment merveilleuse qui a été faite qui laisse supposer que nous devrions vraiment nous lancer et le faire. Et cette expérience a été faite dans le nord de l' Alabama. Pour vous en donner un peu de perspective, je vous ai mis une étoile au centre intellectuel des Etats-Unis, qui est pile ici à Louisville dans le Kentucky. Et cette super expérience a été faite à environ 350 kilomètres au sud, dans le nord de l'Alabama, par la Tennessee Valley Authority. Ils avaient fait un barrage sur la rivière Tennessee. Ils avaient fait remonter l'eau, ils avaient besoin d'énergie hydroélectrique. Et quand vous avez de leau stagnante, vous avez des moustiques. Ils ont découvert vers la fin des années 30 -- 10 ans après la construction de ces barrages -- que les gens dans le nord de l'Alabama étaient infectés par le paludisme. Entre un tiers et une moitié d'entre eux étaient infectés par le paludisme.
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.
Cela vous montre les positions de certains de ces barrages. OK, donc la Tennessee Valley Authority était un peu dans le pétrin. Il n'y avait pas de DDT, il n'y avait pas de chloroquine, que pouvaient-ils faire? Et bien ils ont décidé de rendre toutes les maisons du nord de l'Alabama à l'épreuve des moustiques. Ils l'ont fait. Ils ont divisé le nord de l'Alabama en 11 zones, et en trois ans, environ 100 dollars par maison, ils ont rendu les maisons à l'épreuve des moustiques. Et voici les données. Chaque rangée horizontale représente une de ces 11 zones. Et les astérisques représentent le moment où les maisons on fini d'être équipées. Et donc ce que vous pouvez voir c'est que rien qu'en équipant les maisons, et rien d'autre, on a éradiqué le paludisme. Et il s'est trouvé que cela a été publié en 1949, dans le manuel le plus connu sur le paludisme appelé Boyd's Malarioloy. Mais quasiment aucun expert du paludisme ne sait qu'il existe. C'est important, parce que cela nous dit que si on a des densité de piqures modérées on peut éradiquer le paludisme en équipant les maisons.
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.
Maintenant, je suggèrerais qu'on pourrait faire ça dans beaucoup d'endroits. Comme, vous savez, juste quand vous entrez dans la zone de paludisme, l'Afrique sub-saharienne. Mais quand vous allez vers des zones où le taux de piqûres est vraiment intense, comme au Nigeria, vous n'allez certainement pas réussir à éradiquer. Mais c'est à ce moment-là que vous devriez favoriser l'évolution vers une nocivité moindre. Donc pour moi, c'est une expérience qui ne demande qu'à être faite, et si ça confirme la prédiction alors nous devrions avoir un outil très puissant. D'une certaine manière, bien plus puissant que le genre d'outils que nous voyons là. Parce que presque tout ce qui est fait aujourd'hui consiste à compter sur des choses comme les médicaments antipaludiques. Et nous savons que bien que ce soit formidable qu'on rende ces médicaments antipaludiques disponibles à bas coût et haute fréquence, nous savons que quand on les rend disponibles on va obtenir une résistance à ces médicaments. Et c'est donc une solution à court terme. Voici une solution à long terme.
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.
Ce que je suggère ici est que nous pourrions faire que l'évolution travaille dans la direction où nous voulons qu'elle aille. plutôt que de toujours devoir nous battre avec l'évolution comme un problème qui contrecarre nos efforts de contrôle de l'agent pathogène, par exemple avec les médicaments antipaludiques. Je n'ai donc montré ce tableau que pour souligner que je n'ai parlé que de deux exemples. Mais comme je l'ai dit plus tôt, ce genre de logique s'applique à tous les niveaux pour les maladies infectieuses, et ça devrait être le cas. Parce que quand nous avons affaire aux maladies infectieuses, nous avons affaire à des organismes vivants. Nous avons affaire à des organismes vivants, nous avons affaire à des organismes qui évoluent. Et donc si on fait quelque chose avec ces systèmes ils vont évoluer d'une façon ou d'une autre. Et ce que je dis c'est simplement que nous devons comprendre comment ils évoluent pour pouvoir ajuster nos interventions et obtenir le meilleur rendement d'intervention, afin que nous puissions faire évoluer ces organismes dans la direction que nous voulons.
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.
Je n'ai pas vraiment le temps de parler de ces choses là, mais je voulais vous les montrer ici, rien que pour vous donner un sens qu'il existe vraiment des solutions pour contrôler l'évolution de la nocivité de certains de ces méchants agents pathogènes auxquels nous sommes confrontés. Et c'est lié à beaucoup d'autres idées dont on a parlé. Donc, par exemple, il y avait une discussion aujourdhui sur comment faire baisser la transmission sexuelle du VIH? Ceci met l'accent sur le fait que nous devons comprendre comment ça fonctionnera. Est-ce que ça diminuera si nous modifions l'économie de la zone? Ca diminuera peut-être si nous intervenons avec des méthodes qui encouragent les gens à rester plus fidèles à leurs partenaires, etc.
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.
Mais la clé est de comprendre comment la faire baisser, parce que si on l'abaisse on aura un changement évolutif du virus. Et les données montrent vraiment ceci: qu'en fait vous faites évoluer le virus vers une moindre nocivité. Et cela s'ajoutera à l'efficacité de nos efforts de contrôle. Donc l'autre chose que j'aime dans tout ça, outre le fait que ça amène une toute nouvelle dimension dans l'étude du contrôle des maladies, c'est que souvent les interventions que l'on veut, qui sont préconisées, sont celles que les gens veulent de toute façon. Mais les gens n'ont simplement pas été en mesure d'en justifier le coût.
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.
Donc c'est de ça que je parle. Si nous savons que nous allons tirer un meilleur résultat en fournissant de l'eau propre, alors je pense que nous pouvons dire, mettons nos efforts sur cet aspect du contrôle afin de pouvoir effectivement résoudre le problème, bien que, si on regarde simplement la fréquence d'infection, on suggèrerait qu'on ne peut résoudre suffisamment bien le problème par la seule purification de l'approvisionnement d'eau. De toute façon, je m'arrête ici, et merci beaucoup
(Applause)
(Applaudissements)