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.
Vorrei che mi seguiste dal canale di scolo giù fin nella fogna perché vorrei parlarvi della diarrea. In particolare vorrei parlarvi del modo di funzionare della diarrea. Quando i biologi evoluzionisti parlano di progetto parlano naturalmente del progetto della selezione naturale. E ora vengo al titolo del colloquio, "Usare l'Evoluzione per Progettare Organismi Patogeni Intelligentemente" e ho anche un sottotitolo furbo e non lo faccio per scherzare penso veramente che questo sottotitolo spieghi come qualcuno come me, che vorrebbe diventare un Darwin, come uno guardi al proprio ruolo entrando nel mondo delle scienze della salute e della medicina. Non è un campo amichevole per un biologo evoluzionista. Si vede un enorme potenziale, e molta gente che difende il suo campo, e sono molto resistenti all' introduzione di nuove idee.
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.
Così, tutto il mio discorso oggi affronterà due questioni generali. la prima è: perché alcuni organismi sono così pericolosi? L'altra è una domanda correlata: come facciamo a tenere sotto controllo questa situazione una volta risposto alla prima domanda. Come possiamo rendere gli organismi dannosi meno aggressivi? Parlerò per cominciare degli organismi che inducono la diarrea. E l'attenzione, parlando di diarrea, così come quando parlo di altri organismi, che provocano malattie infettive acute, è parlarne dal punto di vista dei germi. Dalla loro visuale. In particolare pensare dell'idea fondamentale che è più logica nella tremenda variabilità di pericolosità degli organismi patogeni. Quell'idea è che, dal punto di vista dei germi, gli organismi causa dei mali devono passare da un ospite all'altro, e spesso contano sul benessere dell'ospite per potersi trasferire a un altro ospite.
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.
Ma non sempre. Qualche volta ci sono dei patogeni che non hanno bisogno della mobilità dell'ospite per muoversi In questo caso la teoria dell'evoluzione dice che la selezione naturale favorirà l'organismo più aggressivo, più predatore. La selezione naturale favorirà gli organismi che più facilmente causano danni. Se invece la trasmissione ad un altro ospite richiede mobilità, allora ci aspettiamo che i vincitori della competizione saranno gli organismi meno aggressivi. Se il patogeno non necessita che l'ospite sia sano e attivo e la selezione favorisce quei patogeni che approfittano di questi ospiti, i vincitori nella competizione sono quelli che sfruttano gli ospiti per il loro successo riproduttivo. Ma se l'ospite ha bisogno di essere mobile per trasmettere il patogeno allora quelli più benigni avranno la meglio.
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.
Comincerò ad applicare queste idee al caso della diarrea. Gli organismi della diarrea si trasmettono principalmente in tre modi. Possono essere trasmessi con un contatto personale, dalla persona al cibo alla persona quando qualcuno mangia cibo contaminato. O possono essere trasmessi attraverso l'acqua. Quando vengono trasmessi con l'acqua differentemente dai primi due modi di trasmissione, questi patogeni non hanno bisogno di un ospite sano per la trasmissione. Uno può essere malato a letto e infettare decine, anche centinaia di altri individui. Per illustrarlo, questo diagramma evidenzia che se c'è un malato a letto, qualcuno porterà fuori il materiale contaminato. Il materiale contaminato sarà lavato e l'acqua potrebbe migrare nelle sorgenti di acqua potabile. La gente avrà accesso ai luoghi ove c'è acqua contaminata, la porterà in famiglia, o la berrà direttamente sul luogo. Il punto principale è che una persona che non può muoversi può ancora infettare molti altri individui.
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.
La teoria ci dice che quando gli organismi della diarrea sono trasportati dall'acqua ci aspettiamo che siano più aggressivi e più dannosi. E queste idee possono essere testate. Un modo di provarle è quello di guardare tutti i batteri della diarrea, e vedere se quelli che sono per lo più trasportati dall'acqua sono più dannosi. E la risposta è si, lo sono. Ora, ho aggiunto i nomi solo per i fanatici dei batteri, ma il punto principale è che -- (risata) qui ce ne sono molti, posso dire -- il punto principale è che quei dati mostrano un'associazione forte e chiara tra la probabilità che un organismo sia trasmesso dall'acqua e la sua pericolosità, la loro fatalità per infezioni non curate. Questo suggerisce che siamo sulla strada giusta. Suggerisce anche che dobbiamo interrogarci su ulteriori questioni.
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.
Ricordiamoci la seconda domanda fatta all'inizio come possiamo sfruttare questa informazione per far evolvere i microrganismi in modo che diventino meno aggressivi? Quanto detto suggerisce che se si potesse bloccare la trasmissione attraverso l'acqua si potrebbero portare gli organismi patogeni dalla destra alla sinistra del grafico Ma non ci dice in quanto tempo. Voglio dire, se fossero necessari migliaia di anni, allora sarebbe inutile per il controllo di questi patogeni. Ma se succedesse in pochi anni sarebbe un modo importante per controllare alcuni dei problemi che non siamo riusciti a controllare. In altre parole suggerisce che potremmo addomesticare questi organismi. Potremmo farli evolvere affinché non siano più così dannosi per noi.
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.
Mentre stavo pensando a queste cose mi sono concentrato su questo organismo che è il tipo ElTor del vibrione del colera. Questa è la specie responsabile del colera. La ragione per la quale credo che questo sia un ottimo organismo per questa ricerca è che sappiamo perché è così dannoso. E' pericoloso perché produce una tossina e quella tossina é rilasciata quando il batterio entra nell'intestino. Provoca il passaggio di fluido dalle cellule che ricoprono l'intestino nel lumen, la camera interna dell'intestino, e quindi il fluido se ne va dove può, cioè fuori dall'altra parte. E così scarica migliaia di altri diversi competitori che diversamente renderebbero la vita difficile al vibrione
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.
Quel che succede quindi è che produce molte tossine. Dopo qualche giorno di infezione finite con l'avere -- la materia fecale non è poi così disgustosa come potremmo immaginare. Sembra dell'acqua sporca. Se prendete una goccia di quell'acqua potrete trovare un milione di organismi della diarrea. Se l'organismo produce molte tossine, ne potete trovare 10 milioni o 100 milioni. Se non ha prodotto molte tossine ne troverete un numero minore. Il compito è di capire come fare evolvere un organismo del genere verso una forma più lieve bloccando la trasmissione attraverso l'acqua, permettendo all'organismo di diffondersi solo per contatto personale. o attraverso il cibo. In entrambi i casi, perché si trasmetta, la gente dev'essere mobile e sana.
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.
Posso pensare ad esperimenti possibili. Potremmo prendere molti ceppi di quest'organismo -- alcuni che producono molte tossine altri che ne producono poche -- e diffonderli in differenti paesi. Paesi che hanno fonti d'acqua pulite, cosicché non ci sarà diffusione attraverso l'acqua, ci si aspetta che gli organismi evolvano in forme lievi. Altri paesi ove i germi si trasmettono con l'acqua, e gli organismi evolveranno verso un alto livello di pericolosità, vero? C'è un piccolo problema etico in questo esperimento. Speravo di sentire qualche rumore. Questo mi preoccupa un po'.
(Laughter)
(risata)
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.
La risata mi fa sentire meglio. Questo problema etico è un vero problema. Per accentuare il problema, questo è ciò a cui stiamo pensando. Qui c'è una ragazza che è quasi morta. E' stata reidratata, è migliorata, dopo qualche giorno era diventata un'altra, Non vogliamo fare un esperimento del genere. E' interessante che questa cosa successe nel 1991. Nel 1991 questo organismo del colera arrivò a lima in Peru, e nel giro di un paio di mesi si diffuse nelle regioni vicine. Io non so come successe, e io non c'entravo, ve lo assicuro. Non credo che qualcuno lo sappia, ma non ero contrario, una volta accaduto, a vedere se la previsione che faremmo, che ho fatto prima, si avverasse. L'organismo divenne più mite in posti come il Cile, che ha tra le sorgenti d'acqua meglio protette in America Latina? E si è sviluppato in forma più dannosa in Ecuador, i cui pozzi sono tra i meno protetti. E il Perù è una via di mezzo.
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.
Con finanziamenti dalla Fondazione Bozack-Kruger, ho potuto avere molti ceppi da queste diverse nazioni e abbiamo misurato la produzione di tossine in laboratorio. Abbiamo scoperto che in Cile -- entro 2 mesi dall'invasione del Perù i batteri entravano in Cile. Quando si guarda a quei ceppi, all'estremo sinistro di questo grafico, c'è una grande variazione nella produzione di tossine. Ciascun punto viene da una persona differente. Una variazione ampia su cui la selezione può agire. Ma il punto interessante è, se si guarda agli anni '90, in pochi anni l'organismo diventò meno aggressivo. Produceva meno tossine. Per darvi un'idea di quanto importante questo fosse, nel 1995 ci fu un solo caso di colera in media, riportato dal Cile ogni due anni.
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.
Quindi sotto controllo. Lo stesso che in America, riguardo al colera endemico. E noi non crediamo che qui ci sia questo problema. Neanche loro -- in Cile il problema era risolto. ma prima di mostrare troppa confidenza è meglio guardare ad altri paesi, ed assicurarsi che quest'organismo non evolva sempre verso forme meno severe. In Perù non lo fece. E in Ecuador -- ricordatevi che questo è il paese dove esiste il maggior rischio di contagio attraverso l'acqua -- sembrò diventare più pericoloso. In tutti i casi c'è molta variabilità, ma qualcosa a proposito dell'ambiente in cui viviamo, penso che la sola spiegazione reale sia il grado di trasmissione attraverso l'acqua ha favorito le forme pericolose in un luogo, e quelle meno in un altro.
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.
Molto incoraggiante. suggerisce che qualcosa che vorremmo comunque fare se avessimo abbastanza soldi, ci potrebbe dare un vantaggio ulteriore. Farebbe evolvere questi organismi in forme meno maligne, e che anche se la gente ne fosse infettata, lo sarebbe con ceppi meno virulenti. Non provocherebbero malattie gravi. Ma c'è un altro aspetto interessante: se si potesse controllare la virulenza, l'evoluzione della pericolosità, potremmo controllare anche la resistenza antibiotica. L'idea è molto semplice. Se c'è un organismo pericoloso, gran parte della gente mostrerà i sintomi, e molta gente prenderà antibiotici. Si creerà molta pressione a favore della resistenza agli antibiotici, un aumento della virulenza porta a un aumento della resistenza agli antibiotici. E una volta che c'è resistenza, gli antibiotici non riescono più ad eliminare i ceppi pericolosi. Ciò porta ad un aumento della virulenza.
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.
Un circolo vizioso. L'obiettivo è di invertirlo. Se si potesse creare una virulenza minore pulendo l'approvvigionamento d'acqua si otterrebbe una riduzione evoluzionistica della resistenza agli antibiotici. Torniamo agli stessi paesi e guardiamo. Il Cile ha evitato il problema della resistenza antibiotica? L'Ecuador ha di fatto visto il problema prender piede? Se guardiamo ai primi anni '90 vediamo ancora un sacco di variabilità. In questo caso sull'asse Y vediamo il livello di sensibilità agli antibiotici. E non ne parlerò. Abbiamo una gran variazione di efficacia antibiotica in Cile, Perù e Ecuador e nessuna tendenza negli anni. Ma se guardiamo alla fine degli anni '90, solo mezza decade dopo, vediamo che in Ecuador cominciarono ad avere un problema di resistenza. L'efficacia degli antibiotici decresceva. mentre in Cile l'efficacia degli antibiotici era alta.
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.
Sembra che in Cile abbiano evitato due mali. Avevano i batteri meno pericolosi, e nessuna resistenza antibiotica. Queste idee dovrebbero essere applicate dappertutto. Finché si riesce a capire perché certi organismi diventano aggressivi. Vi voglio fare ancora un esempio, perché abbiamo parlato un po' di malaria. L'esempio di cui voglio parlare, l'idea che voglio trattare, cosa possiamo fare per far evolvere la malaria verso una minore aggressività? La malaria è trasmessa dalle zanzare, e se avete la malaria e vi sentite male, le zanzare troveranno ancora più facile pungervi.
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.
E si può mostrare, guardando i dati pubblicati, che le malattie dotate di portatori sono più gravi di quelle che non lo sono. Credo ci sia un esempio veramente affascinante di cosa si possa fare sperimentalmente per dimostrarlo. Nel caso della trasmissione attraverso l'acqua, dovremmo pulire i serbatoi d'acqua, e vedere se quegli organismi diventano meno nocivi. Nel caso della malaria dobbiamo usare case a prova di zanzara. La logica qui è un po' più sottile. Se si proteggono le case dalle zanzare, quando la gente è malata sta a letto, o negli ospedali sono in letti d'ospedale, e le zanzare non possono raggiungerli.
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.
Quindi se la zanzara è del tipo pericoloso in una casa protetta non avrà possibilità di propagare. Gli unici patogeni che possono propagare sono quelli che infettano gente che sta così bene da camminare all'aperto ed essere morsi. Quindi se poteste eliminare le zanzare dalle case potreste fare evolvere queste malattie in una forma più lieve. E' stato fatto un esperimento veramente bello che suggerisce che dovremmo andare avanti a farlo. L'esperimento fu fatto nell' Alabama del nord. Per mettere le cose in prospettiva c'è una stella tra i centri di importanza intellettuale negli Stati Uniti, là a Louisville, Kentucky. E questo esperimento veramente interessante fu fatto circa 200 miglia più a sud, nell'Alabama del Nord, dalla Tennessee Valley Authority. Sbarrarono il fiume Tennessee. Fermarono l'acqua per produrre potenza idroelettrica, necessitavano di elettricità. E quando avete acqua stagnante, avete anche le zanzare. Alla fine degli anni '30, 10 anni dopo aver costruito le dighe, scoprirono la malaria nel nord dell'Alabama. Tra un terzo e la metà dei locali avevano contratto la malaria.
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.
Questo vi mostra le posizione di alcune di queste dighe. La Tennessee Valley Authority sembrava non avere la soluzione. Non c'era DDT, né clorochina, cosa potevano fare? Decisero di schermare dalle zanzare tutte le case dell'Alabama del Nord. Lo fecero, divisero l'Alabama del Nord in 11 zone, e entro 3 anni, a circa 100 dollari per casa, misero protezioni antizanzara in ogni casa. E questi sono i dati. Ciascuna riga rappresenta una di queste 11 zone. Gli asterischi indicano quando le protezioni contro le zanzare furono terminate. Potete vedere che solo le protezioni contro le zanzare, nient'altro, permisero di sradicare la malaria. Questo è stato pubblicato nel 1949 nel principale libro di testo sulla malaria, Malariology di Mark F. Boyd. Ma quasi tutti gli esperti di malaria non lo conoscono. E' importante, perché ci dice che se la densità delle punture è abbastanza bassa si può sradicare la malaria schermando le case dalle zanzare.
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.
Suggerirei di far ciò anche altrove. Per esempio nella zona malarica dell'Africa subsahariana. Nei luoghi a frequenza di punture molto alta, come in Nigeria, sicuramente non si può sradicarla. ma lì è dove si dovrebbe favorire una minore virulenza. Secondo me è un esperimento da fare. e se conferma le previsioni sarebbe uno strumento molto potente. Molto più potente degli strumenti attuali. La maggior parte delle cose che stiamo facendo oggi è basarsi su cose come gli antimalarici. Nonostante sia una buona cosa rendere disponibili gli antimalarici in quantità e a prezzi sostenibili, sappiamo che dove sono molto disponibili si aumenta la resistenza agli stessi. Quindi è una soluzione di breve periodo. Questa è una soluzione di lungo periodo.
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.
Quel che suggerisco è di far lavorare l'evoluzione per noi nella direzione nella quale vogliamo che lavori. piuttosto che contrastare l'evoluzione che crea problemi che frustrano gli sforzi fatti per controllare il patogeno per esempio con gli antimalarici. In questa tavola voglio enfatizzare che ho solo parlato di due esempi. Come ho detto prima questa logica si applica a tutti i casi di malattie infettive, è inevitabile. Perché quando parliamo di malattie infettive abbiamo a che fare con sistemi viventi Abbiamo a che fare con sistemi viventi, sistemi che evolvono, quindi qualsiasi cosa facciate a questi sistemi evolveranno in un modo o nell'altro. Tutto quel che voglio dire è che dobbiamo scoprire come evolvono in modo da calibrare i nostri interventi per ottenere il massimo effetto rispetto all'investimento, in modo da far evolvere questi organismi nella direzione desiderata.
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.
non ho tempo per parlare di queste cose ma ho voluto elencarle per comunicarvi che ci sono soluzioni per controllare l'evoluzione della pericolosità di alcuni dei patogeni con cui dobbiamo confrontarci. Questo si collega con molte altre idee di cui abbiamo parlato. Per esempio oggi abbiamo discusso di come ridurre la trasmissione sessuale dell'HIV? L'enfasi è nel capire che conseguenze avrà. Si ridurrà se alteriamo l'economia di una zona? Potrebbe abbassarsi se interveniamo in modo da incoraggiare la gente ad essere più fedele al loro compagno, e così via.
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.
ma la cosa importante è scoprire come abbassarla perché se l'abbassiamo avrà un'influenza sull'evoluzione del virus. I dati lo confermano: che il virus evolverà nella direzione d'essere meno aggressivo, e quindi questo aumenterà l'efficacia dei nostri sforzi. L'altra cosa che veramente mi piace in queste idee, oltre al fatto d'aver introdotto una nuova dimensione nello studio del controllo della malattia, è che spesso i tipi di interventi che uno vuole, che indica che si facciano, sono gli stessi interventi che la gente vorrebbe comunque. Ma la gente non deve giustificarne i costi.
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.
Questo è quanto sto sostenendo. Se sappiamo che otteniamo altri vantaggi dal purificare l'acqua, possiamo sostenere, aumentiamo gli sforzi nel controllare quell'aspetto così che possiamo risolvere il problema, anche se, se guardiamo alla frequenza delle infezioni, vi verrebbe da dire che non si può risolvere il problema solo purificando le fonti d'acqua. Comunque finisco qui e vi ringrazio molto.
(Applause)
(Applausi)