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.
O que eu gostaria de fazer é arrastar todos nós para dentro da sarjeta, na verdade, por todo o esgoto porque eu quero falar sobre diarréia. E, em particular, eu quero falar sobre o design da diarréia. E quando biólogos evolucionistas falam sobre design na realidade, eles querem falar sobre seleção natural. O que me traz ao título dessa palestra, "Usando a evolução para projetar organismos patógenos inteligentemente." E eu também tenho uma espécie de subtítulo sarcástico para isso. Mas eu não estou fazendo isso apenas para ser atraente. Eu realmente acredito que esse subtítulo explica o que algumas pessoas como eu, que são um tipo de aspirante a Darwin, como, na verdade, eles vêem o seu papel ao entrar no campo das ciências da saúde e da medicina. Realmente, esse não é um campo muito amigável para biólogos evolucionistas. Na verdade, você vê um grande potencial mas você vê um monte de pessoas tentando defender seu território, e que podem ser muito resistentes quando alguém tenta introduzir idéias.
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.
Então, a palestra de hoje vai tratar de duas questões gerais. Uma delas é por que alguns organismos patógenos são mais perigosos, e uma questão diretamente relacionada, que é, como podemos controlar essa situação, uma vez que entendermos a resposta para a primeira questão? Como podemos tornar organismos perigosos menos perigosos? E para começar, vou falar sobre organismos causadores de diarréia. E o foco, quando falo sobre organismos causadores de diarréia, ou quando falo sobre quaisquer organismos que causam doenças infecciosas agudas é pensar sobre o problema do ponto de vista de um germe. Na visão de um germe. E em particular, pensar a respeito de uma idéia fundamental, que acho que faz sentido para uma enorme quantidade de variações na nocividade dos organismos causadores de doenças. E essa idéia é, que do ponto de vista do germe, organismos causadores de doenças têm que ir de um hospedeiro para outro, e frequentemente eles têm que contar com o bem-estar do hospedeiro para passarem para outro hospedeiro.
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.
Mas nem sempre. Algumas vezes, você pega organismos causadores de doenças que não contam com a mobilidade do hospedeiro para a transmissão. E quando isso acontece, então a teoria evolucionista nos diz que a seleção natural vai favorecer os que mais exploram, os organismos mais predadores. Então, a seleção natural favorecerá os organismos mais propensos a causar danos. Se, ao contrário, a transmissão para outro hospedeiro requer a mobilidade do hospedeiro, então podemos esperar que os vencedores da competição sejam os organismos mais brandos. Então, se o patógeno não precisa que o hospedeiro seja saudável e ativo e a seleção favorece os patógenos que tiram vantagem desses hospedeiros, os vencedores da competição serão aqueles que explorarem os hospedeiros para seu próprio sucesso reprodutivo. Mas se o hospedeiro precisa ter mobilidade para transmitir o patógeno então os benignos é que tenderão a ser os vencedores.
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.
Então, eu vou começar aplicando essa ideia à diarréia. Organismos que causam diarréia são transmitidos, basicamente, de três formas. Eles podem ser transmitidos através de contato pessoa-pessoa, contato pessoa-comida-e-então-pessoa quando alguém se alimenta com comida contaminada. Ou eles podem ser transmitidos através da água. E quando eles são transmitidos através da água, ao contrário dos primeiros dois modos de transmissão, esses patógenos não contam com a saúde do hospedeiro para a transmissão. Uma pessoa pode estar doente, de cama, e ainda assim infectar dezenas, mesmo centenas de outros indivíduos. Para ilustrar isso, esse diagrama enfatiza que se você tem uma pessoa doente, da cama, alguém vai ter que tirar os materiais contaminados. E terá que lavar esses materiais contaminados, e então a água poderá atingir fontes de água potável. As pessoas virão para estes lugares onde você tem a água potável contaminada, levando coisas de volta para a família, que poderá beber essa água. A questão é que uma pessoa que não pode se mover pode,ainda assim, infectar muitos outros indivíduos.
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.
E a teoria nos diz que quando organismos causadores de diarréia são transportados pela água espera-se que eles sejam dos tipos mais predadores, mais perigosos. E você pode testar essas idéias. Uma forma de testar é olhar para todas as bactérias causadoras de diarréia, e ver se aquelas que tendem a ser mais transmitidas pela água, tendem a ser mais perigosas. E a resposta é -- sim, elas são. Agora eu coloquei alguns nomes lá apenas para os experts em bactérias. mas o ponto principal é que -- (Risos) há um monte deles aqui, eu posso afirmar -- o ponto principal é que esses dados todos mostram uma forte associação positiva entre o grau em que organismos causadores de doenças são transmitidos pela água, e o quão perigosos eles são, quantas mortes eles causam por infecções não tratadas. Isso sugere que estamos no caminho certo. Mas isso, para mim, sugere que precisamos fazer algumas questões adicionais.
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.
Lembre-se que a segunda questão que levantei era, como podemos usar esse conhecimento para fazer organismos causadores de doenças evoluírem para organismos menos perigosos? Isso sugere que se você pudesse apenas bloquear a transmissão pela água você poderia fazer com que os organismos causadores de doenças mudassem do lado direito para o lado esquerdo do gráfico. Mas isso não te diz quanto tempo. Quer dizer, se fosse necessário milhares de anos, então seria inútil em termos de controle desses patógenos. Mas se isso pudesse ocorrer em apenas alguns anos então poderia ser uma forma de controlar alguns dos desagradáveis problemas que não temos sido capazes de controlar. Em outras palavras, isso sugere que nós poderíamos domesticar esses organismos. Poderíamos fazê-los evoluírem para que não fossem tão perigosos para nós.
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.
Quando eu estava pensando sobre isso, eu me concentrei sobre esse organismo, que é o biotipo EI Tor do organismo chamado Vibrio cholerae. Essa é a espécie de organismo responsável por causar cólera. E a razão pela qual pensei que este organismo é um bom exemplo é que nós entendemos porque ele é tão perigoso. É perigoso porque produz uma toxina, e essa toxina é liberada quando o organismo entra em nosso trato intestinal. Ele causa um fluxo de líquidos das células que revestem o nosso intestino para o lúmen, a câmara interna do nosso intestino, e esse líquido tem apenas um caminho, que é a outra saída. E libera milhares de diferentes competidores que de outro modo tornariam a vida difícil para os vibriões.
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.
Então, o que acontece, se você tem um organismo, ele produz um monte de toxina. Depois de alguns dias de infecção você acaba tendo -- o material fecal não é tão repugnante quanto se imagina. É uma espécie de água turva. E se você pegar uma gota dessa água, você poderá encontrar milhões de organismos causadores de diarréia. Se o organismo produziu um monte de toxina, você pode encontrar 10 milhões, ou 100 milhões. Se ele não produziu um monte dessa toxina, então você pode encontrar um número menor. Assim, a tarefa é tentar descobrir como determinar se você poderia fazer um organismo como esse evoluir para se tornar mais brando, bloqueando sua transmissão pela água, permitindo assim que o organismo seja transmitido apenas por contato pessoa-pessoa ou contato pessoa-comida-pessoa. Ambos requerem que as pessoas fossem razoavelmente saudáveis e capazes de se moverem para ocorrer a transmissão.
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.
Agora, eu posso pensar em alguns experimentos possíveis. Um deles seria ter um monte de diferentes linhagens deste organismo -- algumas que produzem muita toxina, algumas que produzem um pouco -- e pegar algumas dessas linhagens e jogá-las em diferentes países. Em alguns países que podem ter abastecimento de água potável, e em que você não pode ter transmissão pela água, você espera que o organismo evolua até se tornar menos perigoso por lá. Em outros países em que você tem um monte de transmissão pela água, lá você espera que esses organismos evoluam para níveis mais perigosos, certo? Há um problema ético nesse experimento. Eu esperava alguma reação de espanto pelo menos. Isso me preocupa um pouco.
(Laughter)
(Risos)
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.
De qualquer forma, as risadas me fazem sentir um pouco melhor. E esse problema ético é um grande problema. Apenas para enfatizar, é sobre isso que nós estamos falando. Aqui está uma menina que estava quase morta. Ela começou a terapia de rehidratação e se animou, dentro de poucos dias, ela estava parecendo uma pessoa completamente diferente. Então, nós não queremos realizar um experimento como esse. Mas, curiosamente, isso aconteceu em 1991. Em 1991, esse organismo causador da cólera apareceu em Lima, Peru, e em dois meses se espalhou para as regiões vizinhas. Eu não sei como isso aconteceu, e não tenho nada a ver com isso, eu juro. Não acho que alguém saiba, mas não sou avesso a, uma vez que aconteceu, ver se a nossa previsão, que eu fiz antes, se sustenta. O organismo evoluiu para ser mais brando em um lugar como o Chile, que tem um dos abastecimentos de água mais bem protegidos. na América Latina? E evoluiu para se tornar mais perigoso em um lugar como Equador que tem um dos menos protegidos? E no Peru, ficou entre essas duas coisas.
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.
E assim, com o financiamento da Fundação Bozack-Kruger, consegui um monte de linhagens desses diferentes países e medimos a produção de toxina, no laboratório. E descobrimos que no Chile -- no prazo de dois meses após a invasão do Peru havia linhagens entrando no Chile. E quando você olha para estas linhagens, bem no lado esquerdo desse gráfico, você vê uma grande variação na produção da toxina. Cada ponto corresponde aos dados de uma pessoa diferente. Um monte de variação onde a seleção natural pode atuar. Mas o ponto interessante é, se você observar ao longo da década de 1990, dentro de poucos anos o organismo evoluiu para ser menos perigoso. Eles evoluíram para produzir menos toxina. E para dar a vocês uma idéia do quão importante isso pode ser, se observarmos o ano de 1995, veremos que houve apenas um caso de cólera, em média, informado pelo Chile a cada dois anos.
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.
Assim, foi controlado. Isso mostra o quanto temos na América, cólera que é adquirida endemicamente. Mas não consideramos que temos um problema aqui. Eles não -- eles resolveram o problema no Chile. Mas antes de nos sentirmos tão confiantes, nós deveríamos olhar para alguns outros países, e nos certificarmos que esse organismo nem sempre evolui para se tornar menos perigoso. Bem, no Peru isso não aconteceu. E no Equador -- lembre que esse é o lugar onde há o maior potencial de transmissão pela água -- parece que ele se tornou mais perigoso. Em cada caso há uma grande variação, mas alguma coisa sobre o ambiente onde as pessoas estão vivendo, e acredito que a única real explicação é que o grau de transmissão pela água, favoreceu as linhagens perigosas em um lugar e as menos perigosas em outro.
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.
Então, isso é muito encorajador, sugere que há alguma coisa que nós podemos fazer, se tivermos dinheiro suficiente, podemos dar um passo muito maior. E faria esses organismos evoluírem para se tornarem menos perigosos de modo que, embora as pessoas possam ser infectadas, elas seriam infectadas com linhagens menos agressivas. Isso não causaria doenças graves. Mas há outro aspecto interessante nisso, se você pudesse controlar a evolução da virulência, evolução da nocividade. então você deve ser capaz de controlar a resistência a antibióticos. E a idéia é muito simples. Se você tem um organismo perigoso, uma alta proporção das pessoas serão sintomáticas, uma alta proporção de pessoas tomarão antibióticos. Você tem muita pressão favorecendo a resistência a antibióticos, então você tem um aumento da virulência levando à evolução da resistência a antibióticos. E uma vez que você tenha aumentado a resistência a antibióticos, os antibióticos não combaterão mais as linhagens perigosas. Assim, você terá um maior nível de virulência.
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.
Então você tem esse ciclo vicioso. O objetivo é romper com isso. Se você pudesse causar uma redução evolutiva na virulência limpando o abastecimento de água, você seria capaz de causar uma redução evolutiva na resistência a antibióticos. Assim, nós podemos ir aos mesmos países e observar. O Chile evitou o problema da resistência a antibióticos? Enquanto que o Equador começou a ter este problema? Se olharmos para o início dos anos 1990 veremos de novo uma grande variação. Nesse caso, no eixo Y nós temos uma medida da sensitividade a antibióticos. E eu não vou entrar nesse assunto. Mas nós temos uma grande variação na sensibilidade a antibióticos no Chile, Peru e Equador e nenhuma tendência ao longo dos anos. Mas se olharmos para o fim dos anos 1990, apenas meia década depois, nós vemos que no Equador, eles começaram a ter problemas de resistência. A sensibilidade a antibióticos diminuiu. E no Chile ainda havia sensibilidade a antibióticos.
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.
Portanto, parece que o Chile se esquivou de duas balas. Eles tiveram o organismo evoluindo para se tornar mais brando, e não tiveram o desenvolvimento da resistência a antibióticos. Agora, essas idéias devem ser aplicadas em todo lugar. Contanto que você possa descobrir por que alguns organismos evoluíram para virulência. E eu quero dar apenas mais um exemplo, porque nós falamos um pouco sobre malária. E o exemplo que quero dar é, ou a idéia que quero dar, a questão é, o que podemos fazer para o organismo transmissor da malária evoluir para se tornar menos perigoso? A malária é transmitida por um mosquito, e, normalmente, se você está infectado com malária e está se sentindo doente, isso faz com que fique ainda mais fácil para o mosquito picar você.
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 você pode mostrar, apenas olhando os dados da literatura, que doenças transmitidas por vetores são mais perigosas que doenças não transmitidas por vetores. Mas eu acredito que há um exemplo realmente fascinante do que alguém pode fazer experimentalmente para tentar demonstrar isso. No caso da transmissão pela água, nós deveríamos limpar o abastecimento de água, para ver se podemos fazer com que esses organismos evoluam para se tornarem menos perigosos. No caso da malária, o que nós deveríamos fazer são casas à prova de mosquitos. E a lógica é um pouco mais sutil aqui. Se você tem casas à prova de mosquitos, quando as pessoas ficam doentes, elas ficam deitadas na cama ou em hospitais à prova de mosquitos, elas ficam na cama, e os mosquitos não picam elas.
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.
Se você é uma variante perigosa em um lugar onde tenha casas à prova de mosquito, você está perdido. Os únicos patógenos que serão transmitidos são aqueles que infectam pessoas que se sentem saudáveis o suficiente para sair e ser picado pelo mosquito. Então se você fizer casas à prova de mosquitos você deveria ser capaz de fazer esses mosquitos evoluírem para formas menos perigosas. E um experimento realmente maravilhoso foi feito que sugere que deveríamos ir adiante e fazer isso. E esse expeirmento foi feito no Norte do Alabama. Só para dar uma pequena idéia sobre isso, eu coloquei uma estrela no centro intelectual dos Estados Unidos, que está em Louisville, Kentucky. Esse experimento muito legal foi feito a cerca de 322 km ao sul, no Norte do Alabama, pela Autoridade do Vale do Tennessee. Eles represaram o rio Tennessee. Eles represaram a água, porque precisavam de energia elétrica, hidrelétrica. E quando você tem água estagnada, você tem mosquitos. Eles descobriram no final dos anos 30 -- que 10 anos após a construção das represas -- as pessoas no Norte do Alabama estavam infectadas com malária. De um terço a metade delas estavam infectadas com malária.
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.
Isso mostra a posição de algumas dessas represas. OK, então a Autoridade do Vale do Tennessee estava com um problema. Não havia DDT, não havia cloroquina, o que eles fizeram? Bem, eles decidiram tornar todas as casas no Norte do Alabama à prova de mosquitos. E fizeram isso. Eles dividiram o Norte do Alabama em 11 zonas, e em três anos, por cerca de 100 dólares por casa, eles tornaram cada casa à prova de mosquito. E esses são os dados. Cada linha aqui representa uma dessas 11 zonas. E os asteriscos representam o momento em que a proteção contra mosquitos foi completada. E então o que você pode ver é que apenas as casas à prova de mosquitos e nada mais causaram a erradicação da malária. E isso, aliás, foi publicado em 1949, no principal livro texto sobre malária, intitulado Boyd's Malariology. Mas há especialistas em malária que nem sequer sabem que isso existe. Isso é importante, porque nos diz que se você tem uma densidade de picadas moderada você pode erradicar a malária por tonar as casas à prova do mosquito.
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.
Agora, eu sugeriria que você pode fazer isso em um monte de lugares. Como, você sabe, especialmente na zona com malária na África Subsariana. Mas quando você se desloca para uma área de altas taxas de picadas, como Nigéria, você certamente não vai erradicar. Mas isso é quando você deveria favorecer a evolução para torná-la menos agressiva. Então, para mim, isso é um experimento que está esperando para acontecer e se ele confirmar a predição, então nós deveremos ter uma ferramenta muito poderosa. De certa forma, muito mais poderosa do que o tipo de ferramentas que estamos procurando Porque a maior parte do que está sendo feito hoje é confiar em coisas como drogas anti-malária. E nós sabemos que, embora seja importante fazer essas drogas anti-malária disponíveis a baixo custo e alta frequência, nós sabemos que quando você as torna altamente disponíveis você está contribuindo para a resistência a essas drogas. E então essa é uma solução a curto prazo. Isso é uma solução a longo prazo.
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.
O que estou sugerindo aqui é que poderíamos fazer a evolução trabalhar na direção que queremos que ela vá, ao invés de sempre considerar a batalha evolutiva um problema que dificulta nossos esforços para controlar o patógeno, por exemplo, com drogas anti-malária. Então eu mostrei essa tabela apenas para enfatizar que eu só falava de dois exemplos. Mas como eu disse antes, esta lógica se aplica a todos os campos das doenças infecciosas e assim deveria ser. Porque quando estamos lidando com doenças infecciosas, estamos lidando com sistemas vivos. Estamos lidando com sistemas vivos, estamos lidando com sistemas que evoluem. E então, se você fizer alguma coisa com esses sistemas eles vão evoluir de um jeito ou de outro. E o que estou querendo dizer é que precisamos pensar sobre como eles vão evoluir, e, portanto, precisamos ajustar nossas intervenções para obter o máximo da intervenção, assim nós podemos fazer com que esses organismos evoluam na direção que quisermos.
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.
Então, eu realmente não tenho tempo para falar sobre essas coisas, mas eu queria deixá-las no ar, apenas para dar a vocês a noção de que realmente existem soluções para controlar a evolução da nocividade de alguns dos patógenos com os quais temos nos confrontado. E isso está relacionado com um monte de outras idéias que têm sido discutidas. Por exemplo, hoje cedo houve uma discussão sobre como você pode reduzir a transmissão sexual do HIV? O que isso enfatiza é que precisamos descobrir como isso vai funcionar. Será que vai diminuir se alterarmos a economia da área? Ela pode ser reduzida se intervirmos no sentido de encorajar as pessoas a serem mais fiéis a seus parceiros e assim por diante.
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.
Mas a questão chave é pensar sobre como diminuí-la, porque se a diminuirmos, teremos uma mudança evolutiva no vírus. E os dados realmente suportam isso: que você pode fazer o vírus evoluir para se tornar menos agressivo. E isso só vai aumentar a efetividade dos nossos esforços de controle. A outra coisa sobre a qual eu realmente gostaria de falar, além do fato de que isso traz uma dimensão completamente nova para o estudo do controle de doenças, é que, freqüentemente, os tipos de intervenções que você quer, que indica que deve ser feito, são os tipos de intervenções que as pessoas querem de qualquer maneira. Mas as pessoas não têm sido capazes de justificar o custo.
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.
Então, esse é o tipo de coisa sobre a qual estou falando. Se nós sabemos que é um bom investimento prover água limpa, então eu acho que podemos dizer, vamos concentrar os esforços nesse aspecto do controle para que possamos resolver o problema, mesmo assim, se você só olhar para a freqüência da infecção, você sugeriria que não pode resolver o problema bem o suficiente apenas limpando o abastecimento de água. De qualquer forma, vou terminar por aqui e muito obrigado.
(Applause)
(Aplauso)