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.
Yapmak istediğim şey hepimizi pis suyun, hatta kanalizasyonun içine çekmek çünkü sizlere ishalden bahsetmek istiyorum. Özellikle de ishalin tasarımından bahsetmek istiyorum. Evrim biyologları bir şeyin tasarımından bahsederlerken aslında demek istedikleri "doğal seleksiyon" aracılığıyla oluşan tasarımdır. Bu tanım beni bu konuşmanın başlığına yönlendiriyor, "Evrim Yolu ile Hastalık Hapan Organizmaları Akıllıca Tasarlamak" Ayrıca bu sunuma hınzır bir alt başlık da ekledim. Ama bunu şirinlik olsun diye yapmıyorum. Çünkü inanıyorum ki bu alt başlık benim gibi Darwin'den ilham alan birinin sağlık bilimleri ve tıp alanında çalışırken üstlendiği görevi de açıklıyor. Bu alan aslında bir evrim biyoloğu için çok da dostane bir alan sayılmaz. İnanılmaz potansiyeli olan bir alan. Ancak içindeki pek çok kişi kendi alanını korumakla meşgul ve birisi yeni bir fikir önerdiğinde inanılmaz derecede dirençle karşılaşabiliyor.
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.
Bugünkü konuşma iki soru ile ilintili. Birincisi, neden bazı hastalık yapıcı organizmalar daha zararlı, ikinci soru ise ilki ile çok ilintili: ilk sorunun cevabını anladıktan sonra bu durumu nasıl kontrol altına alabiliriz? Zararlı organizmaları nasıl daha az zararlı hale getirebiliriz? Başlangıçta da belirttiğim gibi konuşmaya ishale neden olan organizmalar ile başlayacağım. İshale neden olan organizmalardan bahsederken, aslında akut enfeksiyon hastalıklarına neden olan tüm organizmalardan bahsederken sorunu mikrobun bakış açısından değerlendirmekte fayda var. Mikrobun bakış açısı. Bu bakış açısı özellikle de hastalık yapan organizmaların zararlılıklarındaki inanılmaz çeşitliliği düşünecek olursak en akla yakın olanı. Mikrobun bakış açısına göre hastalık yapan organizmalar bir konaktan diğerine geçmek zorundadır, konağın bu mikropları bir diğer konağa aktarabilmesi için genelde sağlık durumunun iyi olması gerekir.
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.
Ancak bu her zaman doğru değil. Bazen hastalık yapan organizmalar konağın hareketliliğine ihtiyaç duymazlar. Durum bu olduğunda, evrim teorisine göre doğal seleksiyon daha sömürücü, daha saldırgan organizmaların lehine çalışır. Yani doğal seleksiyon zarar verme ihtimali daha yüksek olan canlıları destekleyecektir. Aksine, eğer bir başka konağa geçiş konağin hareketli olmasına bağlı ise o zaman yarışmanın galipleri daha hafif hastalık yapan organizmalar olacaktır. Yani, eğer patojen konağın sağlıklı ve aktif olmasına ihtiyaç duymazsa ve seleksiyon bu konakları kullanan patojenleri desteklerse, yarışmanın galipleri kendi üreme başarıları için konaklarını sömüren organizmalar olacaktır. Aksine, konağın patojeni diğer konaklara iletmesi için hareketli olması gerekiyorsa bu defa kazanan organizmalar iyi huylular olacaktır.
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.
Şimdi bu fikri ishal yapan hastalıklara uygulayalım. İshal yapan hastalık etmenleri üç yolla bulaşır. İnsandan-insana doğrudan temas ile bulaşabilir, insandan-besinlere-tekrar insana, yani kirlenmiş besin maddelerinin yenmesi yoluyla bulaşabilir, veya su aracılığı ile bulaşabilir. Su aracılığı ile olan bulaşta ilk iki bulaşma yolunun aksine organizmalar yeni konaklara geçmek için sağlıklı bir konağa ihtiyaç duymazlar. Hasta yatağında yatan bir kişi bulunduğu yerden onlarca, yüzlerce yeni kişiye hastalık bulaştırabilir. Bu durumu şu şekil özetliyor: Eğer yatakta yatan bir hasta varsa bir başka kişi hastanın kullandığı mikroplu malzemeleri alacak ve bunları yıkayacaktır daha sonra bu yıkama suyu içme suyu kaynaklarına karışabilir. Mikroplu içme suyu kaynaklarına gelen insanlar buradaki suyu hemen orada içebilir veya ailelerinin kullanımı için taşıyabilirler. Esas nokta şu: hareket edemeyecek kadar hasta birisi bu yolla diğer kimselere hastalık bulaşmasına neden olabilir.
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.
Teoriye göre ishal yapan organizmaların su aracılığı ile taşınması halinde, bu organizmaların daha zararlı, hatta öldürücü olması gerekir. Bu fikirleri sınayabilirsiniz. Sınamanızın bir yolu ishal yapan tüm bakterilere bakmak ve su aracılığı ile geçenlerin daha zararlı olup olmadığını incelemektir. Bu sorunun cevabı-- evet, daha zararlılar. Bu isimleri sadece bakteri meraklıları için koydum, ama esas nokta şu ki-- (Gülüşme) burada epey fazla sayıdalar anlaşılan -- esas konu, buradaki veri noktaları bir organizmanın su ile bulaşma derecesi ile ne kadar hastalık yapıcı olduğu arasında çok güçlü, pozitif bir bağlantı olduğunu gösteriyor. tedavi edilmeyen vakalardan kaçı ölümle sonuçlanıyor. Bu grafik, doğru yolda olduğumuzun göstergesi. Ancak, bu veriler bize bazı ilave sorular sormamız gerektiğini söylüyor.
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.
Hatırlayın, en başta yönelttiğim sorulardan biri organizmaların daha az zararlı hale evrimleşmesini sağlamak için bu bilgiyi nasıl kullanabiliriz idi. Bu veriler, su aracılığı ile bulaşı engelleyebilirseniz hastalık yapan organizmaların grafiğin sağ tarafından sol tarafına geçebileceğini gösteriyor. Ama bunun ne kadar zaman süreceğini göstermiyor. Yani, eğer bu değişim binlerce yıl alacaksa, bu, patojenleri kontrol etmek için oldukça anlamsız bir yöntem. Ama eğer birkaç yılda bu değişim ortaya çıkarsa o zaman şimdiye dek kontrol etmeyi başaramadığımız sorunların önüne geçme konusunda çok önemli bir yol olabilir. Bir diğer deyişle, bu veriler bu organizmaları evcilleştirebileceğimizi gösteriyor. Onların bize çok zararlı olmayacak bir forma evrilmelerini sağlayabiliriz.
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.
Bu konuyu değerlendirirken Vibrio choleri denen El Tor biyotipindeki bir ogranizmaya odaklandım, ki bu organizma koleraya neden olan mikroptur. Bu organizma, incelemek için gerçekten de ideal böylece neden bu kadar zararlı olduğunu anlayabiliriz. Bu mikrop bir toksin üretir, ve ürettiği bu toksin organizma sindirim sistemimize ulaştığında salgılanır. Toksin, barsak hücrelerimizin içindeki sıvının barsak içindeki kanala sızmasına neden olur, biriken bu sıvı da mevcut olan tek yoldan, barsağın diğer ucundan dışarı çıkar. Çıkarken de normalde barsak içindeki vibrioların üremesini zorlaştıracak binlerce başka rakip organizmayı da dışarı atar.
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.
Öyleyse, bu şekilde fazla miktarda toksin üreten bir mikropla karşılaştıysanız ne olur? Hastalandıktan birkaç gün sonra dışkınız artık tahmin ettiğimiz kadar iğrenç bir görünüme sahip değildir, daha çok bulanık bir suya benzer. Eğer bu sudan bir damla alır ve incelerseniz içinde ishale neden olan organizmalardan milyonlarca bulabilirsiniz. Eğer organizma fazla miktarda toksin ürettiyse bu sayı 10 veya 100 milyon adet mikrop bulabilirsiniz. Eğer çok fazla toksin üretmedi ise o zaman daha az sayıda mikrop bulursunuz. Şimdi esas yapmamız gereken, suyla geçiş yolunu bloke etmek yolu ile tip bir organizmanın daha hafif bir forma evrimleşip evrimleşmeyeceğini anlamaya çalışmak. ve bunun için bu organizmayı sadece insandan-insana temas veya insan-yiyecek-insan teması ile bulaşmaya zorlamak. Ki bu yöntemlerin ikisi de hastalık kapan kişilerin geçişi sağlamak için hareketli ve olarak sağlıklı olmasını gerektiriyor.
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.
Şimdi, benim aklıma olası birkaç deney geliyor. Birincisi; bu organizmanın pek çok farklı alt türlerini --bazıları yüksek miktarda toksin üreten, bazıları az miktarda üreten-- almak ve bu alt türleri farklı ülkelere yaymak Bazı ülkelerde su kaynakları temiz olduğundan buralarda su aracılığı ile geçiş olmayacaktır. Böyle bir ülkede organizmanın daha hafif forma evrimleşmesini beklersiniz. Başka ülkelerde, su aracılığı ile bulaşın çok olduğu yerlerde ise organizmaların daha zararlı olan forma evrimleşmesini beklersiniz, değil mi? Tabi bu deneyde ufak bi etik sorun var. En azından birkaç kişinin hayret nidasını duymayı umuyordum, Bu durum beni biraz endişelendirdi.
(Laughter)
(Gülüşme)
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.
Neyse ki bu gülme sesleri biraz daha iyi hissetmemi sağladı. Ve bu etik problem oldukça büyük bir sorun. Bir kez daha üzerine basarak söylüyorum, işte bahsettğimiz şey bu. Bu gördüğünü ölmek üzere olan bir kız. Sıvı tedavisi ile kendine geldi, birkaç gün içinde ise bambaşka bir insan oldu. Bu nedenle, bahsettiğim gibi bir deney yapmak istemiyoruz. Ama ilginçtir ki, bahsettiğim örnek aslında 1991 yılında kendiliğinden oldu. 1991 yılında, bu kolera mikrobu Lima, Peru'ya geldi ve izleyen iki ay içinde tüm komşu bölgelere yayıldı. Tam olarak nasıl olduğunu bilmiyorum, ve sizi temin ederim ki bu salgın ile hiç bir ilgim yok. Kimsenin de nasıl olduğunu bildiğini sanmıyorum. Ancak böyle bir olay bir defa meydana geldikten sonra daha önce ortaya koyduğumuz öngörünün doğruluğunu sınamamızda bence bir sakınca yok. Bu organizma Latin Amerika'nın en korunaklı su kaynaklarının olduğu Şili'de daha az zararlı bir forma evrimleşti mi? Ve en az korunaklı su kaynaklarından birine sahip olan Ekvador'da daha zararlı bir hale evrimleşti mi? Peru'daki su kaynakları ise bu ikisinin arasında bir yerde.
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.
Böylece, Bozack-Kruger Vakfı'nın sağladığı maddi destek ile bu ülkelerin her birindeki farklı suşlardan pek çok örnek topladım ve bu örneklerin toksin üretimini labarotuvarda ölçtük. Ve Peru'daki salgından iki ay sonra suşların Şili'ye vardığını tespit ettik. Ama bu grafiğin en sol tarafındaki bu suşlara bakarsınız, toksin üretiminde yüksek bir çeşitlilik olduğunu görebilirsiniz. Her bir nokta farklı bir kişiden alınan örneği gösteriyor. Doğal seleksiyonun etkileyebileceği yüksek bir çeşitlilik var. Ama ilginç olan şu ki, eğer 1990'lara bakarsanız birkaç yıl içinde organizmalar daha zararsız hale evrimleşmişler. Daha az toksin üretecek şekilde evrimleşmişler. Bunun ne kadar önemli bir şey olduğunu anlamak için, eğer 1995 yılına bakarsak, Şili'nden iki yılda bir ortalama bir vaka rapor edildiğini görebiliriz.
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.
Yani kontrol altında. Bu rakam, bizim Amerika'da gördüğümüz salgın yolu ile geçen vaka sayısı kadar. Burada bir sorun olmadığını düşünüyoruz. Bir sorun yok, Şili'deki sorun çözülmüş durumda. Ama çok emin olmadan önce diğer ülkelere de bakmakta ve bu organizmanın her zaman daha zararsız hale evrimleşmediğine emin olmakta fayda var. Bakın, Peru'da böyle olmadı. Ve öyle görünüyor ki Ekvador'da -- ki hatırlayın burası su-yolu ile bulaş potansiyeli en yüksek olan yer idi -- daha zararlı hale gelmiş. Her bir vakada çok fazla çeşitlilik var, ama insanların yaşadığı çevre ile ilgili bir şey, ki bence tek olası açıklama su aracılığı ile bulaş miktarı bir yerde zararlı suşları desteklerken, diğer yerde zayıfları desteklemiş durumda.
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.
Bu bulgular çok çok yüreklendirici, veriler eğer yeterince paramız olsa zaten yapmak isteyeceğimiz bir şeyin, paranın meydana getireceği etkiyi daha da artıracağını gösteriyor. Eğer bu, bu organizmaların daha zayıf hale evrimleşmesini sağlarsa insanlar hastalansa bile daha zayıf suşlarla enfekte olacaklar. Ölümcül şekilde hastalanmayacaklar. Bu durumun gerçekten çok ilginç bir başka yönü ise eğer hastalık yapıcılığın, zararlılığın evrimleşmesini kontrol edebilirseniz antibiyotik direncini de kontrol edebilirsiniz. Altındaki mantık çok basit. Eğer zararlı bir organizmanız varsa, pekçok insan semptomatik olacaktır ve bu kişilerin büyük çoğunluğu antibiyotik alacaklardır. Böylece antibiyotik direncini destekleyen bir baskı oluşur ve antibiyotik direncinin artıracak bir evrimleşmeye neden olan yüksek virulans elde edersiniz. Bir kez artmış antibiyotik direnci ortaya çıktığında artık antibiyotikler zararlı suşlara etkisiz hale gelir. Böylece daha yüksek bir seviyede virulans oluşur.
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.
Böylece zararlı bir kısırdöngü ortaya çıkar. Amaç bunu geri döndürmektir. Eğer su kaynaklarını temizleyerek virulansı azaltmaya yönelik evrimleşmeye neden olursanız antibiyotik direncinde de evrimsel bir azalma elde etmeniz mümkün olur. Şimdi tekrar aynı ülkelere bakalım. Şili antibiyotik direnci sorununun üstesinden gelmiş mi? Bu arada Ekvador'da bu sorun yeni yeni mi ortaya çıkmış? Eğer 1990'ların başına bakarsak tekrar pek çok çeşitlilik görüyoruz. Bu grafikte, Y ekseninde antibiyotik direnci miktarı mevcut. Detaya girmeyeceğim. Ama Şili, Peru ve Ekvador'da de antibiyotik dirençlerinde yüksek bir çeşitlilik görüyoruz. Ama 1990'ların sonunda, beş yıl kadar sonraya bakarsak Ekvador'da antibiyotik direnci sorununun başladığını görebiliriz. Antibiyotiklerin etkinliği azalıyordu. Ve Şili'de antibiyotikler hala etkindi.
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.
Görünen o ki, Şili iki badire atlatmış. Hem bulunan organizma daha az zararlı hale evrimleşmiş, hem de antibiyotik direnci gelişimi görülmemiş. Şimdi bu fikirleri bazı organizmaların neden daha zararlı hale geldiğini anlamak kaydıyla pek çok yere uyarlayabiliriz. Size bir örnek daha vermek istiyorum, çünkü az da olsa sıtma'dan bahsettik. Bahsetmek istediğim örnek ya da sormak istediğim soru şu: sıtma nedeni olan organizmayı daha zararsız hale evrimleştirmek için ne yapmalıyız? Şimdi, sıtma hastalığı sivrisinekler yoluyla bulaşır, ve eğer sıtma mikrobu ile enfekte olduysanız kendinizi hasta hissedersiniz, bu da sivrisineklerin sizi ısırmasını kolaylaştırır.
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.
Eğer literatürdeki verilere bakacak olursanız taşıyıcı araclığıyla bulaşan hastalıkların, taşıyıcı olmadan bulaşanlara göre daha zararlı olduğunu görürsünüz. Ancak bence bunu ispat etmek için deneysel olarak da yapılabilecek müthiş bir örnek var. Su-yolu ile bulaş sırasında su kaynaklarını temizlersek bu organizmaların daha az zararlı hale evrimleşip evrimleşmediklerini görebiliriz. Sıtma örneğinde ise, istedğimiz şey sivrisineklerin giremediği evler yapmak. Buradaki mantık daha üstü kapalı. Eğer hastaların evlerini veya hasta kişilerin yattığı hastaneleri sivrisinek giremeyecek hale getirirseniz sivrisinekler bu hastalara ulaşamazlar.
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.
Yani eğer zaralılığı yüksek bir organizma iseniz ve sivrisinek geçirmez evlerin olduğu bir yerde iseniz oyunu kaybettiniz demektir. Başka insanlara geçebilen hastalık etkenleri ancak hasta kişilerin göreceli olarak sağlıklı hissetmesine ve dışarıda dolaşarak sivrisinekler tarafından ısırılabilmesine olanak veren hastalık etkenleri olacaktır. Yani eğer evleri sivrisinek geçirmez hale getirirseniz bu organizmaların daha az zararlı hale evrimleşmelerini sağlayabilirsiniz. Ve bunu hiç tereddüt etmeden yapmamız gerektiğini ispat eden yapılmış bir deney mevcut. Bu deney Kuzey Alabama'da yapıldı. Size bu konuda bir fikir vermek için Amerika Birleşik Devletleri'nin fikir merkezi olan Louisville, Kentucky'ye bir yıldız koydum. Bu müthiş deney, buradan 320 km güneyde, Kuzey Alabama'daki Tennessee Vadisi Yetkililerince yapıldı. Tennessee nehrine baraj kurdular ve suyun birikmesine neden oldular çünkü elektrik ve hidroelektrik güce ihtiyaçları vardı. Durgun su olan yerde sivrisinek de olur. 30'lu yılların sonunda, bu barajları yaptıktan 10 yıl sonra fark ettiler ki Kuzey Alabama halkı sıtmaya yakalanmış. Halkın üçte biri sıtma idi.
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.
Bu, kurulan barajların yerini gösteriyor. Tamam, Tennessee Vadisi Yetkilileri bir ikileme düştü. DDT yoktu, klorokinler yoktu, ne yapmaları lazımdı? Sonunda, Kuzey Alabama'daki tüm evleri sivrisinek geçirmez hale getirmeye karar verdiler. Ve bunu yaptılar da. Kuzey Alabama'yı 11 bölgeye ayırdılar. Üç yıl içinde, ev başına yaklaşık 100 dolar harcayarak, her bir evi sivrisinek-geçirmez hale getirdiler. İşte bu gördükleriniz de veriler. Buradaki her bir sütun bu 11 bölgeden birini işaret ediyor. Yıldız işaretleri ve sivrisinek-geçirmezliğin tamamlandığı zamanı gösteriyor. Buradan görebilirsiniz ki başka hiçbir şey olmadan, sadece evleri sivrisinek geçirmez hale getirmek sıtmanın kökünü kurutmayı sağladı. Bu çalışma, tesadüfen, 1949 yılında sıtma hakkındaki ileri gelen bir kitap olan Boyd's Malariology kitabında yayınlandı. Ama neredeyse hiç bir sıtma uzmanı varlığını bilmiyor. Bu çok önemli, çünkü bize ısırılma orannın düşük olduğu yerlerde sıtmanın kökünü evleri sivrisinek-geçirmez hale getirerek ortadan kaldırabileceğinizi gösteriyor.
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.
Şimdi, bu yöntemi pek çok yerde uygulamanızı öneririm. Örneğin, sıtmanın yaygın olduğu Sub-Sahara Afrika'sında. Ancak ısırılma oranının yüksek olduğu yerlerde, örneğin Nijerya'da bu yolla sıtmanın kökünü kurutamazsınız. Ancak işte bu tip durumlarda, daha az zararlı hale evrimleşmeyi destekleyebilirsiniz. Bence bu yapılmayı bekleyen bir deney, ve elimizde çok güçlü bir yöntem olduğunu teyid etmemizi sağlayacaktır. Bir başka açıdan, elimizdeki diğer yöntemlerden daha üstün. Çünkü günümüzde esas yapılan anti-malaryal (sıtma karşıtı) ilaçlara bel bağlamak. Bu ilaçları düşük maliyetlerle, fazla miktarda üretebiliyor olmamız gerçekten de çok iyi, ancak biliyoruz ki ilaçlar çok yaygın ve ulaşılabilir olduğunda bu ilaçlara karşı direnç gelişecektir. Bu nedenle, ancak kısa vadeli çözüm olabilirler. Bu ise uzun vadeli bir çözüm.
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.
Benim önerdiğim şey şu: Evrimi kendi istediğimiz yöne sevkedebiliriz. Bu, hastalık yapan organizmaları sıtma ilaçları ile kontrol etmek isterken hastalığı alt etmeye çalışma çabalarımızı baltalayan evrimle savaşmaktan çok daha iyi bi yöntem. Gördüğünüz bu tabloda konunun önemini göstermek için sadece iki örnek üzerinde konuştum. Ancak daha önce söylediğim gibi, aynı mantık bulaşıcı hastalıklar ile ilgili pek çok alana uygulanabilir, uygulanmalı da. Çünkü bulaşıcı hastalıklarla uğraşırken, yaşayan sistemlerle uğraşıyoruz. Yaşayan sistemlerle, evrimleşen sistemlerle uğraşıyoruz. Ve bu sistemlere herhangi bir şey yaparsanız bir yana ya da öbür yana doğru evrimleşeceklerdir. Anlatmaya çalıştığım, nasıl evrimleştiklerini anlamaya çalışmak, böylece müdahalelerimizi en etkin şekilde yapabiliriz, böylece bu organizmaları istediğim yöne doğru evrimleşmeye zorlayabiliriz.
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.
Bunların hepsine değinecek vaktim yok, ama bunları size gerçekten de karşılaştığımız bazı kötü patojenlerin daha kötü bir hale evrimleşmesini engelleyecek çözümler olduğunu göstermek için buraya koydum. Ve bu, daha önce bahsettiğimiz fikirlerle de uyumlu. Örneğin, bugün daha erken saatlerde 'HIV'nin cinsel yolla geçmesini nasıl engelleriz?' konulu bir tartışma vardı. Buna göre, mekanizmanın nasıl işlediğini bulmalıyız. Eğer bölgede ekonomisini geliştirirsek daha düşük hale gelir mi? Eğer insanların partnerlerine sadık olmalarını özendirecek yollar bulur ve müdahale edersek daha düşük hale gelebilir, veya benzer şeyler.
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.
Ama anahtar konu, bu oranı nasıl düşüreceğimizi bulmak, Çünkü eğer geçişi düşürebilirsek virüste evrimsel bir değişiklik yaratma şansımız var. Elimizdeki veriler de bunu destekliyor: gerçekten de virüsü daha az zararlı hale dönecek şekilde evrimleştirebiliriz. Ve bu durum hastalığı kontrol etme çabalarımızın etkinliğini artıracaktır. Bu konu hakkında hoşuma giden bir başka husus da, hastalık kontrolü ile ilgili çalışmalara yepyeni bir boyut getirmesi dışında içerdiği müdahalelerin aslında yapılması gereken müdahaleler olması, yani insanların zaten olmasını istediği müdahaleler. Bazı insanlar maliyetleri değerlendiremiyor.
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.
Anlatmaya çalıştığım şöyle bir şey, eğer temiz su sağlamanın ilave olumlu etkileri olacağını biliyorsak rahatlıkla söyleyebiliriz ki, kontrol konusunda verdiğimiz çabaları artırırsak asıl sorunu çözebiliriz. her ne kadar, hastlığın sıklığına bakarak sadece su kaynaklarını temizleyerek bu sorunu çözemeyeceğimizi zannetseniz de. Burada bitiriyorum, çok teşekkür ederim.
(Applause)
(Alkış)