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  • What I'd like to do is just drag us all down into the gutter,

    翻訳: Keiichi Kudo 校正: Misaki Sato

  • and actually all the way down into the sewer

    私は これから皆さんを排水溝まで

  • because I want to talk about diarrhea.

    いっそ下水まで引きずり込もうと思います

  • And in particular, I want to talk about

    というのも 下痢のお話をしたいからです

  • the design of diarrhea.

    具体的には下痢のデザインについて

  • And when evolutionary biologists talk about design,

    お話したいと思います

  • they really mean design by natural selection.

    進化生物学者がデザインについて語る時は

  • And that brings me to the title of the talk,

    自然淘汰によるデザインの事を言っています

  • "Using Evolution to Design Disease Organisms Intelligently."

    トークのタイトルの由来がそこでして

  • And I also have a little bit of a sort of smartass subtitle to this.

    「進化を利用した病原菌の知的なデザインについて」です

  • But I'm not just doing this to be cute.

    賢い人ぶってサブタイトルも付けました [ドロドロの国のダーウィン]

  • I really think that this subtitle explains

    ですが 見栄えばかりを考えたのではありません

  • what somebody like me, who's sort of a Darwin wannabe,

    このサブタイトルは私のようなダーウィン気取りが

  • how they actually look at one's role in

    健康科学や医学の分野で

  • sort of coming into this field of health sciences and medicine.

    自身の役割をどのように捉えているかを

  • It's really not a very friendly field for evolutionary biologists.

    表現できると考えたからです

  • You actually see a great potential,

    進化生物学者に対して友好的な分野ではありません

  • but you see a lot of people who are sort of defending their turf,

    もの凄く可能性を秘めた分野ですが

  • and may actually be very resistant, when one tries

    多くの人が自分の縄張りを守るようにしています

  • to introduce ideas.

    新たなアイデアが提案されても

  • So, all of the talk today is going to deal with two general questions.

    激しい批判が起こるでしょう

  • One is that, why are some disease organisms more harmful?

    本日お話しするのは 2 つの一般的な問題についてです

  • And a very closely related question, which is,

    1 つ目は なぜある病原菌は他のより有害なのか

  • how can we take control of this situation once we understand

    もう 1 つは密接に関連した問題で

  • the answer to the first question?

    1 つ目の問題を解明したとして

  • How can we make the harmful organisms more mild?

    それをどう制御するのか

  • And I'm going to be talking, to begin with, as I said,

    病原生物の毒性を和らげることができるのか です

  • about diarrheal disease organisms.

    先に述べた通り まずは

  • And the focus when I'm talking about the diarrheal organisms,

    下痢の病原菌についてお話します

  • as well as the focus when I'm talking about any organisms

    この話のポイントは

  • that cause acute infectious disease,

    そして 急性感染性の病気を起こす

  • is to think about the problem from a germ's point of view,

    他の病原菌でも共通のポイントは

  • germ's-eye view.

    問題を細菌の視点から

  • And in particular, to think about a fundamental idea

    考えてみることです

  • which I think makes sense out of a tremendous amount of variation

    特に 病原菌の有害さには

  • in the harmfulness of disease organisms.

    非常に大きなバラツキがあるという

  • And that idea is that from the germ's-eye point of view,

    根本的な部分を考えることです

  • disease organisms have to get from one host to another,

    そのアイデアとは 細菌の立場で見てみると

  • and often they have to rely on the well-being of the host

    病原菌はあるホストから他のホストに移る必要があり

  • to move them to another host.

    他のホストに移るために

  • But not always.

    ホストが元気であることが しばしば求められます

  • Sometimes, you get disease organisms

    ただ 常にそうではありません

  • that don't rely on host mobility at all for transmission.

    時々 ホストの移動性に依存しない

  • And when you have that, then evolutionary theory tells us

    病原菌に感染することもあります

  • that natural selection will favor the more exploitative,

    そうした場合 進化論の教えるところでは

  • more predator-like organisms.

    自然選択によって より搾取的で捕食者の様な

  • So, natural selection will favor organisms

    生物が選ばれるのです

  • that are more likely to cause damage.

    つまり自然選択で

  • If instead transmission to another host requires host mobility,

    より害をなす生物が選ばれます

  • then we expect that the winners of the competition

    もしホストを渡り歩くのに ホストの移動力が必要ならば

  • will be the milder organisms.

    競争の勝者は穏やかな細菌になると

  • So, if the pathogen doesn't need the host to be healthy and active,

    考えられます

  • and actual selection favors pathogens

    つまり もし病原体にとってホストが

  • that take advantage of those hosts,

    健康で活動的である必要が無いのだとすれば

  • the winners in the competition are those that exploit the hosts

    自然選択は ホストにつけこむ病原菌を選び

  • for their own reproductive success.

    生存競争の勝者は 自身の繁殖のために

  • But if the host needs to be mobile in order to transmit the pathogen,

    ホストを搾取する生物となるでしょう

  • then it's the benign ones that tend to be the winners.

    逆に 病原体の感染に ホストの運動力が必要な場合は

  • So, I'm going to begin by applying this idea to diarrheal diseases.

    害の少ない病原体が勝者になるでしょう

  • Diarrheal disease organisms get transmitted in basically three ways.

    以上の考えを下痢症状に適用してみます

  • They can be transmitted from person-to-person contact,

    下痢原因生物は基本的に三つの方法で感染します

  • person-to-food-then-to-person contact,

    人と人の接触で感染しますし

  • when somebody eats contaminated food,

    人 - 食物 - 人の接触でも感染します

  • or they can be transmitted through the water.

    汚染された食べ物の摂取や

  • And when they're transmitted through the water,

    あるいは水を通じても感染します

  • unlike the first two modes of transmission,

    水を通じて感染する場合は

  • these pathogens don't rely on a healthy host for transmission.

    他の 2 つの感染経路とは異なり

  • A person can be sick in bed and still infect tens, even hundreds

    病原体は健康なホストを頼る必要がないのです

  • of other individuals.

    ホストが病床に伏せったままで 何十 何百人にも

  • To sort of illustrate that, this diagram emphasizes that

    感染させることができます

  • if you've got a sick person in bed,

    この図でどういうことかお見せします

  • somebody's going to be taking out the contaminated materials.

    誰かが病に伏せっている時

  • They're going to wash those contaminated materials,

    誰かが汚染物質をよそへ運びます

  • and then the water may move into sources of drinking water.

    彼らは水で その汚染物質を洗い

  • People will come in to those places where you've got

    その水が飲料水源に流入する可能性があります

  • contaminated drinking water,

    その汚染された飲料水を

  • bring things back to the family,

    皆が汲みに来るでしょう

  • may drink right at that point.

    そしてそれを家族の元へ持ち帰り 皆でそれを飲むかも知れません

  • The whole point is that a person who can't move

    ポイントは 移動できない人でも

  • can still infect many other individuals.

    大勢の人に感染を拡げられるということです

  • And so, the theory tells us that

    進化論に従えば

  • when diarrheal disease organisms are transported by water,

    下痢原性菌が水を媒介する場合は

  • we expect them to be more predator-like, more harmful.

    より捕食者的 より有害になると想定できます

  • And you can test these ideas.

    これは 確かめる方法があります

  • So, one way you can test is just look at all diarrheal bacteria,

    一つの方法として 全ての下痢原性細菌を調べ

  • and see whether or not the ones that tend to be

    主に水で感染する細菌が

  • more transmitted by water, tend to be more harmful.

    他より危険なものかを確認するのです

  • And the answer is -- yep, they are.

    答えはというと ―その通りなのです

  • Now I put those names in there just for the bacteria buffs,

    細菌ファンの方のために名前を表示してますが

  • but the main point here is that --

    とにかくここでの要点は ―

  • (Laughter)

    (笑)

  • there's a lot of them here, I can tell --

    ええ たくさんありますよね ―

  • the main point here is that those data points

    ここで重要なのは データは全て

  • all show a very strong, positive association between

    下痢原性生物が水で感染する割合と

  • the degree to which a disease organism is transmitted by water,

    有害性 すなわち症状を放置した場合の致死率の間に

  • and how harmful they are,

    非常に強い正の相関を

  • how much death they cause per untreated infection.

    示しているということです

  • So this suggests we're on the right track.

    これは我々の考え方が 合っていることを示唆しています

  • But this, to me, suggests that we really need

    ただここで私は 更にいくつか疑問を

  • to ask some additional questions.

    追求していく必要があると考えました

  • Remember the second question that I raised at the outset was,

    冒頭で触れた 二つ目の問題を思い出してください

  • how can we use this knowledge

    このような実態を知った上で どうすれば

  • to make disease organisms evolve to be mild?

    病原生物を和らげられるのかという問題です

  • Now, this suggests that if you could just block waterborne transmission,

    この話で行くなら 飲料水媒介の感染を防げば

  • you could cause disease organisms to shift from

    病原生物をこのグラフの右側から

  • the right-hand side of that graph to the left-hand side of the graph.

    左側にシフトさせる事ができるかもしれません

  • But it doesn't tell you how long.

    しかしどれだけ時間がかかるかは不明です

  • I mean, if this would require thousands of years,

    というのも 数千年かかるなら

  • then it's worthless in terms of controlling of these pathogens.

    病原体の制御としての価値はなく

  • But if it could occur in just a few years,

    ほんの数年で実現できるのであれば

  • then it might be a very important way to control

    これまで制御できなかった手強い問題を

  • some of the nasty problems that we haven't been able to control.

    制御する重要な方法だと言えます

  • In other words, this suggests that we could

    言い換えるなら これは私たちが

  • domesticate these organisms.

    細菌を飼い馴らせることを示唆しているのです

  • We could make them evolve to be not so harmful to us.

    有害性が和らぐよう進化させられるかもしれません

  • And so, as I was thinking about this, I focused on this organism,

    こういったことを考えていた頃 ビブリオ属

  • which is the El Tor biotype of the organism called Vibrio cholerae.

    エルトール型コレラという細菌に目を付けました

  • And that is the species of organism that is responsible

    これはコレラ発症の原因となる

  • for causing cholera.

    細菌です

  • And the reason I thought this is a really great organism to look at

    調査対象として最適な生物だと考えたのは

  • is that we understand why it's so harmful.

    なぜ有害かが明らかになっているからです

  • It's harmful because it produces a toxin,

    それは 細菌が毒素を生成するからであり

  • and that toxin is released when the organism

    この毒素は 細菌が我々の腸管に

  • gets into our intestinal tract.

    入ると放出されるからです

  • It causes fluid to flow from the cells that line our intestine

    毒素は腸の表面に並んだ細胞から水分を

  • into the lumen, the internal chamber of our intestine,

    腸の内腔であるルーメンへと流し出します

  • and then that fluid goes the only way it can, which is out the other end.

    流れに従って出口へ出て行きます

  • And it flushes out thousands of different other competitors

    流れ出る時 ビブリオにとって邪魔な

  • that would otherwise make life difficult for the Vibrios.

    他の数千の競合細菌も流し出します

  • So what happens, if you've got an organism,

    つまりこの生物が体内に入ると

  • it produces a lot of toxin.

    大量の毒を生成するということです

  • After a few days of infection you end up having --

    感染して数日も経てば

  • the fecal material really isn't so disgusting as we might imagine.

    思ったよりは汚くない糞便が出てきます

  • It's sort of cloudy water.

    濁った水といった感じです

  • And if you took a drop of that water,

    その水を一滴調べてみると

  • you might find a million diarrheal organisms.

    そこには百万もの下痢細菌がいます

  • If the organism produced a lot of toxin,

    もしそれらが大量の毒を生成していたら

  • you might find 10 million, or 100 million.

    数は千万から一億にも上るでしょう

  • If it didn't produce a lot of this toxin,

    もし毒を さほど生成していなかったら

  • then you might find a smaller number.

    細菌の数も もっと少ないでしょう

  • So the task is to try to figure out

    従って私たちの課題は

  • how to determine whether or not you could get an organism like this

    飲料水媒介の感染を防いで 感染経路を人と人の接触

  • to evolve towards mildness by blocking waterborne transmission,

    または人 - 食物 - 人に制限することで

  • thereby allowing the organism only to be transmitted

    細菌の毒性が和らぐように

  • by person-to-person contact,

    進化させられるか否かを

  • or person-food-person contact --

    調べることです

  • both of which would really require that people be

    いずれの感染経路も ホストが

  • mobile and fairly healthy for transmission.

    移動力とある程度の健康を保っている必要があります

  • Now, I can think of some possible experiments.

    いくつかの実験を考えることができます

  • One would be to take a lot of different strains of this organism --

    一つはこの細菌から多様な株 ―

  • some that produce a lot of toxins, some that produce a little --

    生み出す毒素が多い株や少ない株を用意し

  • and take those strains and spew them out in different countries.

    あちこちの国にばらまいてみるのです

  • Some countries that might have clean water supplies,

    清潔な水供給のある国々では

  • so that you can't get waterborne transmission:

    飲料水媒介の感染は発生しないでしょう

  • you expect the organism to evolve to mildness there.

    そこでは 有害性の和らぐ進化を遂げるでしょう

  • Other countries, in which you've got a lot of waterborne transmission,

    飲料水媒介の感染が膨大に発生する国々では

  • there you expect these organisms to evolve

    この生物は高い有害性を持つ方向へ

  • towards a high level of harmfulness, right?

    進化を遂げると予想できますね

  • There's a little ethical problem in this experiment.

    この実験には少し倫理的問題があります

  • I was hoping to hear a few gasps at least.

    皆さんが狼狽するのが聞けるかと期待していましたが

  • That makes me worry a little bit.

    これは少し心配になりますね

  • (Laughter)

    (笑)

  • But anyhow, the laughter makes me feel a little bit better.

    笑いが起きて少し気が軽くなりました

  • And this ethical problem's a big problem.

    これは倫理面で大きな問題があります

  • Just to emphasize this, this is what we're really talking about.

    言うなれば次のようなことです

  • Here's a girl who's almost dead.

    死に瀕した少女がいます

  • She got rehydration therapy, she perked up,

    補水療法により彼女は回復し

  • within a few days she was looking like a completely different person.

    数日もしないうちに見違えるようになりましたが

  • So, we don't want to run an experiment like that.

    こんな実験は実施したくないのです

  • But interestingly, just that thing happened in 1991.

    しかし興味深い事に まさにそれが起こりました

  • In 1991, this cholera organism got into Lima, Peru,

    1991年 コレラ菌がペルーのリマに上陸しました

  • and within two months it had spread to the neighboring areas.

    二ヶ月の間に隣接地域に広がりました

  • Now, I don't know how that happened,

    どのようにしてそれが起こったか分かりません

  • and I didn't have anything to do with it, I promise you.

    私は何も関与していません 約束します

  • I don't think anybody knows,

    関与している人など存在しないと思いますが

  • but I'm not averse to, once that's happened,

    ただ それが起きてしまったとなれば

  • to see whether or not the prediction that we would make,

    予想が合っているか否かを

  • that I did make before, actually holds up.

    確かめるのに やぶさかではありませんでした

  • Did the organism evolve to mildness in a place like Chile,

    チリのようにラテンアメリカでも特に優れた

  • which has some of the most well protected water supplies

    給水設備を有する国で進化したコレラの毒性は

  • in Latin America?

    和らいでいたのか

  • And did it evolve to be more harmful in a place like Ecuador,

    給水設備が十分で無いエクアドルなどでは

  • which has some of the least well protected?

    細菌は 強い毒性を持つよう進化したのか

  • And Peru's got something sort of in between.

    ペルーの場合 中間でした

  • And so, with funding from the Bosack-Kruger Foundation,

    ボサック・クルーガー財団の支援を受け

  • I got a lot of strains from these different countries

    私はそれらの国から細菌株を入手し

  • and we measured their toxin production in the lab.

    それらの生成毒素を測定しました

  • And we found that in Chile -- within two months of the invasion of Peru

    チリの細菌株 -- ペルーで二ヶ月間で広がり

  • you had strains entering Chile --

    チリにまで侵入してきた細菌株ですが

  • and when you look at those strains,

    これを調べてみると

  • in the very far left-hand side of this graph,

    グラフの一番左手にある通り

  • you see a lot of variation in the toxin production.

    生成毒素量に大きなバラツキが見られます

  • Each dot corresponds to an islet from a different person --

    ドットはそれぞれ 別の人の島に対応しています

  • a lot of variation on which natural selection can act.

    自然選択が多岐に渡り作用しています

  • But the interesting point is, if you look over the 1990s,

    ここで興味深いのは 1990年代を振り返ると

  • within a few years the organisms evolved to be more mild.

    数年でこの細菌は 和らぐ方向に進化しています

  • They evolved to produce less toxin.

    生成する毒素が少なくなる方向に進化してます

  • And to just give you a sense of how important this might be,

    これがどれほど重要かを把握してほしいのです

  • if we look in 1995, we find that there's only one case of cholera,

    1995年に調べた チリで報告された

  • on average, reported from Chile every two years.

    コレラの発症例は平均して2年に一件のみでした

  • So, it's controlled.

    つまり 制御されているのです

  • That's how much we have in America,

    これはアメリカ大陸が風土的に有している

  • cholera that's acquired endemically,

    コレラの数です

  • and we don't think we've got a problem here.

    問題があるようには見えません

  • They didn't -- they solved the problem in Chile.

    チリでは 問題は解決されました

  • But, before we get too confident, we'd better look at some of those other countries,

    ただ 自信過剰になる前に 他の国にも目を向けて

  • and make sure that this organism doesn't just always evolve toward mildness.

    この生物が和らぐ方向へ 進化するばかりでは無い事を確認しましょう

  • Well, in Peru it didn't.

    ペルーがそうです

  • And in Ecuador -- remember, this is the place where it has

    それにエクアドル ―

  • the highest potential waterborne transmission --

    飲料水媒介感染の可能性が最も高いとされる国ですが

  • it looked like it got more harmful.

    より有害に進化したようです

  • In every case there's a lot of variation,

    どの国でもバラツキは大きく

  • but something about the environment the people are living in,

    居住地域の環境の何か ―

  • and I think the only realistic explanation is that it's

    唯一の現実的な説明は恐らく

  • the degree of waterborne transmission,

    飲料水媒介による感染の度合いですが

  • favored the harmful strains in one place, and mild strains in another.

    その違いが ある場所では有害な株を生み 他では毒性の弱い株を生んだのでしょう

  • So, this is very encouraging,

    これはとても頼もしい結果です というのも

  • it suggests that something that we might want to do anyhow,

    資金があればなんとかできるということ

  • if we had enough money, could actually give us a much bigger bang for the buck.

    投資金額以上の効果が 得られると分かったからです

  • It would make these organisms evolve to mildness,

    生物をより無害な方向へ進化させる事ができます

  • so that even though people might be getting infected,

    それは 例え人に感染したとしても

  • they'd be infected with mild strains.

    感染するのは弱い株ということになります

  • It wouldn't be causing severe disease.

    深刻な症状には発展しません

  • But there's another really interesting aspect of this,

    また ここでもう一つ重要な点は

  • and this is that if you could control the evolution of virulence,

    もし病毒性 -- 有害性の進化を

  • evolution of harmfulness,

    制御する事ができるとすれば

  • then you should be able to control antibiotic resistance.

    抗生物質耐性も制御できるはずです

  • And the idea is very simple.

    アイデアは非常に単純です

  • If you've got a harmful organism,

    有害な細菌が感染すると

  • a high proportion of the people are going to be symptomatic,

    大勢の人が症状を示し

  • a high proportion of the people are going to be going to get antibiotics.

    その大勢が抗生物質を服用する事になります

  • You've got a lot of pressure favoring antibiotic resistance,

    抗生物質耐性を高めるたくさんの刺激を受けて

  • so you get increased virulence leading to

    細菌は病毒性を増し

  • the evolution of increased antibiotic resistance.

    抗生物質耐性が高まる方向へ進化していきます

  • And once you get increased antibiotic resistance,

    一度 抗生物質耐性が付いてしまうと

  • the antibiotics aren't knocking out the harmful strains anymore.

    有害な細菌株に抗生物質が効かなくなります

  • So, you've got a higher level of virulence.

    結果的に病毒性の水準が高まります

  • So, you get this vicious cycle.

    悪循環が生まれてしまうわけです

  • The goal is to turn this around.

    目標は これをひっくり返す事にあります

  • If you could cause an evolutionary decrease in virulence

    もし給水設備を清潔にする事で

  • by cleaning up the water supply,

    病毒性を進化面で減らせられたら