La Edad de Oro antibiótica (entrevista a Claas Kirchhelle)

Claas Kirchhelle

En la Edad de Oro los hombres vivían como dioses, con el corazón libre de preocupaciones, sin fatigas ni miseria; no se cernía sobre ellos la vejez despreciable, sino que, siempre con igual vitalidad en piernas y brazos, se recreaban con fiestas, ajenos a cualquier clase de males. Morían como sumidos en un sueño…" Hesíodo. Los Trabajos y los Días. 

"Otra victoria como ésta y estaré vencido". Pirro de Epiro, tras su segunda y última victoria sobre los Romanos.

La Edad de Oro pertenece al ámbito de la mitología. Fue la primera y más dichosa de las Edades del Ser Humano y, como señala Emil Cioran en su ensayo al respecto, es como una utopía proyectada en el pasado, a diferencia de las usuales, y por tanto perdida, irrecuperable. La flecha del tiempo tiene un único sentido y, una vez suceden las cosas, no hay vuelta atrás. El Rey de Epiro y Macedonia Pirro comprendió la irreversibilidad del tiempo cuando contó las bajas de sus dos primeras batallas contra los Romanos, a los que había derrotado. Sabía que no habría una tercera victoria y pronunció (se dice) una de las frases que encabeza este artículo. 

La evolución biológica por selección natural es el proceso que engloba a todos los demás, y sólo va en un sentido. Cuando una especie se extingue, sencillamente no vuelve a aparecer. Cuando una especie se adapta a un entorno nuevo, tendrá su oportunidad, su tiempo, pero con los cambios ecológicos que se vayan produciendo dejará paso a otras, descendientes suyas o no.

En la anterior entrevista hablábamos con el historiador de la UAB José Luis Betrán Moya, que relata en su obra como las pestes provocadas por diversos patógenos asolaron la Península Ibérica y las posesiones de ultramar de España hasta el año 1919. Es un año aquel reseñable porque trajo la gripe más mortífera conocida en el mundo. Y después...entramos en la Edad de Oro antibiótica. Tardó un poco en llegar, gracias a unos cultivos en placa de Petri olvidados. Olvidar cultivos llevó a Louis Pasteur a descubrir cómo atenuar los virus para hacer con ellos vacunas más eficaces. E hizo que Alexander Fleming descubriera la Penicilina, el primer gran antibiótico. Fleming había luchado en la Primera Guerra Mundial y, tras ver las terribles infecciones que se producían en las trincheras decidió consagrarse a descubrir un eficaz antimicrobiano. Y a finales de la década de los veinte tuvo el descuido que inició la revolución antibiótica, una revolución que ha durado hasta ahora, pero que empieza a verse contrarrestada por la revolución de los microbios multirresistentes.

Un historiador inglés de la Universidad de Oxford, y actualmente en el University College de Dublín, el Profesor Claas Kirchhelle, se interesó por la sucesión de acontecimientos irreversibles de la historia humana y la historia natural que condujo a la RAM (Resistencia Antimicrobiana). Y ello le animó a tratar de entender bien cómo estaba el ser humano "dominando" su entorno. 

¿Realmente teníamos "controlada" la situación? ¿Cómo nos estábamos relacionando con nuestro medio natural? 

Recientemente galardonado con el Premio Wellcome Trust, por su "vigilancia" de la "vigilancia" de las enfermedades infecciosas, acaba de publicar Pyrrhic Progress: the history of antibiotics in anglo-american food production, un libro en el que se aborda el uso excesivo de antibióticos en la Industria Agropecuaria y sus consecuencias en forma de Resistencia Antimicrobiana (RAM).

El Profesor Kirchhelle ha tenido la amabilidad, en una época de intenso trabajo, de responder unas preguntas para La Nueva Ilustración Evolucionista.

En inglés:

1.- Pyrrhus of Epirus defeated the Romans in several battles but lost the war against them. In your work Pyrrhic Progress, do you allude to humanity's victories against pathogenic microbial agents? Are we losing the war?

For me, Pyrrhic Progress perfectly sums up the history of 20th-century antibiotic use. Pyrrhic alludes to a Pyrrhic victory - whereby short-term ‘victories’ over microbes come at the inevitable cost of long-term defeat (or antimicrobial resistance (AMR). Progress alludes to the roots of our antimicrobial infrastructures in a time of competing ideologies of progress (liberal, communist, socialist, fascist). As a result of antimicrobials’ inevitable selection for AMR, the once progressive antimicrobial infrastructures we have constructed and rely on are under constant threat of eroding. This is true for health and food production systems. 

The modern antibiotic era started with the mass-introduction of cheap and affordable sulphonamides during the mid-1930s. In the case of food production, many commentators initially saw the resulting rise of antimicrobial use as something positive. Although AMR warnings are as old as antimicrobial use, there was optimism about the increasing availability of ‘miracle drugs’ for therapeutic and prophylactic purposes, to protect plants, preserve food, and boost animal (and human) growth. On both sides of the Iron Curtain, antimicrobials were seen as symbols of progress and plenty. A ‘golden age’ of antimicrobial research and development (R&D) also made many observers confident that ‘science’ would be able to stay ahead of AMR.

As we now know, this confidence was misplaced. Microbes acquired mechanisms with which to resist antimicrobials, the constant rise of antimicrobial use facilitated the global proliferation of resistant organisms and genes, and the pipeline of new drugs began to dry. 

However, by the time ecological AMR scenarios gained regulatory attention in the late 1960s, antimicrobial infrastructures had already become entrenched in many high-income settings and were being exported to other parts of the world. Faced with this situation, regulators tended to focus on ‘fixing’ specific forms of antimicrobial use and leaving wider structural drivers of consumption intact. Although recent reforms have resulted in reductions of some forms of non-human antibiotic use in high-income areas, they have so far failed to halt the ongoing rise of consumption and AMR at the global level. 

2.- What do you think has had more weight in the development of resistance to antibiotics by microorganisms: use in humans or use in the agri-food industry?

This is a contested point and has occupied microbiologists, epidemiologists, and regulators for decades. 

It was initially thought that AMR selection in the environment, agriculture, and food chain was not a significant problem. From the mid-1960s onwards, an increasing number of studies indicating that non-human antibiotic use could select for AMR and impact human health. However, industrial counter science as well as power struggles between regulators, physicians, veterinarians, farmers, and the feed/pharmaceutical sector meant that resulting reforms of antibiotic use were often limited.

Now-a-days, increasingly sophisticated phylogenetic models and genomic surveillance clearly shows that AMR selection in any of the three One Health sectors (human health, food production, environment) will impact the other sectors. It is also clear that global antibiotic use in non-humans has for a long time been larger than human antibiotic use and is continuing to rise. Halting this trend and reducing AMR selection in food production and the environment is very important if we want to preserve the effectiveness of our antibiotic work horses. 

3.- We have antibiotics and vaccines in our arsenal. Hygiene is also like a wall that protects our cities. Could you give us a brief historical sketch of the development of our defenses against microbial invaders?

This is a huge question but here is a very rough sketch of some key developments.

Managing the health of a population entails managing the microbial environment. While many microbes are key to our health, food security, and industry, controlling the proliferation of pathogens like typhoid, cholera, polio, etc. is a core component of public health. The discipline itself emerged unsystematically in the mid-19th century. There remained considerable disagreement about the cause and mode of transmission of infectious disease. However, over time, new statistical, epidemiological, and – later – microbiological investigations enabled reformers to make the case for hygiene campaigns and sanitary upgrades of water and sewage systems in many high-income areas. 

The development of effective vaccines and therapeutics formed a second cornerstone of disease control. By 1900, increasingly systematised research in microbiology and immunology led to the rollout of a growing number of targeted serum therapies, diagnostic tests, and effective vaccines. New models of antibacterial compound screening and advances in biochemistry also paved the way for targeted chemotherapeutics (‘magic bullets’) for microbial and cancerous cells. By the start of the Cold War, high- and middle-income countries on both sides of the Iron Curtain could draw on sophisticated disease surveillance systems, a growing array of antimicrobial drugs, and effective vaccines against bacterial and viral diseases.

Although there have been significant further developments since the 1950s and 1960s, the basic pillars of modern infection control (water, sanitation, and hygiene (WASH), surveillance, vaccination, and effective antimicrobial treatments) were in place. Rising wealth, improved nutrition, and access to affordable health and social services also played a very important role in lowering mortality and morbidity caused by infectious disease. 

Unfortunately, the global spread of these protective systems has been very uneven and large numbers of societies remain extremely vulnerable. Meanwhile, antimicrobial overuse, environmental degradation, and climate change have created a situation where new and old diseases are posing significant threats to human societies around the world. 

4.- As a historian you look to the past, and perhaps a little to the present, but history sometimes gives a privileged perspective to look to the future. What does the past suggest about the near future regarding infectious and contagious diseases?

Historians are notoriously bad at predicting the future. However, they can highlight the path dependencies and structural dynamics that brought us into a certain situation – as well as alternative pathways along the way. In the case of very complex global problems like AMR, having robust knowledge about the underlying complexity of a situation is important when it comes to developing policies that go beyond symptomatic quick-fixes and also address structural issues. I have tried to highlight four of the longer-term problems and path dependencies of agricultural antibiotic use in the final chapter of the book, which will hopefully be useful to general readers and regulators alike. Together with colleagues from the medical and social sciences, I have also co-authored policy-oriented papers highlighting public options for antibiotic R&D and a new SET of hallmarks (structural, equitable, and trackable) for more effective international policies. 

5.- The history of humanity and natural history come together in your work. Should we look at the history of humanity as a part of natural history?

I have been strongly influenced by a school of history called environmental history. Environmental history seeks to explore how human societies shape their environments and are in turn shaped by these environments. In the case of my own research on infection control, merging the study of social factors like economics, politics, and cultural risk perceptions with a detailed study of biological factors like AMR and wider changes to the microbiome(s) is only logical. 

6.- The treatment of animals on factory farms is terrible, and an eloquent example of a new production model. Wouldn't it be possible to find a sustainable economic model that provides food to humanity without destroying the ecological environment? Are we doomed to "die of success"?

Agricultural intensification has been a mixed blessing. It has provided human societies with an unprecedented wealth of cheap calories and protein. It has also freed rural labour and underpinned industrial growth in other sectors. In the case of animal welfare, some would argue that intensive systems with enriched environments provide better disease control and animal welfare than many traditional husbandry systems. However, intensification has also produced significant externalities in the form of environmental pollution and degradation, climate change, human and animal health problems, and – seen through the lens of my research – a rise of antimicrobial usage and resistance. While global food security is a precious good, current pricing and regulatory regimes allow consumers and the large integrated companies controlling significant portions of the global food chain to ignore or displace the true costs of production practices.

7.- What story can already be told about Sars-Cov-2?

I think it is much too early to endorse any grand narrative about the current pandemic. However, similar to past crises, it is clear that COVID-19 is accelerating many processes and conflicts that were already in existence. On the one hand, the pandemic has increased the existing shift towards digital economies, new forms of remote working, and global information sharing. On the other hand, the pandemic has exacerbated underlying societal tensions caused by crass wealth differences, racism, class dynamics, sexism, and other forms of inequality. Country responses to the crisis have varied significantly and we can only hope that political leaders will find viable ways of balancing the need for ongoing infection control with the need to alleviate these inequalities.

8.- What are you working on now? What historical moment and what historical process are you most passionate about?

I am fairly eclectic in my historical tastes and am just as happy reading a good book on the history of molecular biology, the Roman Empire, or the Bering Straits. In November 2019, I was awarded a Wellcome Trust University Award for a new project on the global history of infectious disease surveillance. 

Ever since delving into the world of AMR, I have been intrigued by the network of laboratories and microbial reference collections underpinning global surveillance. Analysing the evolution, gaps, and biases of this network as well as its varying responses to global health crises – including COVID-19 – will be at the heart of the new project. 

Quizás estos cerdos no se rebelen como los de George Orwell, pero dentro de ellos hay muchos microorganismos que preparan su salto al ser humano.

En español:

1.- El Rey Pirro de Epiro derrotó a los Romanos en varias batallas para finalmente perder la guerra. En su trabajo Pyrrhic Progress, ¿alude a las victorias de la humanidad contra los agentes microbianos patógenos? ¿Estamos perdiendo la guerra?

Para mí, el título Progreso Pírrico resume perfectamente la historia del uso humano de antibióticos en el siglo XX. Pírrico alude a una victoria pírrica, según la cual las "victorias" a corto plazo sobre los microbios  tienen el coste inevitable de una derrota en el largo (o resistencia antimicrobiana, RAM en adelante).Con Progreso se alude a las raíces de nuestras infraestructuras antimicrobianas en un tiempo de ideologías rivales de progreso (liberal, comunista, socialista, fascista).Como resultado de la inevitable selección antimicrobiana de RAM, las infraestructuras antimicrobianas que construímos y que por un tiempo progresaron, e hicieron que depositáramos nuestra confianza en ellas, están bajo una amenaza constante de erosión. Y esto es cierto tanto para los sistemas de protección de la salud como para los de producción de alimentos.

La era moderna de los antibióticos comenzó con la introducción masiva de sulfonamidas baratas y asequibles a mediados de la década de 1930. En el caso de la producción de alimentos, fueron muchos quienes inicialmente valoraron positivamente el aumento resultante del uso de antibióticos. Aunque las advertencias sobre la RAM es tan antigua como el uso de antimicrobianos, prevaleció el optimismo con la creciente disponibilidad de "medicamentos milagrosos" usados con fines terapéuticos y profilácticos, para proteger a las plantas, preservar los alimentos e impulsar el crecimiento de los animales (y los humanos). A ambos lados del Telón de Acero, los antibióticos fueron vistos como un símbolo de progreso y abundancia. Una "era dorada" de investigación y desarrollo (I + D) antimicrobiano también hizo que muchos observadores confiaran en que la "ciencia" podría mantenerse por delante de la RAM.

Como ahora sabemos, esta confianza estaba fuera de lugar. Los microbios adquirieron mecanismos para resistir a los antibióticos, y el aumento constante del uso de antibióticos facilitó la proliferación global de organismos y genes resistentes, mientras el manantial de nuevos medicamentos comenzó a secarse. Sin embargo, para cuando los nuevos escenarios ecológicos que surgían con la RAM obtuvieron a finales de los 60 la atención legislativa, todo el sistema creado en la lucha antimicrobiana ya estaba atrincherado en círculos de altos ingresos, y se estaban exportando a otras partes del mundo. Frente a esta situación, los reguladores tendieron a centrarse más en "apañar" formas específicas de uso de antibióticos, dejando intactos los impulsores estructurales más amplios de su consumo. Aunque algunas reformas recientes han tenido como resultado reducir ciertas formas de uso de antibióticos con animales en lugares de altos ingresos, hasta ahora no se ha logrado detener el aumento continuo del consumo antibiótico y la RAM a nivel global.

  

2.- ¿Qué cree que ha tenido más peso en el desarrollo de resistencia a los antibióticos por microorganismos: el uso en humanos o el uso en la industria agroalimentaria?

Este es un punto controvertido que ha tenido ocupados a microbiólogos, epidemiólogos y reguladores durante décadas. 

Inicialmente se pensó que la selección de RAM en el medio ambiente, la agricultura y la cadena alimentaria no era un problema significativo. Desde mediados de la década de 1960 en adelante, un número creciente de estudios indicaban que el uso de antibióticos en no humanos podría seleccionar RAM e impactar, en consecuencia, la salud humana. Sin embargo, tener a la industria contra la ciencia, así como las luchas de poder desatada entre reguladores, médicos, veterinarios, agricultores y los sectores de alimentación y farmacéutico significaron que las reformas resultantes del uso de antibióticos fueran a menudo limitadas.

Hoy en día, con los cada vez más sofisticados modelos filogenéticos y la vigilancia genómica está claramente demostrado que la selección de RAM en cualquiera de los tres sectores de la Salud Global (salud humana, producción de alimentos, medio ambiente) afectará a los otros sectores. 

También está claro que el uso global de antibióticos en no humanos ha sido durante mucho tiempo mayor que el uso en humanos, y que continúa aumentando.Detener esta tendencia y reducir la selección de RAM en la producción de alimentos y en el medio ambiente es muy importante si queremos preservar la efectividad de nuestras mulas de carga antibióticas.

3.- Tenemos antibióticos y vacunas en nuestro arsenal. La higiene además como un muro que protege nuestras ciudades. ¿Podría hacernos un breve resumen histórico del desarrollo de nuestras defensas contra los invasores microbianos?

Esta es una pregunta muy amplia, pero aquí tenemos un esbozo muy aproximado de algunos desarrollos clave.

Gestionar la salud de una población implica gestionar el entorno microbiano. Si bien muchos microbios son vitales para nuestra salud, para nuestra seguridad alimentaria y para la industria, contener la proliferación de patógenos y sus enfermedades asociadas, como la fiebre tifoidea, el cólera, la poliomielitis, etc. es un componente que está en el núcleo de la salud pública. La disciplina de la Salud Pública en sí surgió de manera no sistemática a mediados del siglo XIX. Se mantuvo al principio un considerable desacuerdo sobre la causa y el modo de transmisión de las enfermedades infecciosas. Sin embargo, con el tiempo, nuevas investigaciones estadísticas, epidemiológicas y, más tarde, microbiológicas, permitieron a los reformadores defender las campañas de higiene y las mejoras sanitarias de los sistemas de agua y alcantarillado en muchas áreas económicamente desarrolladas. El desarrollo de vacunas y terapias eficaces constituyeron una segunda piedra angular del control de la enfermedad. Para el año 1900, la cada vez más sistematizada investigación en microbiología e inmunología condujo al despliegue de un número creciente de terapias séricas dirigidas, pruebas de diagnóstico y vacunas efectivas. Los nuevos modelos de detección de compuestos antibacterianos y los avances en bioquímica también allanaron el camino para la quimioterapia dirigida ("las balas mágicas") para las células microbianas y las cancerosas. Al comenzar la Guerra Fría, los países económicamente más desarrollados y los de un desarrollo medio, a ambos lados del Telón de Acero pudieron recurrir a sofisticados sistemas de vigilancia de enfermedades, una creciente gama de medicamentos antimicrobianos y vacunas eficaces contra enfermedades bacterianas y virales.Aunque ha habido avances significativos adicionales desde las décadas de 1950 y 1960, los pilares básicos del control moderno de las infecciones (agua, saneamiento e higiene (WASH), vigilancia, vacunación y tratamientos antimicrobianos efectivos) ya estaban ahí.

El aumento de la riqueza, la mejora de la nutrición y el acceso a servicios sociales y de salud asequibles también desempeñaron un papel muy importante en la reducción de la mortalidad y la morbilidad causadas por enfermedades infecciosas. 

 

Lamentablemente, la difusión mundial de estos sistemas de protección ha sido muy desigual y un gran número de sociedades sigue siendo extremadamente vulnerable. Mientras tanto, el uso excesivo de antibióticos, la degradación ambiental y el cambio climático han creado una situación en la que las enfermedades nuevas y antiguas representan amenazas importantes para las sociedades humanas en todo el mundo.

4.- Como historiador miras hacia el pasado, y quizás un poco hacia el presente, pero la historia a veces da una perspectiva privilegiada para mirar hacia el futuro. ¿Qué sugiere el pasado sobre el futuro cercano con respecto a las enfermedades infecto-contagiosas?

Los historiadores son notoriamente malos para predecir el futuro. Sin embargo, pueden resaltar las interdependencias en la senda y las dinámicas estructurales que nos llevaron a una determinada situación - así como caminos alternativos durante el avance del tiempo. En el caso de problemas globales muy complejos como la RAM, tener un conocimiento sólido sobre la complejidad subyacente de una situación es importante cuando se trata de desarrollar políticas que vayan más allá de soluciones rápidas sintomáticas y que por tanto también aborden problemas estructurales. Yo he tratado de resaltar cuatro de los problemas a largo plazo y dependencias en la ruta del uso de antibióticos agrícolas, en el capítulo final del libro, que con suerte será útil tanto para los lectores generales como para los legisladores.

 

Junto con colegas de ciencias médicas y sociales, también he sido coautor de documentos orientados a políticas que destacan las opciones públicas para el I + D de los antibióticos y proponen un nuevo conjunto de sellos distintivos (estructurales, equitativos y rastreables) para hacer las políticas internacionales más efectivas.

 

5.- La historia de la humanidad y la historia natural se unen en tu trabajo. ¿Deberíamos mirar la historia de la humanidad como parte de la historia natural?

He estado fuertemente influenciado por una escuela histórica llamada historia ambiental. La historia ambiental pretende explorar cómo las sociedades humanas dan forma a sus entornos y, a su vez, son conformadas por estos. En el caso de mi propia investigación sobre el control de las infecciones, fusionar el estudio de factores sociales como la economía, la política y las percepciones de riesgo cultural con un estudio detallado de factores biológicos como RAM y cambios más amplios en los microbiomas es lógico.

6.- El trato a los animales en las granjas industriales es terrible, y un ejemplo elocuente de un nuevo modelo de producción. ¿No sería posible encontrar un modelo económico sostenible que proporcione alimentos a la humanidad sin destruir el medio ambiente ecológico? ¿Estamos condenados a "morir de éxito"?

La intensificación agrícola ha sido una bendición mixta. Ha proporcionado a las sociedades humanas una riqueza sin precedentes de calorías y proteínas baratas. También ha liberado mano de obra rural y apuntalado el crecimiento industrial en otros sectores. 

En el caso del bienestar animal, algunos argumentarían que los sistemas intensivos con entornos enriquecidos proporcionan un mejor control de enfermedades y bienestar animal que muchos sistemas de cría tradicionales. 

Sin embargo, la intensificación también ha producido externalidades significativas en forma de contaminación y degradación ambiental, cambio climático, problemas de salud humana y animal y, visto a través de la lente de mi investigación, un aumento del uso y la resistencia a los antibióticos. Si bien la seguridad alimentaria mundial es un bien precioso, los regímenes regulatorios y de fijación de precios actuales permiten a los consumidores y a las grandes empresas integradas que controlan partes significativas de la cadena alimentaria mundial ignorar o desplazar los costes reales de las prácticas de producción.

7.- ¿Qué historia se puede contar ya sobre Sars-Cov-2?

Creo que es demasiado pronto para respaldar cualquier gran narrativa sobre la pandemia actual. No obstante, de modo similar a las crisis pasadas, está claro que el COVID-19 está acelerando muchos procesos y conflictos que ya existían. 

Por un lado, la pandemia ha aumentado el cambio existente hacia las economías digitales, las nuevas formas de teletrabajo y el intercambio global de información. 

Por otro lado, la pandemia ha exacerbado las tensiones sociales subyacentes causadas por las diferencias de riqueza, el racismo, la dinámica de clase, el sexismo y otras formas de desigualdad. Las respuestas de los países a la crisis han variado significativamente y solo podemos esperar que los líderes políticos encuentren formas viables de equilibrar la necesidad de un control continuo de las infecciones con la necesidad de aliviar estas desigualdades.

8.- ¿En qué estás trabajando ahora? ¿Qué momento histórico y qué proceso histórico te apasionan más?

Soy bastante ecléctico en mis gustos históricos y estoy igualmente feliz de leer un buen libro sobre la historia de la biología molecular, sobre el Imperio Romano o sobre el Estrecho de Bering. 

En noviembre de 2019, recibí un Premio Universitario de Wellcome Trust por un nuevo proyecto sobre la historia global de la vigilancia de las enfermedades infecciosas. 

  

Desde que profundicé en el mundo de la RAM, he estado intrigado por la red de laboratorios y las colecciones de referencia microbiana que sustentan la vigilancia global. El análisis de la evolución, los resquicios y los sesgos  de esta red, así como sus diversas respuestas a las crisis mundiales de salud, incluido el COVID-19, estarán en el corazón de mi nuevo proyecto.