Philosophy, Ethics, and Humanities in Medicine, 2007; 2: 4-4 (más artículos en esta revista)

Evolución y la medicina: el largo alcance de "Dr Darwin "

BioMed Central
Niall Shanks (niall.shanks @ wichita.edu) [1], Rebecca A Pyles (pylesr@etsu.edu) [2]
[1] Departamentos de Historia y de Filosofía, Universidad Estatal de Wichita, Wichita, Kansas 67260, EE.UU.
[2] Honors College y el Departamento de Ciencias Biológicas, East Tennessee State University, Johnson City, Tennessee 37614, EE.UU.

Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0], que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que la obra original es debidamente citados.

Resumen

En esta revisión consideramos que la nueva ciencia de la medicina darwiniana. Si bien se ha dicho a menudo que la teoría evolutiva es el pegamento que mantiene la disparidad de las ramas de investigación biológica juntos y les da sentido y propósito, los enlaces a investigación biomédica sólo recientemente se han articulado de forma coherente. Nuestro objetivo en esta revisión es dejar claro en primer lugar, cómo la teoría evolutiva es relevante a la medicina, y en segundo lugar, cómo las ciencias biomédicas han enriquecido nuestra comprensión de los procesos evolutivos. Vamos a concluir nuestra revisión con algunas observaciones filosóficas de la importancia de esta interacción entre la teoría evolutiva y las ciencias biomédicas.

Antecedentes: medicina evolutiva

En esta revisión ensayo, consideramos que la interacción entre la biología evolutiva, por un lado, y las ciencias biomédicas por el otro. Con algunas excepciones (la resistencia a los medicamentos en las bacterias es un ejemplo) los vínculos entre la teoría evolutiva y las ciencias biomédicas, aunque quizás de forma implícita reconoció, tienen de plazo hasta hace relativamente poco tiempo, no se articulan coherentemente. En los últimos 15 años numerosos libros y artículos se han escrito que han tratado de definir "la nueva ciencia de la medicina darwiniana." Nuestro objetivo en esta revisión es, pues, para delinear los contornos de esta nueva rama de investigación biomédica, y para llamar la algunos de su importancia filosófica.

La relación entre la biología evolutiva y las ciencias biomédicas no ha sido siempre un cómodo. Considere la posibilidad de fisiología comparada - una disciplina con enormes implicaciones para las ciencias biomédicas, dada la importancia comparativa de los estudios en animales. Más de una década atrás, Bemis y Burggrem podría lamentar:

Lamentablemente fisiología comparada tradicionalmente ha sido y sigue siendo, fuera del marco de la biología evolutiva contemporánea, a menudo abrazando las teorías, enfoques o posiciones que morphologists contemporánea, los biólogos evolutivos, y los genetistas han abandonado [[1]: 193].

La importancia de la biología evolutiva de la medicina también es mal entendido por los miembros educados de la población. Tal vez más preocupante son los malentendidos - e incluso una falta de entendimiento - de la importancia de la biología evolutiva de la medicina (en teoría y en la práctica) de los profesionales de la medicina. Ewald Como ha observado:

La biología evolutiva es tan firmemente integrada con el resto de la biología que no es posible marcar una frontera entre ellos. Pero la medicina moderna ha sido una península. Es amplia y firmemente conectado con la mayoría de las regiones de la biología. . . pero acaba de unos delgados puentes que atraviesa el abismo a la biología evolutiva. El conocimiento sobre la evolución de la resistencia a los antibióticos es tal vez la mejor desarrollada de puente entre las disciplinas. El descubrimiento de la base evolutiva para la anemia de células falciformes - la protección contra la malaria - es otro [[2]: 7].

Ewald sigue:

Probablemente hay muchas razones para la escasez de puentes. Uno se deriva de la falta de reconocimiento de la omnipresencia de los principios evolutivos. Desde la escuela secundaria a través de la escuela de medicina, la importancia fundamental de la evolución de toda vida humana ha sido a menudo ignorados o incluso suprimida [[2]: 7].

Creemos que es importante para el público, como consumidores de servicios médicos, y para los médicos a tener un mayor reconocimiento de las implicaciones médicas de la biología evolutiva. En su vanguardia, la biología evolutiva tiene graves consecuencias para nuestra comprensión de la salud humana y el bienestar - consecuencias que ignoramos a nuestro propio riesgo. Las cuestiones que aquí nos llevará en el consultorio del médico y el hospital - lugares muy lejos del estudio de los fósiles de largo-los animales muertos.

La biología evolutiva es una de las principales especialidades de investigación en su propio derecho, y una revisión completa de los asuntos a mano tendría muchos volúmenes. En este ensayo nos centramos en algunos de los principales ámbitos en los que la evolución ha tenido un impacto en nuestra comprensión de los fenómenos médicos. Empezamos con una discusión de algunos aspectos de la biología evolutiva.

Evolución: Darwin y más allá

Mucho antes de la biología de Darwin se basa en lo que puede denominarse el pensamiento tipológico. Especies representadas tipos fijos, y aunque se reconoció que podría haber variantes sobre el tema de un tipo determinado (por ejemplo, los perros domésticos), es el tipo sí, no las variantes que son de crucial importancia. Charles Darwin la gran logro [3], fue a su vez esta idea en su cabeza, haciendo hincapié en la importancia de las variaciones hereditarias en las poblaciones de interés, y para mostrar cómo los mecanismos de evolución - la selección natural en particular - no sólo podría cuenta de la exquisita adaptaciones visto en la naturaleza -- Adaptaciones hasta ahora atribuidas a providencial diseño inteligente -, pero también podría representar el origen de las especies - el tipo que las generaciones anteriores se suponía había fijado y que no cambian.

Parte del objetivo de Darwin en su obra sobre la selección natural era mostrar cómo es posible para las poblaciones de organismos, a lo largo de sucesivas generaciones, para adaptarse a los problemas que enfrentan en los entornos con los que interactúan. La clásica explicación darwiniana de la evolución de organismal características conocidas adaptaciones se basa en tres ideas básicas: (1) Las poblaciones de organismos muestran variación con respecto a ciertas características heredadas de sus miembros. (2) Los individuos en las poblaciones de dichas variables se diferencian en las tasas de supervivencia y la reproducción en virtud de sus características, con lo cual se manifiesta diferencial éxito reproductivo, y (3) Las características hereditarias que contribuyen al éxito reproductivo diferencial a menudo será heredado por los descendientes de las personas con éxito . En resumen, la evolución se produce cuando distintas personas dejan tras de sí un número variable de crías. En generaciones sucesivas, en igualdad de condiciones, las características que contribuyen al éxito reproductivo se manifiesta a sí mismos como adaptaciones. A raíz de Sober [[4]: 85], podemos definir la adaptación de la siguiente manera:

C característica es una adaptación para hacer tarea t en una población si y sólo si los miembros de la población tienen ahora c ancestralmente porque hubo selección por haber c y c confiere una ventaja de fitness, ya que realiza tareas t.

Cabe señalar que los organismos tienen características que no son, propiamente hablando, las adaptaciones. Considere la posibilidad de su sangre. Hubo sin duda la selección de moléculas capaces de llevar oxígeno. El enrojecimiento de la sangre, sin embargo, no es una adaptación. Es simplemente una consecuencia de la química de hierro. Del mismo modo, si bien ha habido selección en el linaje humano para los grandes, la solución de problemas cerebros, la capacidad de hacer el cálculo diferencial no es una adaptación evolutiva - es más bien accidental de un subproducto de la selección para otras características.

Darwin mismo era consciente de la distinción entre los aspectos físicos, abióticos del medio ambiente y el entorno biótico (predadores, presas, parásitos y agentes patógenos, etc.) A ello pueden resultar útiles para añadir la cultura como una dimensión del entorno biótico. Cultura y una capacidad de evolución cultural no es exclusivo de la especie humana y, sin embargo, los seres humanos han transformado el medio ambiente con los que (y otras especies) interactúan - y los seres humanos, junto con otras especies de organismos, a su vez han sido transformados por los efectos de la evolución cultural. La evolución cultural es un proceso rápido - tan sólo examinar los cambios que se produjeron en el curso del siglo XX - y se produce dentro de la vida útil de larga duración organismos como nosotros. Como veremos a continuación, la evolución cultural tiene importantes implicaciones médicas. Para organismos como nosotros, con relativamente largos intervalos entre las generaciones, la rápida evolución respuestas a los cambios culturales son típicamente no es posible, conduce al fenómeno de la discordia medio ambiente. Para los organismos con intervalos mucho más corto entre las generaciones - cada veinte minutos para las bacterias tales como Staphylococcus aureus, una de las principales causas de infección de la herida - rápido, hereditarios, las respuestas de adaptación a esos de medio ambiente y los productos culturales como los antibióticos no son sólo posibles, sino que se han convertido en uno de los principales problema médico. Esta es una de las principales razones por las cuales la comprensión de la evolución del fenómeno parásito-hospedero co-evolución, es de vital importancia.

Darwin conocía prácticamente nada sobre los mecanismos de la herencia y había muy poco conocimiento de la química orgánica (bioquímica sigue siendo un gran intelectual unformed feto durante su vida). Después de 1900, con el redescubrimiento de Mendel's para conocer las partículas factores que intervienen en la herencia de características, la genética surgió como una ciencia por derecho propio. De crucial importancia aquí son hechos ocurridos a partir de la década de 1920 a través de la década de 1950 - un período que dio lugar a lo que los historiadores de la biología se conoce como la nueva síntesis evolutiva. Aquí ideas sobre la genética fueron fusionados con ideas sobre la evolución. El resultado fue que la genética de poblaciones - especialmente el estudio de las formas en que las frecuencias relativas de la variante formas de genes (alelos) puede cambiar en generaciones sucesivas - se convirtió en la piedra angular del pensamiento evolutivo moderno. En el curso de esta revolución intelectual, la selección natural (como resultado de la adaptación) pero surge como una forma en que frecuencias de los alelos puede cambiar. Otros mecanismos que pueden cambiar las frecuencias incluyen alelo al azar deriva genética, flujo de genes (los efectos de la emigración y la inmigración), Emparejamiento selectivo, y una variedad de efectos vinculación. Como la comprensión de la evolución bacteriana creció, poco a poco quedó claro que, además de "vertical" transferencias de genes a través de las generaciones, hay otros acontecimientos de carácter "horizontal" de genes transferencias (por ejemplo, genes que confieren resistencia a diversos medicamentos pueden ser intercambiados entre miembros de una población existente - que puede incluso ser transversal horizontal especies de transferencias). Esas transferencias, cuando se producen, puede permitir la evolución extremadamente rápida.

En el último cuarto de siglo enormes avances se han hecho como los biólogos evolutivos han aprendido la necesidad de fundir sus genes perspectiva basada en evolución con ideas extraídas de la biología del desarrollo. Las ideas resultantes - debatido bajo la rúbrica de la biología del desarrollo evolutivo - han llegado a constituir una revolución intelectual en su propio derecho. Los resultados de diversos proyectos genoma han demostrado una enorme similitud genética entre los seres humanos, chimpancés, perros y ratones. A nivel de los genes que participan en el centro de desarrollo (por ejemplo, los llamados genes Hox), que son prácticamente idénticas. A pesar de ello, los seres humanos y nuestros parientes evolutivos son claramente muy diferentes tipos de organismos. Es ahora empezando a surgir que la clave para comprender esta diversidad en la cara de tanta similitud es el estudio de la regulación de genes. Para una analogía crudo, dos idénticas piano teclados pueden desempeñar muy diferentes temas - lo que importa es el orden y sincronía con las teclas que se tocan [ver [5 - 10]].

Como la biología evolutiva ha evolucionado, también lo tienen sus consecuencias para las ciencias biomédicas y la práctica de la medicina. En los últimos veinticinco años, un número cada vez mayor de los teóricos evolutivos han comenzado a construir puentes entre la biología evolutiva y las ciencias biomédicas [2, 11]. Esto ha culminado con la aparición de una nueva disciplina llamada medicina darwiniana. Medicina darwiniana no se ofrece como una alternativa a las actuales ramas de investigación médica, sino más bien como un medio de enriquecer nuestra comprensión actual de los fenómenos biomédicos [12]. Es una calle de doble vía: como evolución enriquece nuestra comprensión de los fenómenos médicos, medicina enriquece nuestra comprensión de los principios evolutivos. Por ejemplo, los estudios de la naturaleza de la inmunidad humoral [13, 14], así como el cáncer [15], han dado los biólogos evolutivos información valiosa sobre los mecanismos de evolución adaptativa, ya que forma el destino de las poblaciones de células en varios organismos celulares. Algunos de estos ejemplos se analizan más adelante en este ensayo. Comenzamos, sin embargo, con ejemplos de la importancia de las ideas evolutivas de algunas de las ciencias biomédicas.

Las ciencias biomédicas: variación de especies y diferencias

Tal vez la consecuencia más importante, históricamente, de un fracaso para apreciar las implicaciones de la biología evolutiva de las ciencias biomédicas, se encuentra con la importancia que los biólogos evolutivos lugar en la variación, tanto dentro como entre la evolución de las poblaciones de organismos. Como se ha señalado por Burggrem y Bemis:

Si bien la comparativa fisiólogos han hecho un arte de evitar el estudio de variación, tales variaciones hereditarias, sin embargo, es la fuente de cambios evolutivos en la fisiología, así como para todos los demás tipos de caracteres [[1]: 201].

Haciendo caso omiso de las diferencias interespecíficas y la variación intraespecífica, ha habido una tendencia histórica para establecer comparaciones fisiólogos volver a pre-evolución tipológica de pensar que impliquen un paradigma se centran en "modelo" de especies. Una vez más, como se observa por Burggren y Bemis:

Sin embargo, la utilización de "insectos como cucarachas", "anfibios como rana", o "la tortuga como de reptiles" persiste, a pesar de una clara evidencia de los peligros de este enfoque. No es de extrañar que este tipo de fisiología comparada no ha contribuido en gran medida a las teorías evolutivas, ni depender de ellos para formular y probar hipótesis evolutiva en la fisiología [[1]: 206].

Estos problemas también puede ser ilustrado por un examen de la importancia de la variación interespecífica, la variación intraespecífica y la regulación de genes en el contexto de farmacología y toxicología - donde la atención se centra demasiado a menudo en "ratón o de mamíferos como ratas" - y, en particular, , Como "ser humano".

En los Estados Unidos, 14 a 16 millones de animales son utilizados en la investigación biomédica de cada año. La gran mayoría de los mamíferos (85 a 90%) empleadas en este tipo de investigación, dirigido a beneficiar a los seres humanos, son los roedores [16]. Especies de primates no son una parte importante del total en parte porque son difíciles y costosos de casa, y en parte porque, en el caso de especies como los gorilas, chimpancés y orangutanes, están en peligro de extinción.

¿Cómo entonces, es la biología evolutiva pertinentes para un debate sobre la utilización de animales en la investigación biomédica dirigido a beneficiar a los seres humanos? En términos del patrón de relaciones evolutivas, la línea que conduce a los humanos modernos, parece que se han ido distanciando de la línea principal a los modernos roedores alrededor de 70 millones de años atrás, por lo que representa un some140 acumulación de millones de años de evolución independiente. El linaje conducen a los ratones modernos parece se han ido distanciando de lo que a las modernas ratas unos 17 millones de años atrás. Es muy fácil concluir que las ratas y ratones son más estrechamente relacionados entre sí que cualquiera de los dos es para los seres humanos.

Desde un punto de vista genético, el proyecto del genoma humano ha revelado que el genoma humano consta de unos 30000 genes. El genoma del ratón es de aproximadamente el mismo tamaño que el genoma humano [17]. Por otra parte, lo que refleja la ascendencia común, homólogos (o "orthologs") de muchos genes humanos han sido identificados en los dos ratones y ratas (a pesar de las diferencias cromosómicas en cita previa). Desde el punto de vista de la genética "de base par similitud," los seres humanos, ratas y ratones son notablemente similares. Pero el diablo de las diferencias genéticas entre los individuos de una especie, o las diferencias genéticas entre los miembros de diferentes especies, se encuentra en los detalles.

Mamíferos organismos son diploides, lo que significa que tienen dos conjuntos de cromosomas, uno de cada progenitor. Tal cromosomas de un individuo diploide se dice que están homóloga, ya que tienen el mismo patrón de genes a lo largo de los cromosomas. La ubicación de un determinado gen en un cromosoma que se conoce como su legitimación. Para un locus dado, versiones diferentes de un gen - como los alelos - pueden existir en una persona (limitado a dos versiones) y / o en una población (dos o más versiones). Esa variación alélica genera variación con respecto a los genotipos encontrados en una población, y por lo tanto es una fuente importante de los polimorfismos genéticos.

Aunque cada persona tiene dos alelos en un locus (uno de cada progenitor), una gran población de esas personas pueden presentar varias (más de dos) alelos para un determinado gen. Las distintas frecuencias relativas de los alelos puede ser cualquier ordenador de la población. Los diferentes alelos suelen tener diferentes propiedades biológicas. Cuando estas propiedades influyen en el éxito reproductivo de los organismos con ellos, con el efecto que los distintos organismos a la población dejar atrás un número variable de crías, entonces se produce la evolución - en generaciones sucesivas, con las frecuencias de alelos dado que se encuentran en la población cambios. Sin duda, frecuencias de los alelos puede cambiar por otras razones también, pero esta necesidad no nos interesan aquí.

La principal implicación de la biología evolutiva para nuestra investigación es la observación de que poco a las poblaciones naturales (ya sea de seres humanos o ratones), caracterizada por la variación con respecto a los alelos que están presentes. Pero típica de las poblaciones de laboratorio (por ejemplo) los ratones están representados por muy puras cepas o variedades. El valor de un pura cepa se supone que reside en su relativa homogeneidad genética. La esperanza es que las personas pertenecientes a esas cepas deben responder de manera similar cuando estimulado de manera similar (quizás con las drogas o toxinas). La utilización de personas muy puras es una forma de control para la verdadera variación genética en las poblaciones naturales que pueden confundir los resultados y conclusiones de los experimentos de laboratorio. Por lo tanto, el problema de interspecies extrapolación de los roedores a los seres humanos (que hay similitudes genéticas, pero no la identidad genética) se ve agravada por el hecho de que las poblaciones humanas a menudo no sólo contiene alelos muy diferentes a las existentes en las poblaciones de roedores (donde los genes similares pueden ser identificado), sino que también suelen exhibir variación alélica que está ausente en el (homogénea) las poblaciones de roedores de laboratorio utilizados para modelar. El "modelo" está confundido tanto por la falta de idéntica (o incluso similar) las propiedades biológicas de los alelos y por la falta de la cantidad total de la variación genética.

Ahora aplicar el uso de nuestro "modelo" a un examen de la biomedicina estudio de las drogas y el metabolismo de toxinas. El sistema de enzimas que juega un papel importante en xenobióticos (drogas y toxinas) el metabolismo es el sistema del citocromo P450. Unos 500 diferentes enzimas P450 se han caracterizado por su descripción de las secuencias de ADN, y los miembros de una misma especie pueden llevar 40-50 de estas enzimas diferentes [18]. Para facilitar la consulta, vamos a utilizar "APP" como una abreviatura de la enzima citocromo P450 grupo en la siguiente discusión.

En primer lugar, algunos terminología deben introducirse. La APP representan una superfamilia de genes y cada gen (y su producto enzimático) se denomina de acuerdo a la similitud de su secuencia de ADN a otros genes en la superfamilia. El siguiente ejemplo le ayudará. Considere la posibilidad de CYP 1A2. El primer número designa a la familia del gen pertenece, que se determina sobre la base de al menos el 40% de similitud de secuencias. En la carta siguiente a continuación designa una subfamilia, determinado sobre la base de al menos el 59% de similitud de secuencias. El último número identifica el gen específico (o enzima). CYP 1A2 y CYP 3A4, por ejemplo, pertenecen a diferentes familias dentro de la superfamilia CYP. Por el contrario, CYP 2C9 y CYP 2D6 pertenecen a una misma familia, pero diferentes subfamilias. Sabemos también que cada gen se compone de alelos, las cuales pueden diferir, por lo que alelos específicos se señalan con un asterisco y el número adicional. CYP 2D6 * 10 se refiere a una determinada variante alélica (* 10) del gen CYP2D6 y así sucesivamente.

Humanos variación intraespecífica

Dentro de las ciencias biomédicas, estamos todos demasiado fácil hablar de ratones y seres humanos como si todos los ratones y todos los seres humanos eran los mismos. Por muchas razones, este es un error desde una perspectiva evolutiva. En nuestro ejemplo actual, CYP polimorfismos humanos puede manifestarse en forma de intraespecífica (es decir, individual) las diferencias en el metabolismo de drogas. Dos genes, CYP 2D6 y CYP 2C19 son especialmente importantes ya que afectan a las personas cómo metabolizar aproximadamente el 25% de los medicamentos en el mercado [19].

Sipes y Gandolfi [20] observó que, con respecto a la debrisoquine agente antihipertensivo, alrededor de un 3 a un 10 por ciento de los caucásicos metabolizers son pobres porque son homocigotos para 2 nonfunctional alelos de CYP 2D6, la fuente de genes de debrisoquine 4-hidroxilasa enzima. Parece que hay más de 75 variantes alélica de CYP 2D6 que circulan en las poblaciones humanas [21].

Entre estas 75 variantes, las frecuencias de los alelos de distribución pueden variar entre diferentes poblaciones étnicas: por ejemplo, los individuos homocigotos para el alelo * 10 tiene un nivel bajo de CYP 2D6 y la actividad de los genes se encuentran en casi el 20% de la población japonesa - una cifra que difiere de ambos de raza caucásica y chino poblaciones [22]. Los estudios en genética molecular indican que la causa real de la reducción de actividad de la CYP 2D6 gen es variable y compleja. Factores causales serie de polimorfismos de nucleótido único en la codificación de secuencias, a la eficacia de las supresiones del gen en sí, a polimorfismos que afectan el empalme de CYP 2D6 [21]. Pero en la otra cara de la moneda, hay un rápido metabolizers con alto CYP 2D6 la actividad de los genes, relacionados con el hecho de que poseen copias del gen (algunos con nada menos que trece ejemplares). Alto metabolizers con alto CYP 2D6 la actividad de los genes requieren más de la dosis estándar de las drogas para lograr respuestas terapéuticas. Debería ser obvio que estas importantes diferencias humano nunca podría haber sido revelado por los estudios en animales no humanos.

Considere el metabolismo de un medicamento específico, como el fármaco antiepiléptico mephenytoin. Más del 20% de la población japonesa se metabolizers pobres (en comparación con alrededor del 3% de la población caucásica [20]]. Las enzimas en la subfamilia CYP 2C han demostrado ser responsables de mephenytoin metabolismo, con CYP 2C19 responsable de la principal enzima, (S)-mephenytoin 4'-hydroxlase [18]. Metabolizers pobres parecen hacer un país estable, pero la proteína defectuosa [20]. La presencia de CYP 2C19 * 2 * 3 y alelos representan el 99% de metabolizers pobres dentro de las poblaciones orientales y el 87% de caucásicos metabolizers pobres.

Estos ejemplos representan sólo un minuto muestra de lo que se conoce acerca de los polimorfismos en lo que respecta a las enzimas y los sustratos (drogas, en este caso) se menciona. Sin embargo, subrayan la importancia de prestar atención a la variación intraespecífica al considerar la actividad metabólica. En parte por estas razones, Collins ha señalado recientemente:

En el campo del metabolismo, así como algunos segmentos de la toxicidad y la eficacia, se ha producido un importante cambio de origen animal a humanos los datos de base de datos. Excepto para los estudios comparativos para evaluar las diferencias interspecies, los estudios en animales han disminuido en importancia. Parte de este cambio es impulsado por ser un reconocimiento por la incertidumbre en las transacciones especies vías metabólicas. Desde el lado práctico, bien organizado y fácilmente disponible suministro de tejidos humanos ha impulsado este cambio [[23]: 238].

La existencia de variación intraespecífica no es sino un anticipo de los problemas biológicos se enfrentan aquellos que tratan de utilizar a los animales modelo biomédico fenómenos humanos. Como Darwin observó en el origen de las especies:

Como cada especie tiende geométricas de su tasa de reproducción para aumentar desmesuradamente en número, y como los descendientes modificados de cada especie que se habilitará para aumentar de todo lo que sea más diversificada en los hábitos y la estructura, a fin de ser capaces de aprovechar en muchos y muy diferentes lugares en la economía de la naturaleza, habrá una tendencia constante de la selección natural para preservar la descendencia más divergente de toda una especie.

Por lo tanto, durante un largo curso seguido de modificación, las pequeñas diferencias características de las variedades de la misma especie, tienden a ser aumentada en las mayores diferencias característica de las especies del mismo género [[3]: 108].

En otras palabras, uno de los efectos de los procesos evolutivos en la formación de nuevas especies, es esencialmente a ampliar las diferencias que existían en las variedades pertenecientes al ancestro común de que la nueva especie desciende en el curso del tiempo evolutivo. Por lo tanto, más malas noticias reside en el hecho de que la variación interespecífica es probable que sea incluso más de un problema para el animal modelador ya que la variación intraespecífica de confusión que acabamos de debate.

La extrapolación entre especies de roedores

Como se señaló anteriormente, las ratas y ratones son más estrechamente relacionados entre sí que cualquiera de los dos es para los seres humanos. Si bien la variación intraespecífica es importante dentro de rata y ratón (y humanos) las poblaciones - existen diferencias marcadas entre las distintas cepas de ratones y diferentes cepas de ratas con respecto a las drogas y el metabolismo de la susceptibilidad a enfermedades como el cáncer. Interespecíficos extrapolación entre ratas y ratones ha demostrado ser no simple cuestión - las ratas no son especialmente buenos modelos de ratones! Así como Hoffman ha observado:

La correspondencia entre el ratón y la rata, los dos más comúnmente utilizados en las especies pruebas de carcinogenicidad, no es especialmente alto. Por 73 compuestos evaluados por Tennant et al., La concordancia entre el ratón y la rata fue de 67%. Por otra parte, en un estudio evaluativo de Griesemer y Cueto, sólo 44 de 98 agentes cancerígenos que fueron ya sea en ratas o ratones son cancerígenos en ambas especies [[24]: 216].

La extrapolación de los roedores a los seres humanos

Existe una enorme literatura sobre los problemas relacionados con la extrapolación de los roedores a los seres humanos. Vamos a examinar brevemente tres ejemplos para poner de relieve las dificultades encontradas en este tipo de empresa.

Endocrinología y Políticas Públicas

Las observaciones de las especies diferencias en el contexto comparativo de endocrinología han llevado al menos a algunos observadores a considerar seriamente las consecuencias de la evolución. Así, Hart comentó:

Se ha demostrado útil en heuristically estudios sobre los estrógenos. . . aprobar el concepto unificador que las diferencias en las especies de estrógeno toxicidad espejo especies diferencias. . . estrógeno en endocrinología. Los pobres predictiveness de estudios con animales para los seres humanos, por lo tanto, comprensible en términos de variaciones en interspecies endocrinología [[33]: 213].

Este asunto es muy urgente porque ha quedado claro que un gran número de sustancias en el medio ambiente tienen repercusiones en estrogénico, androgénico y de hormona tiroidea. Los EE.UU. la Agencia de Protección Ambiental (EPA) disruptor endocrino programa de estudios se utilizarán para examinar estas cuestiones con miras a la seguridad humana y el bienestar.

Pero los problemas han sido descubiertos en relación con los roedores cepas seleccionadas para evaluar el riesgo humano. Como Spearow Barkley y han comentado sobre los resultados de investigaciones recientes:

. . . estudios han puesto de manifiesto una enorme cantidad de variación genética en la susceptibilidad a las alteraciones endocrinas de efecto estrogénico agentes entre cepas de ratas y ratones. Estos estudios han demostrado que el muy prolífico, gran tamaño de la camada seleccionados CD-1 y ratones Sprague-Dawley, las ratas más comúnmente utilizado para seguridad de un producto de pruebas son mucho más resistentes a agentes estrogénicos que otras cepas examinadas [[34]: 1027].

CD-1 son los ratones por lo menos 16 veces más resistente que otras cepas de ratones (incluyendo B6) a los compuestos que provocan la inhibición de la prueba de peso, una medida utilizada como un indicador de actividad androgénica. CD-1 ratones son 126 veces más resistentes que los ratones B6 a la inhibición de la maduración de los espermatozoides estradiol [34], los autores añaden:

La más favoreció la EPA roedores modelo para las pruebas disruptor endocrino, la Sprague-Dawley, rata, es también más resistente que otras cepas a la inhibición de peso de los testículos (DES) diesthylstiboestrol. Por otra parte Sprague-Dawley, las ratas son muy resistentes, mientras que Fisher-344 ratas son muy sensibles a estradiol, DES o bisfenol A inducida por hiperprolactinemia, uterino y vaginal hipertrofia, hiperplasia, la secreción mucosa y c-Fos inducción [[34]: 1027].

Dado que la evolución tiende a ampliar las diferencias entre las poblaciones tras el cese del flujo de genes, de muy corto fortuito evolución convergente (nada demostrado), es poco probable que las diferencias interespecíficas será inferior a las observadas entre las distintas cepas de la misma especie de roedor. Si no es muy poco probable, sería, al menos, ser imprudente asumir en estos importantes estudios.

Un buen ejemplo del problema aquí radica en el hecho de que los roedores seleccionados para el estudio de las alteraciones endocrinas en los seres humanos han sido seleccionadas para la virtud pragmática de los grandes tamaños de basura. Pero, como han señalado los investigadores:

Debemos darnos cuenta de que un animal que ha sido seleccionado para la alta fecundidad regula la reproducción bastante diferente a las personas no seleccionadas. Además, estas cepas altamente prolífica tienden a ser muy precoz, con muchos "inmaduro" CD-1 mujeres mostrando abertura vaginal y uterina pesos elevados, incluso en respuesta a la dosis 0 el tratamiento de control. Tal desarrollo sexual precoz y la consiguiente elevación de la producción ovárica de estrógeno complica, si no límites, la utilización de las cepas previamente seleccionadas para la alta prolificidad para la detección de actividades en osestrogenic intacta uterotropic ensayos [[34]: 1028].

Ubicada en el corazón de una vista evolutivo de las poblaciones animales es una variación. Variación existe tanto dentro como entre las poblaciones. Con el cese del flujo de genes entre la población, variación inicial ancestral entre las poblaciones de una misma especie pueden llegar a ser amplificado en sucesivas generaciones. Alelos raros en uno de esos población puede llegar a ser común en otro, y así sucesivamente.

¿Qué es, entonces, por hacer a la luz de las observaciones como estas? Sugerencias constructivas para el futuro curso de la medicina ya existen que son armoniosas con la teoría evolutiva, y emanan de esas ramas de la ciencia biomédica como la farmacogenética y la farmacogenómica (una rama de la farmacología utilizando en todo el genoma para estudiar las técnicas heredadas diferencias con respecto a la respuesta de drogas). El objetivo a largo plazo de la farmacogenómica es el de la terapia adaptada a un paciente individual - la terapia que refleja la singularidad del individuo como miembro de una evolución de la población. Como se ha observado por Evans, et al.

El potencial es enorme para la farmacogenómica para producir un poderoso conjunto de métodos de diagnóstico molecular que se convertirá en rutina herramientas con las que los clínicos elegir los medicamentos y las dosis de drogas para pacientes individuales. . . Genotyping methods are improving so rapidly that it will soon be simple to test for thousands of single nucleotide polymorphisms in one assay [[ 35 ]:546–547].

What are we to do in the meantime? Population studies with respect to drug metabolism are already providing clinically relevant insights. Again, an observation by Evans, et al.,

. . . a specific genotype may be important in determining the effects of a medication for one population. . . but not for another; therefore, pharmacogenomic relations must be validated for each therapeutic indication and in different racial and ethnic groups. Remaining cognizant of these caveats will help ensure accurate elucidation of genetic determinants of drug response and facilitate the translation of pharmacogenomics into widespread clinical practice [[ 35 ]:547].

While the specter of " race-based" medicine is sure to raise hackles (see relevant discussions [ 32 , 36 - 38 ]), we already know of many statistical associations of certain, metabolically significant, allelic variants with certain racial and ethnic groups. That is to say, two populations may differ with respect to the relative statistical frequencies of certain allelic variants. Many of these associations are simply results of long past events, such as natural or human-created barriers that separated populations. Until such a time as individualized therapy is possible, matters of ethnicity ought to be one of the factors taken into account in a rational discussion of the course of drug therapy, as these matters currently are recognized and used as a factor in genetic counseling. The pre-evolutionary, typological "one therapy fits all," possibly rooted in "Caucasian (male) as human" model, requires serious critical scrutiny.

Host-parasite co-evolution

Lying at the heart of modern evolutionary theory, as it impinges directly on medicine, is the concept of host-parasite co-evolution. Indeed, the study of human responses to infectious, parasitic agents such as bacteria and viruses is one of the few places where evolutionary theory has had a major impact on medical theory and practice. As we will see, however, it has not been "plain sailing" and basic misunderstandings of evolution's implications for these matters are still prevalent.

Paul Ewald has done much to clarify matters in this regard by critically analyzing the views common, albeit erroneous, in the medical community, including (a) that evolution works for the benefit of the species; and (b) that parasitism and the resulting diseases are steps on the road to a state of happy co-existence [ 2 ]. According to this author [ 2 ], Rene Dubos claimed in 1965, "Given enough time a state of peaceful coexistence eventually becomes established between any host and parasite." In 1972 Lewis Thomas observed that, "Disease usually represents the inconclusive negotiations for symbiosis. . . a biological misrepresentation of borders." [ 2 ]. And as late as 1989 Paul Hoeprich could claim, "The ideal of parasitism is actually commensualism" [ 2 ].

The claim that evolution works for the benefit of the species , though still common outside of evolutionary circles, has been substantially abandoned by professionals in the field of evolutionary biology in favor of a thoroughly genocentric view of evolution. As we saw earlier, evolution occurs because different individuals leave behind different numbers of offspring – offspring carrying a proportion of alleles identical by descent to those found in the parents. In the case of diploid organisms, the offspring receive (on average) 50% of their alleles from each parent. In asexual, clonal species (the proportion will be 100%, barring horizontal genetic transfers (a non-trivial assumption for bacterial species). One way or another, it is alleles that travel down the generations.

Evolution has no eye for the future – it does not operate with a view to the attainment of teleological ends or typological goals. In particular, neither evolution nor the presence of particular characteristics can properly be characterized as a steady march of progress toward traits beneficial (in our minds) to the species as a whole. As Ewald has observed:

Scientist's errors can often be traced to the belief that natural selection will favor what is best for the long-term stability and survival of the species. In fact natural selection is powerless to favor such long-term survival when it runs counter to short-term competitive gains. By the time the long-term benefits would be accrued, the individuals that could provide them would have vanished from the species by competition. This misunderstanding owes much to the catchiness of the phrase "survival of the species," which emphasizes the species rather than the competitors within the species" [[ 11 ]:xiv].

Such misconceptions are intimately linked to the mistaken view that evolution in the context of host-parasite relationships is a steady march to a state of "benign coexistence," and hence to mistaken expectations about the evolution of virulent pathogens and parasites. Again, as Ewald pointed out:

Natural selection favors characteristics that increase the passing on of the genes that code for the characteristics. If more rapid replication of a virus inside of a person leads to a greater passing on of the genes that code for that rapid replication, then replication rate will increase even if the more rapid growth of the virus population within a person causes the person to be severely ill, or leads to an overall decrease in the numbers of the virus among people, or hastens the eventual extinction of the virus [[ 2 ]:4].

This phenomenon can be explored in the context of within-host selection . Diseases differ with respect to virulence. For most of us the common cold is a nuisance. The rhinovirus works its evolutionary mischief by keeping its host mobile – and hence typically in contact with other susceptible persons who in turn help with the reproduction and dispersal of the virus. By contrast, highly virulent strains of malaria (eg, that caused by Plasmodium falciparum ), rapidly immobilize the host and kill millions of human each year.

Since malaria is propagated by biting mosquitoes, the parasite pays no penalty for an immobilized host – especially one too weak to swat the insect vector. Moreover, simultaneous infection with different strains of P. falciparum with varying degrees of virulence creates a competitive environment. In such a situation, those strains that attain highest concentrations in the host's blood in the least amount of time (thereby wreaking havoc on the host) are those most likely to be sucked up by biting mosquitoes, who then spread the progeny of these virulent strains to other susceptible hosts [ 2 ]. Another example concerning the illogic of obligate evolution to a state of benign co-existence, is provided by Nesse and Williams:

What good would it do a liver fluke to restrain itself so as not to harm the host if that host is about to die of shigellosis? The fluke and the shigella are competing for the same pool of resources within the host, and the one that most ruthlessly exploits that pool will be the winner. Likewise, if there is more than one shigella strain, the one that most effectively converts the host's resources to its own use will disperse the most progeny before the host dies [[ 12 ]:57].

That millions of parasitic progeny die with the host does not matter. What matters is differential reproductive success on the part of individual parasites. These are population level phenomena that occur within a single host, but still result in the passing on of characteristics that aid effective dispersal of offspring into fresh hosts. A typological goal of benign coexistence simply does not exist in these instances.

No discussion of host-parasite co-evolution would be complete without at least a nod in the direction of the evolution of drug resistance by bacteria and viruses. Antibiotics are differential poisons – in this case they are more toxic to bacteria than they are to us. But bacterial populations show variation with respect to susceptibility to a given antibiotic. A given clinical dose of antibiotics should so damage the bacterial population that the few survivors should be dealt with by the host's own immune system. But if the full course of treatment is not followed (or the patient resorts to unsupervised self-treatment), the antibiotic becomes an agent of selection favoring bacteria whose genetic constitution can tolerate the antibiotic in question. The result? Offspring of resistant bacteria will inherit alleles coding for these characteristics and these populations will increase. Continued treatment with such an antibiotic will require higher doses – a process that cannot continue indefinitely, since patient toxicity will eventually become an issue. The remedy is to move on to a new antibiotic, and the whole process may repeat itself, sometimes with a similar outcome. Unfortunately, the situation with resistant bacteria is even worse, since individual bacteria also can transfer alleles conferring drug resistance horizontally to other members of their own population, as well as to members of other bacterial species that may be present in the host.

The situation described here has been observed in viral populations, with Human Immunodeficiency Virus (HIV) being a case in point. HIV is an RNA retrovirus that exhibits poor replicative fidelity. In effect, the virus replicates itself with the aid of the host's own cells, but does so with such lack of precision that a viral particle may produce many variants. These variant "offspring" may differ with respect to susceptibility to the hosts' immune surveillance or to anti-viral drugs, creating populations of "new" viral particles with different properties. Nesse and Williams observe:

A single infection, after years of replication, mutation and selection, can result in a diverse mixture of competing strains of the virus within a single host. The predominant strains will be those best able to compete with whatever difficulties must be overcome (eg, AZT or other drugs). They will be the ones that most rapidly divert host resources to their own use – in other words, the most virulent [[ 12 ]:57].

HIV is not the only panic-generating virus in the news. Much worry is being devoted to avian flu and the possibility of another flu pandemic on the scale of the Spanish flu of 1918. Some words of evolutionary caution are called for even here.

The influenza virus particle displays molecules on its surface that can be recognized by the immune system. Different strains of influenza can be identified by their possession of variants of these molecules. Of particular interest are H-type molecules (versions of hemagglutinin) and N-type molecules (versions of neuraminidase). The Spanish flu of 1918 was caused by an H1N1 virus, in contrast to the avian flu currently in the news, which is an H5N1 virus. In 1976, a strain of flu with the H1N1 marker reappeared – causing much panic among flu experts. Was the panic justified? Arguably not, for as Ewald has observed:

The H1N1 marker had been present on dangerous viruses, but there was no reason to think that it made the viruses dangerous – with its high mutation rate, the influenza virus can generate tremendous variation within a matter of weeks while still retaining the H1N1 marker [[ 11 ]:23].

While an obsession with such "marker" molecules can be highly misleading, the evolutionary questions run to a deeper level of analysis. We have just seen that parasites and pathogens differ with respect to strategies for reproduction and dispersal – some keep their hosts mobile, some succeed by immobilizing their hosts. An evolutionary analysis considers the virus in ecological context. The conditions that led to the differential reproductive success of the highly virulent Spanish flu of 1918 were somewhat unique – in particular, consideration has to be given to the crowded, unsanitary conditions that existed in the trenches at the Western front during WW1, along with the confinement of flu victims to crowded barracks, and subsequently to over-crowded hospitals. The mere existence of a dangerous virus does not amount to much – unless conditions exist that favor its differential replicative success and subsequent dispersal. Commenting critically of approaches adopted by influenza experts, Ewald points out:

. . . they still confuse the sources of variation – the mutation and recombination of genes – with the process of evolution by natural selection. And they still confuse similarity of hemagglutinin and neuraminidase molecules among different virus strains with similarities in the virulence of these strains. . . By failing to investigate the selective processes that favor increased or decreased virulence of virus strains, experts still run the risk of spending too much time and too many resources in attempts to block a 1918-type pandemic, and too little time on how to deal with the more immediate threats [[ 11 ]:25].

The long reach of evolutionary biology into the field of medicine does not stop here, for evolutionary principles can be observed with respect to populations of specialized cells that are found normally in multi-cellular organisms such as ourselves.

The immune system and cancer

Multi-cellular organisms are composed of cells belonging to a wide variety of types. Careful studies of the behavior and dynamics of some of these cellular populations have revealed that we ourselves are being shaped and influenced by adaptive evolutionary principles during the course of our individual lives. Here we discuss two examples to illustrate the application of basic evolutionary principles to these medically significant phenomena.

(a) Humoral Immunity

The immune response concerns the reaction of the body ( self ) to invasion by foreign substances (non- self ). In the context of humoral immunity, foreign substances (perhaps viruses or bacteria or parts thereof) known as antigens stimulate B-lymphocyte cells to produce molecules known as antibodies . Antibodies react with antigens to tag them for further immunological responses. The details of the antibody-antigen reaction are instructive for present purposes.

A specific antibody, carried by a B-lymphocyte, is capable of "recognizing" (by chemical binding) a limited range of antigenic molecular shapes. For a given antigen, some antibodies never bind, some do rarely, and some will bind to the antigen virtually every time they encounter it. There is enormous variation and diversity in the antibody population – the system is capable of recognizing more than 10 8 antigen shapes. Once an antibody binds to an antigen, the B-cell can receive a second signal from a T cell. This combination of signals stimulates the particular B-lymphocyte to divide (mitosis) and make daughters of itself. The proportion of these particular B-cells thus increase in the lymphocyte population, which then, in turn, create more of the appropriate antibody. The B-lymphocyte population displays variation and, depending on selective antigenic binding and signals from other lymphocytes, differential reproductive success relative to those B-lymphocytes that failed to bind to the current invader.

Some B-lymphocytes become factories for the production of large numbers of antibodies to fight the current infection. But other successful B-lymphocytes remain in circulation in the body, providing the immune system with a memory of that particular antigen shape. This phenomenon explains why the immune response on subsequent re-infection is faster than the initial response. These binding characteristics of the descendents of the original successful B-lymphocytes are thus genuine Darwinian adaptations, in this case for immunological function. Indeed, Parham has observed:

At some point this century the experimental biologists, in an echo of Henry Ford, divorced themselves intellectually from the evolutionary biologists. This artificial and regrettable separation remains with us today. For the immunologists it was always a sham, for the very foundations of their subject are built upon stimulation, selection and adaptive change. Now we see clearly the immune system for what it is, a vast laboratory of high speed evolution. By recombination, mutation, insertion and deletion, gene fragments are packaged by lymphocytes, forming populations of receptors that compete to grab hold of antigen. Those that succeed get to reproduce their progeny, if antibodies, submit to further rounds of mutation and selection. There is no going back and the destiny of each and every immune system is to become unique, the product of its encounters with antigen and the order in which they happen. This all happens in somatic tissues, in a time frame of weeks and is perhaps too vulgar, too fast, for traditional tastes to be even called evolution [[ 13 ]:373].

Having a fast, adaptive immune system is clearly advantageous in a world where we are confronted with rapidly evolving pathogens and parasites. But, as we observed earlier, evolution occurs with no eye to the future. This can be illustrated through a consideration of the pathological phenomenon of cancer.

(b) Cancer

In multi-cellular organisms, such as ourselves, there is a sort of "social contract" between cells of various specialized types (liver cells, kidney cells, etc). These cells are, for the most part, genetically identical. Kidney cells differ from liver cells primarily with respect to differential patterns of gene activation, not the genes themselves. Somatic cells of various specialized types cooperate (and ultimately perish with the death of the organism) so that the specialized reproductive cells (gametes) can get genes identical by descent into the next generation. Cancer cells can be thought of as outlaws that violate the multi-cellular social contract. They replicate at the expense of their neighbors and ultimately at the expense of the organism bearing them.

The formation of a cancer cell is typically a multi-step process in which several mutant alleles must be acquired. The probability of a given cell becoming a cancer cell is small, but there are billions of cells – by analogy, the probability that you win the State lottery is small, but when millions of tickets have been sold, it is likely that somebody will win. Cancer cells begin as mutant versions of healthy cells, and they are cells that have acquired the ability to activate their own reproduction, producing almost identical clones. The reproductive process is not perfect, and the progeny of the initial cancer cell typically constitute a population of cells displaying variation with respect to heritable characteristics. The descendents of these cells themselves acquire mutations and eventually some may acquire the ability to migrate to new locations, thereby departing from the confines of their cellular origins. The end result is metastatic cancer. Untreated, and barring spontaneous remission, unrestrained cellular proliferation, with or without metastasis, typically brings about the failure of critical organ systems and death.

In the treatment of cancer using chemotherapy, an all too familiar evolutionary saga plays itself out. Chemotherapeutic agents are differential poisons that target speedily replicating cancer cells. Unfortunately, they also can affect other speedily replicating healthy cells (such as epithelial cells), which is why chemotherapy can have such awful side-effects. If you are lucky, the chemical agent eliminates all the cancer cells. Alas, quite often treatment reduces the cancer cell population to a few hardy survivors while giving the appearance of remission. But this small, now selectively hardy population may gradually repopulate the patient. The resultant growing population bears the genetic inheritance that enabled the cancer cells to survive the initial therapeutic assault – a genetic inheritance resulting in the evolution of drug resistance. Now the oncologist is required to try new agents, until they, too, are rendered ineffective through the adaptive evolution of populations of the cancer cells in question. As Greaves has observed:

. . . cancer. . . is a form of evolution played by the same Darwinian ground rules as apply to evolution in general and particularly for asexually propagating species. The essential game plan is progressive diversification by mutation within a clone, coupled with selection of individual cells on the basis of reproductive and survival fitness, endorsed by their particular gene set. Its evolution on the fast track [[ 15 ]:39].

Conclusión

It is clear that evolutionary biology has an enormous potential to enrich our understanding of biomedical phenomena. It is also clear that the study of biomedical phenomena can greatly enrich our understanding of evolutionary processes. These observations should be of relevance to biological and biomedical investigators and educators. Moreover, the examples drawn from immunology and oncology show that the human body itself is a laboratory for fast evolution. This fact has significant philosophical implications for the philosophy of science, especially as it relates to the nature of explanations in the biological sciences.

Much of this review has been devoted to ways in which evolutionary biology can enrich our understanding of biomedical phenomena. However, the study of biomedical phenomena shows the need to rethink some aspects of evolutionary biology. Traditional Darwinists draw a sharp distinction between mechanistic explanations on the one hand, and evolutionary explanations on the other. Thus, in dealing with the question, "What is biology?" the great evolutionary biologist Ernst Mayr observed:

When we try to answer this question, we find that biology actually consists of two rather different fields, mechanistic (functional) biology and historical biology. Functional biology deals with the physiology of all activities of living organisms, particularly with all cellular processes, including those of the genome. These functional processes ultimately can be explained purely mechanistically by chemistry and physics [[ 39 ]:24].

But the story does not end so simply; Mayr continues:

The other branch of biology is historical biology . A knowledge of history is not needed for the explanation of a purely functional process. However, it is indispensable for the explanation of all aspects of the living world that involve the dimension of historical time – in other words, as we now know, all aspects dealing with evolution. This field is evolutionary biology [[ 39 ]:24].

Mayr observes that the most frequently asked question is mechanistic (functional) biology is "how?" whereas the most frequently asked question in evolutionary biology is "why?" He adds, "To truly appreciate the nature of biology one must know the remarkable difference between these two branches of biology" [ 39 ].

Focusing their attention on the contours of the new science of Darwinian medicine, traditional Darwinists Nesse and Williams distinguish between two types of causes that are medically relevant (and thus require two different types of causal explanation):

Consider heart attacks. Eating fatty foods and having genes that predispose to atherosclerosis are major causes of heart attacks. These are what biologists call proximate ("near") causes. We are more interested here in the evolutionary causes that reach further back to why we are designed the way we are. In studying heart attacks, the evolutionist wants to know why natural selection hasn't eliminated the genes that promote fat craving and cholesterol deposition. Proximate explanations address how the body works and why some people get a disease and others don't. Evolutionary explanations show why humans, in general, are susceptible to some diseases and not to others [[ 12 ]:6].

The distinction is between mechanistic explanations that answer "how" questions, and evolutionary explanations that answer "why" questions. Evolutionary explanations are typically viewed as long-term, historical explanations (one might have to consider the entire course of human evolution, for example), whereas mechanistic explanations are immediate – and for many purposes, essentially ahistorical.

It is true that looking at medical phenomena from the standpoint of traditional Darwinism typically means taking a historical perspective – and as we have seen above, it certainly has a legitimate role to enrich our understanding of biomedical phenomena. It is also true that traditional Darwinists recognize that rapid evolution is possible for organisms with short generation times, such as viruses and bacteria – organisms where the relevant history may concern events occurring over the course of a few months. But we now see that traditional Darwinism is only a part of the Darwinian medical story. Consideration also needs to be given to the role of Darwinian explanations of biomedical phenomena occurring in the life-cycles of animals – including humans.

The examples we have presented concerning the role of Darwinian explanations in the realms of immunology and oncology show that it is not easy to draw a sharp distinction between mechanistic explanations and evolutionary explanations. For phenomena in the domain of humoral immunity and oncology, important aspects of the mechanistic explanation involve a rapid evolutionary explanation. In this way the study of biomedical phenomena shows the need for a critical reassessment of generalizations about the nature of biological explanation that have been forthcoming from traditional Darwinists.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Autores de las contribuciones

NS and RAP participated equally in the research, writing and revisions for this manuscript. NS and RAP both read and approved the final manuscript.