Making evolutionary biology a basic science for medicine

Abstract

New applications of evolutionary biology in medicine are being discovered at an accelerating rate, but few physicians have sufficient educational background to use them fully. This article summarizes suggestions from several groups that have considered how evolutionary biology can be useful in medicine, what physicians should learn about it, and when and how they should learn it. Our general conclusion is that evolutionary biology is a crucial basic science for medicine. In addition to looking at established evolutionary methods and topics, such as population genetics and pathogen evolution, we highlight questions about why natural selection leaves bodies vulnerable to disease. Knowledge about evolution provides physicians with an integrative framework that links otherwise disparate bits of knowledge. It replaces the prevalent view of bodies as machines with a biological view of bodies shaped by evolutionary processes. Like other basic sciences, evolutionary biology needs to be taught both before and during medical school. Most introductory biology courses are insufficient to establish competency in evolutionary biology. Premedical students need evolution courses, possibly ones that emphasize medically relevant aspects. In medical school, evolutionary biology should be taught as one of the basic medical sciences. This will require a course that reviews basic principles and specific medical applications, followed by an integrated presentation of evolutionary aspects that apply to each disease and organ system. Evolutionary biology is not just another topic vying for inclusion in the curriculum; it is an essential foundation for a biological understanding of health and disease.curriculum | Darwinian | education | evolution | health O ne hundred and fifty years after publication of Darwin's On The Origin of Species, one might expect that medicine would already have made full use of evolutionary biology. Far from it. New applications of evolutionary biology to medical problems are being discovered at an accelerating rate. The other articles from this Sackler colloquium on "Evolution in Health and Medicine" illustrate recent research progress. This article considers what changes in medical education are needed to bring the full power of evolutionary biology to bear most quickly on human health problems. For the sake of focus and simplicity, we address here only medical education; parallel educational recommendations will offer similar benefits in other health sciences, especially public health.Several sources contribute to the recent flowering of evolutionary approaches in medicine. The first is that the basic science of evolutionary biology continues its rapid development, building on the stable foundation of Darwin and Wallace's theory of natural selection (1). Genetic variants carried by individuals who reproduce more than others tend to increase in frequency over the generations, thus shifting the genetic make-up and mean phenotype of the population to be more like them and generally better adapted to their envir...

Reward circuitry dysfunction in psychiatric and neurodevelopmental disorders and genetic syndromes: animal models and clinical findings

“…These stimuli include food and sexual behavior (given that sustenance and procreation are crucial for the survival of a species [95,96]), and social interactions with conspecifics [39,97]. Nonclinical human neuroimaging studies indicate that the mesolimbic DA response to primary rewards may operate similarly in humans in response to more abstract, or secondary, rewards such as monetary incentives [98-100].…”

L’évolution Biologique

“…L'un des mécanismes proposés met en cause des élé-ments contre-régulateurs comme l'interleukine (IL)-10. (3) L'épidémie d'obésité et de diabète de type 2 qui se développe en ce moment doit être considérée comme le résultat d'un conflit entre un environnement trop riche 1 Les bactéries commensales sont adaptées pour vivre des déchets qui se trouvent à l'extérieur de nos tissus (comme la peau et les muqueuses de la bouche, de la gorge et du reste du système digestif).…”

“…Randolph Nesse, qui est le fondateur de la médecine évolu-tionniste (dite aussi médecine darwinienne), a récemment publié dans la revue Proc Natl Acad Sci USA un plaidoyer, inhabituel dans ce journal, en faveur de l'enseignement de la biologie de l'évolution dans les facultés de médecine. Ce plaidoyer est soutenu et illustré par les contributions d'un grand nombre de biologistes célèbres qui fournissent un nombre impressionnant d'exemples de ce qui pourrait être enseigné [1]. Cet article souligne, à bon escient, le fait que seule l'évolution permet de situer à la fois l'homme et les divers agents infectieux qui sont en symbiose avec lui dans le contexte historique qui est le leur [2].…”

“…Ces changements sont explosifs à l'échelle du temps biologique, même si la perception que nous en avons est plus progressive. Le conflit entre les deux paramètres définit la médecine évolutionniste [1,3,7,8] quoique de façon un peu inappropriée 4 . Notre politique de santé paraît souvent comme un patchwork déclenché : par de longues habitudes largement éprouvées, comme la pratique de l'hygiène ; par des données épidémiologiques solidement éta-blies, comme la campagne anti-sédentarité ; ou par des réactions rapides -dites de précaution -d'actualité, comme celles, récentes, en réponse à la diffusion de nouvelles souches virales.…”

“…Réconcilier la médecine avec l'évolution biologique dans ce qu'elle a de plus darwinien (c'est-à-dire quand elle a trait à la pression sélective et non au seul hasard) peut avoir un impact sur les fondements scientifiques de la médecine [3]. En cette année où nous venons de célébrer le 200 e anniversaire de Charles Darwin, regarder l'évolution actuelle de la médecine au travers du prisme de la biologie de l'évolution et en incluant les données fournies par l'histoire de la vie est l'un des moyens de mieux anticiper l'évolution de la santé publique [1,3,7,8]. Ce n'est pas le seul, bien évidemment, mais cet outil n'est jamais évoqué dans les sphères décisionnelles où il devrait l'être.…”