Nejprve vám budu vyprávět příběh. Sedřel jsem si chrupavku meniskusu v mém kolením kloubu, když jsem na vysoké hrál fotbal. Pak jsem jsem si přetrhl ACL, kolení vaz, a pak se u mne objevila artritida kolene. Jsem si jistý, že mnozí z vás mají stejný problém. A mimochodem, vzal jsem si ženu, která má uplně stejný problém. To mě inspirovalo, abych se stal ortopedickych chirurgem, abych se zaměřil na řešení takových problémů, které mi bránili v hraní sportů a nelimitovali mne. Takže bych vám rád pustil jedno krátké video, abyste měli ponětí, o čem chci povídat.
So let me just start with my story. So I tore my knee joint meniscus cartilage playing soccer in college. Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee, and then developed an arthritic knee. And I'm sure that many of you in this audience have that same story, and, by the way, I married a woman who has exactly the same story. So this motivated me to become an orthopedic surgeon and to see if I couldn't focus on solutions for those problems that would keep me playing sports and not limit me. So with that, let me just show you a quick video to get you in the mood of what we're trying to explain.
Všichni si jsme vědomi jak nebezpečná je rakovina, ale existuje jiná nemoc, která nás ovlivňuje ještě víc, artritida. Rakovina vás může zabít, ale když se podíváte na čísla, artritida ničí více životů. Za předpokladu, že budete žít dlouhý život, z 50ti procent se u vás objeví artritida. Artritidu nezískáte pouze stárnutím. Obyčejné zranění může vést k desítkám let bolesti, než vaše klouby doslova rozmělní a přestanou pracovat. Plni zoufalství jsme se obrátili k odvětví, které navrhuje umělé součásti, které nahrazují opotřebované části těla. Ale díky zvěstem kolujícím okolo slibných bionických těl, neměli bychom se pozastavit a hledat lepší, přirozenější způsob? Pojďme zvážit jinou možnost. Co když všechny náhradní části naše těla potřebují již existují v přirodě, nebo vně našich vlastních kmenových buňkách? Toto je oblast biologických náhradních částí, kde nahrazujeme opotřebované části novými, přirodními.
Narrator: We are all aware of the risk of cancer, but there's another disease that's destined to affect even more of us: arthritis. Cancer may kill you, but when you look at the numbers, arthritis ruins more lives. Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance you'll develop arthritis. And it's not just aging that causes arthritis. Common injuries can lead to decades of pain, until our joints quite literally grind to a halt. Desperate for a solution, we've turned to engineering to design artificial components to replace our worn-out body parts, but in the midst of the modern buzz around the promises of a bionic body, shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way? Let's consider an alternative path. What if all the replacements our bodies need already exist in nature, or within our own stem cells? This is the field of biologic replacements, where we replace worn-out parts with new, natural ones.
Úkol je takový: jak pečuji o tyto věci biologicky? Pojdme se podívat, jak na to, co jsem udělal pro svou ženu tak na to, co jsem udělal pro dvě stě dalších pacientů. Od mé ženy a ostatních pacientů nejčastěji slyším, zvláště u skupiny pacientů od 40ti do 80ti let, 70ti letí pacienty, přijdou a ptají se, "Hele doktore, nemohl byste mi do kolene dát jen nějaký tlumič nárazů? Ještě nejsem připravený na výměnu kloubů." Takže pro ni já vezmu dárcovský štěp lidského menisku a dám jí ho do prostoru v kolením kloubu. Alotransplantát nahradí chybějící meniskus. A pak na místo nestabilního vazu vložíme lidský dárcovský vaz, abychom koleno zpevnili. A tak na poškozenou artritudu na povrchu, jsme vytvořili pojivo z kmenových buňek, na které jsme přišli v roce 1991, Znovu obnovíme povrch kloubní chrupavky a dáme vrátíme jí její hladký povrch. Tady nalevo je špatné koleno mojí ženy, a nyní po 4 měsících zdravé koleno schopné turistiky v Aspenu. I funguje to, ne jen mé ženě, ale dozajista i dalším pacientům. Ta slečna na videu, Jen Hudak, právě vyhrála Superpipe v Aspenu, pouhých devět měsíců po tom, co si zničila koleno, jak můžete vidět na druhém snímku -- a po tom, co jí byl do kolene umístěn transplantát. A tak můžeme biologicky obnovit tento povrch.
Kevin Stone: And so, the mission is: how do I treat these things biologically? And let's talk about both what I did for my wife, and what I've done for hundreds of other patients. First thing for my wife, and the most common thing I hear from my patients, particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group, is they come in and say, "Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee? I'm not ready for joint replacement." And so for her, I put in a human meniscus allograft donor right into that [knee] joint space. And [the allograft] replaces [the missing meniscus]. And then for that unstable ligament, we put in a human donor ligament to stabilize the knee. And then for the damaged arthritis on the surface, we did a stem cell paste graft, which we designed in 1991, to regrow that articular cartilage surface and give it back a smooth surface there. So here's my wife's bad knee on the left, and her just hiking now four months later in Aspen, and doing well. And it works, not just for my wife, but certainly for other patients. The girl on the video, Jen Hudak, just won the Superpipe in Aspen just nine months after having destroyed her knee, as you see in the other image -- and having a paste graft to that knee. And so we can regrow these surfaces biologically.
Se vším tímto úspěchem, byste se mohli zeptat, jakto že to není dostatečně vyhovující. Je to proto, že není dostatek dárcovských cyklů. Není dostatek zdravých mladých lidí padajících z motorek darujících nám tuto tkáň. A tato tkáň je velmi finančně náročná. A tak to není řešení, kterého by se světově využívalo u biologických tkání. Ale řešením je zvířecí tkáň, jelikož je jí mnoho a je levná. Můžete ji získat z mladých, zdravých tkání, ale překážkou je imunologie. A zvláštní potíží je určitý epitop, kterému se říká galactosyl, nebo gal epitope. Jestliže transplantujeme zvířecí tkáň lidem, musíme zjistit způsob, jakým se zbavíme tohoto epitopu.
So with all this success, why isn't that good enough, you might ask. Well the reason is because there's not enough donor cycles. There's not enough young, healthy people falling off their motorcycle and donating that tissue to us. And the tissue's very expensive. And so that's not going to be a solution that's going to get us global with biologic tissue. But the solution is animal tissue because it's plentiful, it's cheap, you can get it from young, healthy tissues, but the barrier is immunology. And the specific barrier is a specific epitope called the galactosyl, or gal epitope. So if we're going to transplant animal tissues to people, we have to figure out a way to get rid of that epitope.
Můj příběh o pracování se zvířecí zkání začíná roku 1984. A začal nejprve s achilovou šlachou krávy, kdy jsme vzali Achillovu šlachu krávy, která je kolagen I, zbavili jsme ji antigenů, tím, že jsme ji dali do kontaktu s kyselinou a čistícím prostředkem a tvarovali jsme ji do regenerované formy. Pak jsme vzali tuto regenerovanou formu a vložili jsme ji do chybejicí meniskusove chrupavky, aby se obnovila v pacientově koleni. Tuto proceduru jsme již uskutečnili a celosvětově se provedla na více než 4000 případech, takže se jedná o proceduru schválenou FDA, celosvětový způsob obnovení menisku. Takže je to skvělé, když mohu poškodit tkáň. Ale co se stane vazu, když budu potřebovat neporušený vaz? Ten nemohu nadrtit v mixéru. V tomto případě musím vymyslet -- a my jsme s Uri Galilim a Tomem Turekem vymysleli -- přípravek na enzymy, který by odplavil, zbavil se těchto galactosylových epitopů s určitým enzymem. Říkáme tomu "gal stripping" technologie. Co děláme, je, že tkáň "zlidštíme". Touto gal stripping technologií ji zlidštíme, a pak ji můžeme umístit zpátky do pacientova kolene. A již jsme to provedli. Nyní jsme vzali vaz z prasete -- mladou, zdravou, velkou tkáň, a během testování schváleném FDA jsme ji umístili do 10ti pacientů a pak se jeden z našich pacientů zúčastnil třech Canadian Masters Downhill šampionátů -- se svým "vepřo-vazem" jak říká. Takže víme, že to funguje. Existuje mnoho klinických studií této tkáně nyní čekajících na projednání.
So my story in working with animal tissues starts in 1984. And I started first with cow Achilles tendon, where we would take the cow Achilles tendon, which is type-I collagen, strip it of its antigens by degrading it with an acid and detergent wash and forming it into a regeneration template. We would then take that regeneration template and insert it into the missing meniscus cartilage to regrow that in a patient's knee. We've now done that procedure, and it's been done worldwide in over 4,000 cases, so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way to regrow the meniscus. And that's great when I can degrade the tissue. But what happens for your ligament when I need an intact ligament? I can't grind it up in a blender. So in that case, I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek -- an enzyme wash to wash away, or strip, those galactosyl epitopes with a specific enzyme. And we call that a "gal stripping" technique. What we do is humanize the tissue. It's by gal stripping that tissue we humanize it (Laughter), and then we can put it back into a patient's knee. And we've done that. Now we've taken pig ligament -- young, healthy, big tissue, put it into 10 patients in an FDA-approved trial -- and then one of our patients went on to have three Canadian Masters Downhill championships -- on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work. And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
Takže jaký je další krok? Co například zkusit nahradit celé koleno, místo jen jeho částí? Jak způsobíme převrat v nahrazování umělými klouby? Takže to musíme udělat takto. Co uděláme je, že vezmeme kloubní chrupavku z mladého, zdravého prasete, zbavíme ji antigenů, naplníme ji vašemi kmenovými buňkami a vrátíme ji zpátky na povrch kolene postižený artritidou, zde ji připevníme, necháme povrch, aby se zacelil a pak vytvoříme nový biologický povrch pro vaše koleno. Toto je náš bilogický přístup nyní. S takovými části znovu sestavíme vaše koleno. Obalíme ho zcela novým povrchem.
So what about the next step? What about getting to a total biologic knee replacement, not just the parts? How are we going to revolutionize artificial joint replacement? Well here's how we're going to do it. So what we're going to do is take an articular cartilage from a young, healthy pig, strip it of its antigens, load it with your stem cells, then put it back on to that arthritic surface in your knee, tack it on there, have you heal that surface and then create a new biologic surface for your knee. So that's our biologic approach right now. We're going to rebuild your knee with the parts. We're going to resurface it with a completely new surface.
Díky využívání zvířecí tkáně disponujeme dalšími výhodami. Je tu benefit 400 miliónů let fungování. Můžeme využít tohoto benefitu. Můžeme použít tlustčí, mladší, lepší tkáně, než které si můžete zranit, nebo které budete mít ve svých 40, 50 nebo 60 letech. Mužeme postupovat procedurou ambulantního pacienta. Můžeme obnažit tkáň jen velmi zlehka. Takto tedy můžeme biologicky nahradit koleno a vyjít s tím do světa.
But we have other advantages from the animal kingdom. There's a benefit of 400 million years of ambulation. We can harness those benefits. We can use thicker, younger, better tissues than you might have injured in your knee, or that you might have when you're 40, 50 or 60. We can do it as an outpatient procedure. We can strip that tissue very economically, and so this is how we can get biologic knee replacement to go global.
A tak vítejte do super biologie. Nejedná se o hardware. Ani o software. Ale o bioware. Je to novější verze vás samých. A tak s tímto, (smích) budeme brzy ukazovat jiná představení, si myslím.
And so welcome to super biologics. It's not hardware. It's not software. It's bioware. It's version 2.0 of you. And so with that, coming to a -- (Laughter) coming to an operating theater near you soon, I believe.
Děkuji vám mnohokrát.
Thank you very much.
(potlesk)
(Applause)