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.
Započeo bih sa svojom pričom. Pokidao sam menisk u koljenu igrajući nogomet na fakultetu. Zatim sam pokidao svoj prednji ukriženi ligament, ligament u svom koljenu, a zatim sam razvio artritično koljeno. Siguran sam da mnogi od vas u publici imate istu priču. Inače, oženio sam ženu koja ima potpuno istu priču. To me potaklo da postanem ortopedski kirurg i vidim mogu li se usmjeriti na rješenja za te probleme koja bi mi omogućila da se bavim sportom i ne bi me ograničavala. Uz to, pokazao bih vam kratku snimku da vas uvedem u raspoloženje onoga što želimo objasniti.
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.
Voditelj: Svi smo svjesni rizika za rak, ali postoji druga bolest koja će zahvatiti još više nas, artritis. Rak vas može ubiti, ali ako pogledate brojeve, artritis uništi više života. Pod pretpostavkom da živite dug život, postoji 50 postotna šansa da ćete razviti artritis. A starenje nije uzrok artritisa. Obične ozljede mogu dovesti do desetljeća boli, dok nam se zglobovi doslovno ne samelju i stanu. Očajnički tražeći rješenje, okrenuli smo se inžinjerstvu ne bismo li dizajnirali umjetne komponente koje bi zamjenile naše istrošene dijelove tijela. Ali usred modernog ushita oko obećavajućih bioničkih tijela ne bismo li trebali stati i zapitati se postoji li bolji, prirodniji način? Razmotrimo alternativni put. Što ako svi nadomjestci koje naše tijelo treba već postoje u prirodi, ili u našim vlastitim matičnim stanicama? Ovo je polje bioloških nadomjestaka, gdje istrošene dijelove zamjenjujemo novim, prirodnim dijelovima.
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.
Kevin Stone: Dakle, misija je: kako liječiti ove probleme na biološki način? Pričajmo o tome što sam učinio, kako za svoju ženu, tako i za stotine drugih pacijenata. Prvo za svoju ženu, i najčešća stvar koju čujem od svojih pacijenata, osobito u dobnoj skupini od 40 do 80 godina, skupini od sedamdesetogodišnjaka, jest ta da dođu i kažu, "Hej, doktore, ne postoji li amortizer koji možeš staviti u moje koljeno? Nisam spreman za zamjenski zglob." Tako sam joj stavio čovječji menisk nesrodnog donora izravno u zglobni prostor njenog koljena. I taj presadak zamjenjuje menisk koji nedostaje. A što se tiče onog nestabilnog ligamenta, stavimo ligament čovječjeg donora da stabiliziramo koljeno. A zatim za oštećeni artritis na površini, napravili smo pastozni presadak matičnih stanica, koji smo dizajnirali 1991., da obnovi površinu zglobne hrskavice i ponovno joj da glatku površinu. Evo oštećenog koljena moje žene nalijevo, i nje kako sada planinari četiri mjeseca kasnije u Aspenu i dobro napreduje. I to funkcionira, ne samo za moju ženu, već sigurno i za druge pacijente. Djevojka na videu, Jen Hudak, upravo je osvojila Superpipe u Aspenu samo devet mjeseci nakon što je uništila svoje koljeno kao što vidite na drugoj slici -- dobiva pastozni presadak na tom koljenu. Tako da možemo obnoviti ove površine biološki.
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.
A sa svim ovim uspjesima, zašto to nije dovoljno dobro, mogli biste pitati. Razlog je taj što nema dovoljno donora. Nema dovoljno mladih zdravih ljudi koji padaju sa svojih motocikala i doniraju to tkivo nama. A tkivo je vrlo skupo. Tako da to neće biti rješenje koje će nas globalno dovesti s biološkim tkivima. Ali rješenje su životinjska tkiva zato što ih ima mnogo, jeftina su. Možete ih dobiti iz mladih, zdravih tkiva, ali prepreka je imunologija. A specifična prepreka je specifični epitop koji se zove galaktozil, ili gal epitop. Ako ćemo presađivati životinjska tkiva na ljude, moramo smisliti način kako se riješiti tog epitopa.
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.
Moja priča o radu sa životinjskim tkivima počinje 1984. Počeo sam s goveđom ahilovom tetivom, gdje bismo uzeli goveđu ahilovu tetivu, koja je kolagen tipa 1, uklonili bismo njene antigene tako što bismo ih razgradili pranjem kiselinom i deterdžentima i oblikovali bismo je u regeneracijsku šablonu. Zatim bismo uzeli tu regeneracijsku šablonu i unijeli je na mjesto nedostajućeg meniska da ponovno izraste u pacijentovu koljenu. Sada smo napravili tu proceduru, i napravljena je širom svijeta u preko 4.000 slučajeva, to je odobrila FDA i međunarodno je prihvaćen način obnove meniska. I to je odlično kada mogu degradirati tkivo. Ali što se dogodi s vašim ligamentom kad trebam netaknut ligament? Ne mogu ga samljeti u mikseru. U tom slučaju moram dizajnirati -- i dizajnirali smo s Urijem Galilijem i Tomom Turekom -- enzimsko pranje koje ispire, ili skida, one galaktozilne epitope specifičnim enzimom. I to zovemo "gal skidajuća" tehnika . Činimo to tako što humaniziramo to tkivo. To činimo skidajući galaktozile s tog tkiva humaniziramo ga, i zatim ga vratimo u pacijentovo koljeno. I to smo i učinili. Sad smo uzeli svinjski ligament -- mlado, zdravo, veliko tkivo, stavili ga u 10 pacijenata u studiji koju je odobrila FDA -- a zatim je jedan od pacijenata otišao i osvojio tri Canadian Masters Downhill prvenstva -- na svom "pig-ligu," kako ga on voli zvati. Tako da znamo da to može funkcionirati. Sada se provodi opsežna klinička studija o ovom tkivu.
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.
Što je sljedeći korak? Što je s dobivanjem potpuno biološkog zamjenskog koljena, a ne samo dijelova? Kako ćemo revolucionizirati umjetne zamjenske zglobove? Evo kako ćemo to učiniti. Ono što ćemo učiniti je to da ćemo uzeti zglobnu hrskavicu iz mlade, zdrave svinje, uklonit ćemo njene antigene, napuniti je s vašim matičnim stanicama, i vratiti je natrag na ono artritično mjesto u vašem koljenu, pričvrstiti je ondje, dopustiti da zacijeli tu površinu i onda stvoriti novu biološku površinu za vaše koljeno. To je naš biološki pristup trenutno. Ponovno ćemo izgraditi vaše koljeno s dijelovima. Obložit ćemo ga s potpuno novom površinom.
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.
Ali imamo druge prednosti iz životinjskog kraljevstva. Imamo povlastice od 400 milijuna godina hodanja. Možemo upregnuti te povlastice. Možemo upotrijebiti deblja, mlađa, bolja tkiva od onih koja ste mogli ozlijediti u svom koljenu, ili koja možete imati s 40, 50 ili 60 godina. Možemo to učiniti kao ambulantni postupak. Možemo to tkivo očistiti vrlo ekonomično. I to je način kako možemo dobiti biološka zamjenska koljena koja mogu ići globalno.
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.
Dobro došli u super biologiku. To nije hardver. To nije softver. To je biover. To je 2.0 verzija vas. S tim, dolazimo do -- (Smijeh) vjerujem da dolazimo do kirurške sale blizu vas uskoro.
Thank you very much.
Puno vam hvala.
(Applause)
(Pljesak)