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.
Allora, iniziamo la mia storia. Mi ruppi la cartilagine del menisco giocando a calcio all'Università. Poi mi strappai il legamento crociato anteriore del ginocchio e dopo mi è venuta un'artrite al ginocchio. Sono certo che molti di voi qui hanno avuto la stessa storia. In ogni caso, ho sposato una donna che ha esattamente la stessa storia. Così questo mi ha motivato a diventare un chirurgo ortopedico e a provare a concentrarmi sulla soluzione di questi problemi in modo da poter continuare a fare sport e non avere limitazioni. Detto questo, lasciate che vi presenti un breve video per mostrarvi il contesto di ciò di cui parleremo.
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.
Narratore: Siamo tutti consapevoli del rischio del cancro, ma c'è un'altra malattia che è destinata a influire su di noi anche di più: l'artrite. Il cancro può uccidervi, ma se guardate i numeri l'artrite rovina più vite. Ammettiamo che viviate una lunga vita, c'è un 50% di probabilità che sviluppiate l'artrite. E non è l'invecchiamento che causa l'artrite. Le comuni lesioni possono causare dolore per decenni, fin quando le nostre articolazioni letteralmente si bloccano. Alla disperata ricerca di una soluzione, siamo ricorsi all'ingegneria per la progettazione di componenti artificiali che rimpiazzassero le parti logore del nostro corpo. Ma in mezzo al vociare moderno sulle promesse di un corpo bionico non dovremmo fermarci e chiederci se c'è un modo migliore e più naturale? Prendiamo in considerazione un percorso alternativo. E se tutte le protesi di cui hanno bisogno i nostri corpi esistessero già in natura, o dentro le nostre cellule staminali? Questo è il campo delle protesi biologiche, dove le parti logore vengono rimpiazzate con quelle nuove e naturali.
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: E quindi la missione è: come faccio a trattare biologicamente queste cose? Lasciatemi dire cosa ho fatto per mia moglie e per centinaia di altri pazienti. La prima cosa per mia moglie e la più comune che ho udito dai miei pazienti, in particolare nel gruppo dai 40 agli 80 anni, 70 anni, è che loro vengono e dicono, "Hey Dottore, non ci sarebbe un paracolpi da mettere nel mio ginocchio? Non sono pronto per un trapianto articolare" E così a lei ho messo un menisco umano di un donatore allogenico proprio nello spazio articolare del suo ginocchio. E (l'allogenico) rimpiazza (il menisco mancante). Poi per questo legamento instabile, ci mettiamo un legamento di un donatore umano per stabilizzare il ginocchio. E poi per i danni dell'artrite sulla superficie abbiamo fatto un trapianto di pasta di cellule staminali che abbiamo prodotto nel 1991, per rigenerare la superficie della cartilagine articolare ricreando una superficie piana. Quindi, sulla sinistra c'è il brutto ginocchio di mia moglie, e lei che fa escursionismo adesso quattro mesi dopo ad Aspen e sta andando bene. Questo funziona non solo per mia moglie, ma anche su altri pazienti. La ragazza del video, Jen Hudak, ha vinto la Superpipe di Aspen proprio nove mesi dopo aver distrutto il suo ginocchio, come potete vedere nell'altra immagine, dopo aver ricevuto un trapianto di pasta a questo ginocchio. Quindi possiamo far rigenerare biologicamente queste superfici.
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.
Allora tutto questo successo, perchè non è sufficiente, potreste chiedere. Bene, il motivo è che non ci sono abbastanza cicli di donazioni. Non ci sono abbastanza persone giovani e sane che cadono dalle loro motocilcette e ci donano questo tessuto. E il tessuto è molto costoso. Quindi questa non sarà una soluzione che ci porterà su scala mondiale col tessuto biologico. Ma la soluzione è il tessuto animale perchè è abbondante ed economico. Puoi prenderlo da tessuti sani e giovani, ma la barriera è immunologica. La barriera specifica è un epitopo specifico chiamato galattoside, o epitopo gal. Quindi, se trapiantiamo un tessuto animale alle persone dobbiamo trovare un modo per sbarazzarci di quell'epitopo.
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.
La mia storia del lavoro con i tessuti animali inizia nel 1984. Per prima cosa ho iniziato con il tendine di Achille della mucca, prendendo il tendine di Achille della mucca, che è collagene di Tipo I, privandolo dei suoi antigeni degradandolo con un acido e un detergente e modellandolo dentro una sagoma di rigenerazione; poi prendendo questa sagoma di rigenerazione e inserendola nella cartilagine mancante del menisco per farla ricrescere nel ginocchio di un paziente. Adesso abbiamo fatto questa procedura che è stata applicata a più di 4000 casi nel mondo per cui è un metodo approvato dalla FDA ed universalmente accettato per rigenerare il menisco. E' stupendo quando posso degradare il tessuto. Ma cosa succede al vostro legamento quando ho bisogno di un legamento integro? Non posso tritarlo in un frullatore. Quindi in questo caso dovrei predisporre, e lo facciamo con Uri Galili e Tom Turek, un lavaggio enzimatico per pulire, o eliminare quegli epitopi galattosidici con un enzima specifico. La chiamiamo la tecnica della "eliminazione del gal". Ciò che facciamo è "rendere umano" il tessuto. E' eliminando il gal da quel tessuto che lo rendiamo compatibile per l'Uomo, e a quel punto lo possiamo reinserire nel ginocchio di un paziente. Lo abbiamo fatto. Adesso abbiamo preso un legamento di maiale, tessuto giovane, sano, grande, lo abbiamo messo in 10 pazienti in una verifica approvata dalla FDA e dopo uno dei nostri pazienti è tornato a fare tre campionati Masters canadesi di Downhill. con il suo "legamento suino" come lo chiama lui. Quindi sappiamo che funziona. Attualmente c'è un'ampia verifica clinica di questo tessuto.
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.
Quindi, qual è la prossima tappa? Una protesi biologica totale del ginocchio, e non solo di alcune parti? Come rivoluzioneremo la protesi articolare artificiale? Bene, faremo così. Ciò che faremo è prendere una cartilagine articolare da un maiale giovane e sano, togliere gli antigeni, metterci le vostre cellule staminali, poi rimetterla sulla superficie artritica del vostro ginocchio, attaccarcela, lasciare che guarisca e quindi creare una nuova superficie biologica per il vostro ginocchio. Questo è il nostro approccio biologico attuale. Ricostruiremo il vostro ginocchio con le parti. Gli renderemo una superficie completamente nuova.
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.
Ma abbiamo altri benefici dal regno animale. C'è un vantaggio di 400 milioni di anni di deambulazione. Possiamo sfruttare queste prestazioni. Possiamo usare tessuti migliori, più spessi e più giovani di quelli che potreste aver leso nel vostro ginocchio, o che potreste avere a 40, 50 o 60 anni. Possiamo farlo come una procedura ambulatoriale. Possiamo togliere questo tessuto molto economicamente. E questo è come possiamo portare la protesi biologica del ginocchio su scala mondiale.
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.
Quindi benvenuti i super biologici. Non è un hardware. Non è un software. E' un bioware. E' la versione 2.0 di te stesso. Quindi con questo, verremo - (Risate) verremo presto vicino a voi con una sala operatoria, credo.
Thank you very much.
Grazie mille.
(Applause)
(Applausi)