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.
まず私自身の話から 始めましょう 大学時代に サッカーをしていて 膝関節半月板を 断裂しました それから前十字靭帯を 断裂してしまい さらに膝関節炎になりました 同じ体験をされた方も 多数いらっしゃると思います ちなみに私が結婚した 女性にも 全く同じ経験がありました これが 私が整形外科医に なった動機です 制限なしでスポーツを 続けることができるような 問題解決に集中したいと 思ったのです この点について もっとよく ご理解いただくために ビデオを用意しました ご覧ください
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.
(ナレーション) 癌の危険性は もはや周知の事実である しかし 癌を上回る数の人々に 影響を及ぼす病気がある ― 関節炎だ 癌は命を奪うかもしれない しかし数字上では 関節炎に悩まされる患者の方が 多いのである 長生きをした場合 実に二人に一人の確率で 関節炎を患う可能性がある しかも加齢だけが 関節炎の原因ではない 日常の怪我からくる痛みが 数十年も続いたのち ついに関節が 動かなくなってしまう 解決策を求めて 工学へと目を向け 磨耗した部位を 置換するための 人工素材が開発された しかし 人工器官を 諸手を挙げて受け入れる 現在の風潮を見直し もっと自然で優れた方法を 探すべきではないのだろうか? 他の選択肢を 考えてみよう 体が必要とする 置換部位が 全て 自然の中や 自身の幹細胞中に 既に存在するとしたら? これが 磨耗した部位を 新しい自然のものと入れ替える 生物学的置換術なのである
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.
(講演者) さて 生物学的治療とは どのようなものでしょう まず 私が妻や他の 何百人もの患者を 治療した方法から お話しましょう 妻をはじめとして 40代‐80代の患者から よく聞く質問として 次のようなものがあります 「先生 膝に入れる 緩衝材はないんですか? 人工関節には まだ躊躇してるんです」 なので妻にはヒトから 供与された半月板を 膝関節腔に移植しました 同種移植により 失われた半月板を補うのです 不安定な靭帯部分には 膝を安定させる目的で ヒトから供与された 靭帯を用いました 関節表面が損なわれた 関節炎には 関節軟骨面を再生させ 表面を円滑化するために 私たちが1991年に開発した 幹細胞ペースト移植を 行いました 左が術前の妻の 損傷した膝の写真 右が手術4ヵ月後 アスペンで 快適にハイキングする妻です 妻に限らず 他の患者にも 効果がありました このビデオのジェン・フダックは アスペン・スーパーパイプで 優勝しましたが これは膝を怪我した ほんの9ヵ月後のことです 写真でご覧いただけるように 膝にはペースト移植が 施されています 生物学的な表面再生が 可能なのです
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.
このような成功例がありながら なぜこれで十分で ないのでしょうか それは ドナーが 少ないからです 若い健康な人々が バイク事故に逢い 我々に組織を 提供してくれる機会は そうそうありません しかも組織は 非常に高価です 従って生体組織移植は あまり大々的に使える 解決策でありません しかし 動物組織は 豊富にあり安価なため 解決策になりえます しかも若い 健康な組織を 入手できます しかし ここには免疫学的な 障壁があります ガラクトシルまたは ギャルエピトープと呼ばれる 特定のエピトープが この障壁となっているのです もし動物の組織を 人間に移植するのであれば エピトープの除去法を 考えなくてはなりません
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.
私は 動物組織の研究を 1984年にスタートしましたが 最初は牛の アキレス腱から始めました タイプ I コラーゲンが 主成分である 牛アキレス腱を 酸と界面活性剤を 用いて洗浄し 抗原を分解して除きます それを使って 再生テンプレートを作成します その再生テンプレートを 患者の膝に 挿入することにより 失われた半月板軟骨を 再生させるのです この方法により 世界中で 4千件を越える手術が 行われました これはFDA認可を受け 世界的に受け入れられている 半月板再生法です 組織を分解できる(軟骨の)場合には これで大丈夫です では 無傷の靭帯が 必要なときはどうでしょう ミキサーは使えません そういった場合のために― 私はウリ・ガリリと トム・テューレックと共に このガラクトシルエピトープを 特定の酵素を用い 酵素洗浄で取り除く方法を 開発しました 酵素洗浄で取り除く方法を 開発しました 「ギャルストリップ」テクニックです 組織をヒト化したのです ギャルをストリップすることで 組織を人間化したのです (笑) その後 患者の膝に 戻すことが可能になります その方法で現在では ブタ靭帯を使って 若く 健康で 大きな組織を FDA認可臨床試験として 10名に移植しました 被験者の1人が カナダ滑降マスターズ大会で 術後 3回の優勝に 輝きました ― 「ブタ靱帯に乗って」と本人の言です 同じような臨床試験が 現在実施待ちです
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.
では この次の段階は どうなるでしょう 部分的だけでなく 生物学的な 全膝関節置換術の 実施がどうなるのか 人工関節に替わる 革命は起こるのか 私たちの取り組みを ご説明しますと 若い健康なブタから 関節軟骨を取り出し その抗原を取り除き 患者の幹細胞とあわせ 炎症のある膝の関節表面に 移植します これが回復すれば 患者の膝に新しい 生物学的表面が 作られるのです これが現在の 生物学的アプローチです 部品を使って 膝を作り直す 完全に新しい表面で 膝を舗装し直すのです
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.
また 動物界は4億年にも及ぶ 歩行の歴史があります その恩恵も 享受することが出来ます 皆さんの怪我をした関節や 40歳・50歳・60歳の関節より もっと厚く 若く優れた組織を 使う事が可能です この処置は 外来で 受けることが可能です また 準備にかかるコストは 非常に安価です こういった理由で 生物学的膝関節置換術の 世界的普及が 現実的だといえるのです
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.
さあ スーパー生物材料の 世界にようこそ これは ハードウェアではありません これは ソフトウェアでもありません バイオウェアです あなた自身の新バージョンです まもなく公開予定です (笑) 最寄の手術室でどうぞ
Thank you very much.
ありがとうございました
(Applause)
(拍手)