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.
Pozwólcie, że zacznę od własnej historii. Starłem chrząstkę łąkotki stawu kolanowego grając w piłkę nożną na studiach. Potem zerwałem więzadło w kolanie, a potem rozwinął mi się tam artretyzm. Pewnie wielu z was ma podobne historie. W dodatku moją żonę spotkało dokładnie to samo. To pchnęło mnie do chirurgii ortopedycznej i szukania takich rozwiązań, które pomogą uprawiać sport, zamiast ograniczać. Pozwólcie, że pokażę krótki film, by wprowadzić was w odpowiedni nastrój.
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.
Narrator: Wszyscy znamy ryzyko raka, ale jest inna choroba, która dotknie wielu więcej z nas: artretyzm. Rak może zabić, ale statystycznie artretyzm bardziej rujnuje życie. Zakładając, że żyjesz długo, na 50% zapadniesz na artretyzm. Powodem nie jest starzenie. Zwykłe urazy bolą przez całe lata, nim stawy zetrą się nam na dobre. Szukając rozwiązań, zwróciliśmy się ku inżynierii i projektowaniu sztucznych komponentów, by zastąpić zużyte części ciała. Ale czy pośród zgiełku nowoczesności i obietnic bionicznego ciała, nie należy szukać lepszych, naturalnych sposobów? Rozważmy alternatywę. Może części zamienne dla ciała istnieją już w naturze lub w naszych komórkach macierzystych? To dziedzina biologicznych części zamiennych, gdzie wymieniamy części zużyte na nowe, naturalne.
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: Misja brzmi: jak podejść do sprawy biologicznie? Opowiem, co zrobiłem dla żony i setek innych pacjentów. Najpierw o mojej żonie. Często słyszę od pacjentów, szczególnie między 40. a 80. rokiem życia: „Nie moznaby wsadzic do kolana jakiegos resoru?” „Nie moznaby wsadzic do kolana jakiegos resoru?” Nie uśmiecha mi się wymiana stawu." Przeszczepiłem jej łąkotkę od dawcy, do przestrzeni w stawie kolanowym. Przeszczep zastępuje brakującą łąkotkę. Zamiast niestabilnego więzadła wszczepiliśmy więzadło od dawcy, by ustabilizować kolano. Powierzchnię dotkniętą przez artretyzm pokryliśmy pastą z komórkami macierzystymi, zaprojektowaną w 1991 roku, by odrosła chrząstka stawowa i by przywrócić gładką powierzchnię stawu. Po lewej chore kolano żony, a po prawej żona na wycieczce w Aspen 4 miesiące po operacji. To działa, nie tylko dla niej, ale też innych. Dziewczyna na filmie, Jen Hudak, wygrała niedawno Superpipe w Aspen, ledwo 9 miesięcy po zniszczeniu kolana, co widać na zdjęciu, i po pokryciu go pastą z komórkami macierzystymi. Te powierzchie można odtwarzać biologicznie.
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.
Skoro odnosimy takie sukcesy, czego jeszcze brakuje? Otóż brakuje dawców. Niewielu młodych, zdrowych ludzi rozbija się na motocyklu zapewniając tkanki do przeszczepu. A hodowanie tkanek jest bardzo drogie. Dlatego to rozwiązanie się nie przyjmie. Rozwiązaniem są tkanki zwierzęce, bo są dostępne i tanie. Można pobrać młode, zdrowe tkanki, ale barierą jest układ immunologiczny. A szczególną barierą jest pewien epitop, zwany galaktozylem albo epitopem gal. Żeby przeszczepić tkanki zwierzęce ludziom, musimy jakoś pozbyć się tego epitopu.
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.
Historia mojej pracy z tkankami zwierząt sięga 1984 roku. Zacząłem od krowiego ścięgna Achillesa. Zacząłem od krowiego ścięgna Achillesa. Braliśmy takie ścięgno, zbudowane z kolagenu typu I, usuwaliśmy jego antygeny przez płukanie w kwasie i detergencie i formowaliśmy z niego formę do regeneracji. Potem braliśmy taką formę i wstawialiśmy w miejsce brakującej chrząstki łąkotki, by odrosła w kolanie pacjenta. Procedurę tę przeprowadzono u ponad 4 tys. osób na świecie, jest to zaakceptowany przez FDA i ogólnie przyjęty sposób odtwarzania łąkotki. Świetna metoda, gdy można zniszczyć tkankę, ale jeśli potrzeba nienaruszonego więzadła? Nie mogę go zetrzeć na proszek. Dla takich przypadków Uri Galili, Tom Turek i ja zaprojektowaliśmy przemywanie enzymatyczne, by pozbyć się tych epitopów galaktozylu, za pomocą konkretnego enzymu. Nazwaliśmy tę technikę "gal stripping". Jest to humanizowanie tkanki. Pozbawiając tkankę epitopów gal, humanizujemy ją, a potem możemy ją włożyć do kolana pacjenta. Zrobiliśmy to. Użyliśmy świńskich więzadeł. Młody, zdrowy, duży kawałek tkanki wszczepiliśmy 10 pacjentom w próbie klinicznej. Jeden z nich zdobył potem 3 mistrzostwa Kanady w narciarstwie alpejskim. Na świńskim więzadle. Czyli to działa. Trwa teraz szeroko zakrojona próba kliniczna.
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.
Co dalej? Czy można wymienić biologicznie całe kolano, a nie tylko części? Jak zrewolucjonizujemy wymianę stawów? Oto jak zamierzamy to zrobić. Zamierzamy wziąć chrząstkę stawową Zamierzamy wziąć chrząstkę stawową od młodej, zdrowej świni, pozbawić ją antygenów, napakować komórkami macierzystymi pacjenta, włożyć na powierzchnię stawu dotkniętą artretyzmem, przyczepić ją, poczekać, aż się zagoi, tworząc nową powierzchnię stawu kolanowego. Takie jest nasze podejście biologiczne. Odbudujemy kolano używając części. Dodamy zupełnie nową powierzchnię.
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.
Mamy też inne korzyści z królestwa zwierząt. Jest to pożytek z 400 mln lat używania nóg. Możemy to wykorzystać, używając grubszych, młodszych, lepszych tkanek niż te, które zostały uszkodzone w kolanie, albo te u 40- czy 60-latków. Możemy to przeprowadzać ambulatoryjnie. Możemy tanio humanizować tkanki. W ten sposób biologiczny przeszczep kolan przyjmie się powszechnie.
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.
Witamy więc w super-biologii. To nie hardware. To nie software. To bioware. To ty w wersji 2.0. Już wkrótce w... (Śmiech) salach operacyjnych, jak sądzę.
Thank you very much.
Dziękuję bardzo.
(Applause)
(Oklaski)