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.
Позвольте мне начать с рассказа о себе. Я порвал себе мениск коленного сустава играя футбол в университетские годы. Затем я порвал переднюю крестообразную связку в колене, а еще позже заполучил артрит в колене. Я уверен, что у многих в этом зале были те же проблемы. Кстати, я женился на девушке, у которой в точности такая же история. Это побудило меня стать хирургом-ортопедом, и питало мой интерес к таким решениями, которые бы позволяли мне продолжать заниматься спортом и не ограничивали бы меня. Сейчас я покажу вам очень короткий видеоролик, чтобы вы вникли в эту проблематику.
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.
Голос: Риск заболевания раком известен широко, но есть другая болезнь, которой подвержено ещё большее число людей – артрит. Рак может привести к смерти, но если приглядеться к цифрам, то окажется, что артрит разрушает большее число жизней. В предложении, что вам предстоит долгая жизнь, у вас имеется 50%-ая вероятность развития артрита. Однако причина артрита - не старение. Незначительные травмы могут десятки лет вызывать боль, пока наконец суставы, в прямом смысле этого слова, не сотрутся до полного повреждения. В отчаянных попытках решить проблему, мы обратились к инженерной науке с целью конструирования искусственных компонент для замены отработавших частей тела. На фоне всеобщей увлечённости перспективами бионики, [надпись: «Почти как новое! Но: не бегать, не прыгать…»] возможно, следует остановиться и поискать лучший, более естественный способ. Рассмотрим альтернативный путь. Что если все нужные нам транспланты уже имеются в природе или внутри наших стволовых клеток? Это – область биологической трансплантации, где отслужившие части замещаются новыми, натуральными.
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.
Кевин Стоун: Наша миссия – найти от этого биологический способ излечения. Я расскажу чем я помог супруге и что я сделал для сотен других пациентов. Начну с супруги. Вот что я обычно слышу от пациентов, особенно возраста между 40 и 80, как правило, группа 70-летних: «Доктор, нельзя ли поместить мне в колено амортизатор? Я не готов к трансплантации суставов». Для супруги я произвёл аллотрансплантацию из мениска человеческого донора внутрь суставного промежутка. Новое заменяет старое. Затем нестабильная связка заменяется связкой человеческого донора с целью стабилизации колена. Затем на повреждённую артритом поверхность наносится замазка из стволовых клеток, которую мы разработали в 1991-м году для воссоздания поверхности суставного хряща, придания поверхности гладкости. Здесь слева – фотография повреждённого колена моей жены, а справа – она сама во время лыжного похода 4 месяца спустя в горах Колорадо, где она себя прекрасно чувствовала. Метод явно действенный и для других пациентов, а не только для супруги. На видео – Джен Худак. Она только что победила на состязаниях [X games] по Халфпайпу в городе Аспен, всего лишь через 9 месяцев после травмы обеих колен, что как раз видно на левом снимке, и нанесения замазки в колено. Итак, мы в состоянии воссоздавать поверхность биологическим способом.
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.
«Раз это так успешно, так в чём же проблема?» спросите вы. Проблема в недостаточности потока донорских материалов. Не так уж много молодых и здоровых людей разбивается на мотоциклах и становится донорами этих тканей. Кроме того, сама ткань очень дорога. А это значит, что таким путём глобальную проблему трансплантации биологических тканей не решить. Но решение есть – животные ткани. Они дёшевы и имеются в изобилии; Нетрудно обеспечить молодые и здоровые ткани. Но тут есть препятствие – иммунитет. Конкретное препятствие: конкретный эпитоп, который называется галактозил, или эпитоп гал. Значит, чтобы трансплантировать человеку животную ткань, надо как-то избавиться от этого эпитопа.
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.
Я приступил к работе над животными тканями в 1984 году. Сначала я взял у коровы ахиллесово сухожилие что является коллагеном 1-то типа, очистил его от антител, путём деградации с помощью кислоты и промывания средством, и сформировал из него шаблон для регенерации. Этот шаблон затем я поместил на место отсутствующего хряща мениска для воссоздания его в колене больного. К настоящему времени мы провели эту процедуру на 4000 больных по всему миру. Она одобрена со стороны государственного ведомства FDA и является признанным во всем мире методом воссоздания мениска. Это прекрасно в случае, когда я могу деградировать ткань. Но что, если мне нужна неповреждённая связка? Что если я не могу растолочь её в аппарате? В этом случае надо сконструировать – и мы вместе с Ури Галили и Томом Туреком сконструировали – биокатализатор для промывания и избавления от эпитопов галактозила с помощью конкретного фермента. Мы называем эту технику «оГАЛением ткани». Нам удаётся как бы очеловечить ткань, и посредством огаления ткань становится приемлемой для человека и мы размещаем её в колене больного. И мы добились успеха. Взяв свиную связку, – молодую, здоровую, крупную ткань – мы произвели в опытных условиях, одобренных со стороны FDA, трансплантацию для 10 пациентов а затем один из них завоевал три чемпионских звания Канады по горнолыжному спуску, сделав это, как он выразился, «одной свиной ногой». Так что, метод можно считать эффективным. Сейчас предстоит более широкое тестирование таких тканей в клиниках.
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.
А что если пойти дальше? Как насчёт трансплантации колена целиком, а не частями? Можно ли сделать революцию в искусственной трансплантации суставов? Покажу вам, что мы собираемся делать в этом направлении. Мы намерены взять суставной хрящ от молодой и здоровой свиньи, очистить его от антигенов, загрузить её стволовыми клетками больного, трансплантировать на повреждённую артритом поверхность колена, прикрепить её, дать больному самому выправить поверхность и создать новую биологическую поверхность на колене. В этом суть нашего биологического подхода в настоящий момент: мы хотим восстанавливать колено, используя части животных, мы хотим заново покрывать его совершенно новой поверхностью.
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.
Но в животном царстве есть и масса другого полезного. Здесь за 400 миллионов лет накоплен опыт восстановления сил после травм. Можно заставить это работать на нас и использовать более крепкие, молодые и лучшие ткани, чем те, что были повреждены в колене или те, что имеются у человека к 40, 50 или 60-и годам. Это можно сделать амбулаторной процедурой. Огаление можно сделать очень экономически выгодным. Так мы сможем выйти на мировые масштабы с биологической трансплантацией колена.
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.
Добро пожаловать в супер-биологию. Это не машины. Это не программы. Это биосредства. Это версия 2.0 для каждого из вас. С этим можно будет скоро (Смех) покрывать страну сетью операционных залов.
Thank you very much.
Благодарю вас.
(Applause)
(Аплодисменты)