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.
Отже, я розпочну з власної історії. Я порвав меніск колінного суглоба, граючи в футбол у коледжі. Після того я порвав передню хрестоподібну зв’язку в коліні, і ще пізніше у мене розвинувся колінний артрит. І я впевнений, що у багатьох із вас у цьому залі є схожа історія. І, до речі, я одружився з жінкою, у котрої була точнісінько така ж історія. І це спонукало мене стати хірургом-ортопедом і зосередитись на вирішеннях проблем, що дозволить мені і далі займатись спортом без обмежень. Отже, з цими словами, я покажу вам невеличкий ролик, щоб ви краще зрозуміли про що йтиме мова.
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.
Оповідач: Ризик захворювання на рак є широко відомим, Але є ще одна хвороба, котра може вразити ще більшу кількість людей – артрит. Рак може бути смертельним, але якщо поглянути на статистику, артрит руйнує більше життів. Припускаючи, що ви проживете довге життя – у вас 50% шанс, що розвинеться артрит. Проте, причиною артриту є не старіння. Звичайні травми можуть привести до десятків років у болях, допоки наші суглоби повністю не зітруться. У відчайдушних пошуках рішень ми звернулись до інженерії з ціллю розробити штучні компоненти для заміни зношених частин тіла. Проте, в коловороті захоплення перспективами біонічного тіла, можливо, варто зупинитись і пошукати кращого і природнішого способу. Розглянемо альтернативний шлях. А що, якщо усі необхідні нам трансплантати вже є в природі чи у наших стовбурових клітинах? Це – сфера біологічної трансплантації, де зношені частини тіла замінюються новими, природними.
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.
Кевін Стоун: І, отже, наша ціль – знайти, як зробити це з біологічної точки зору. І я розповім про те, що я зробив для своєї дружини, і для сотень інших пацієнтів. Почну з дружини, ось, що я часто чую від своїх пацієнтів у віковій групі від 40-ка до 80-ти років, від групи 70-тирічних, вони приходять і кажуть, "Лікарю, а можна поставити мені в коліно амортизатор?" Я не готовий до трансплантації суглоба. Для дружини я провів трансплантацію меніска з людського донора прямо всередину колінного суглоба, замінивши старе на нове. Потім, нестабільна зв'язка замінюється зв'язкою людського донора для стабілізації коліна. Далі, пошкоджену артритом поверхня протезується пастою із стовбурових клітин, котру ми розробили у 1991 році, для відновлення поверхні суглобового хряща і повернення їй гладкості. Отже, тут зліва пошкоджене коліно моєї дружини, а ось вона під час лижного походу чотири місяці опісля у горах Колорадо, і прекрасно себе почуває. І цей метод, звісно, працює не лише для моєї дружини, але й для інших пацієнтів. Дівчина на відео – Джен Худак, вона щойно перемогла на змаганнях з Халфпайпу у місті Аспен, всього 9 місяців після сильної травми коліна, як ви можете бачити на іншому знімку, і нанесення протезуючої пасти на це коліно. Таким чином, ми можемо відновити ці поверхні біологічним 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.
Проте, після таких успіхів, ви можете запитати, чому на цьому проблема не вичерпується. Причиною є недостатній потік донорського матеріалу. Не так багато молодих здорових людей розбиваються на мотоциклі і стають донорами цих тканин. І сама тканина є дуже дорогою. І це означає, що таким чином глобальну проблему трансплантації біологічних тканин не вирішити. Але рішенням є тканини тваринного походження. Їх є достатньо, і вони дешеві. Неважко отримати молоді, здорові тканини, проте перешкодою є імунітет. І конкретною перешкодою є певний епітоп, що називається галактозил-, або гал-епітоп. Отже, для того, щоб пересадити людині тваринну тканину необхідно знайти спосіб, як позбавитись епітопу.
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 почав працювати з тваринними тканинами з 1984 року. І я розпочав із ахілового сухожилля корови, ми можемо взяти ахілове сухожилля корови що є колагеном першого типу, очистити його від антитіл шляхом розщеплення кислотою, промивання детергентом і сформувати шаблон для регенерації. Цей шаблон ми потім вставляємо на місце відсутнього хряща меніска для його відновлення в коліні пацієнта. Ми провели таку процедуру більше 4000 разів по всьому світу. Вона ухвалена Комітетом з контролю за харчовими продуктами і медикаментами і всесвітньо визнана як метод відновлення меніска. І це прекрасно, коли є можливість спочатку деградувати тканину. Але що робити у випадку, коли нам потрібна непошкоджена зв'язка? Я не можу розтовкти її у блендері. І в такому випадку необхідно розробити, і ми з Урі Галілі і Томом Туреком розробили, ферментний розчин для промивання і очищення від галактозилових епітопів за допомогою певного ферменту. І ми називаємо цю техніку "галоочисткою". Таким чином ми робимо тканину ближче до людської. Очищаючи тканину від галу, ми робимо її прийнятною для людини, і можемо потім вставити в коліно пацієнта. І ми це зробили. Ми взяли свинячу зв’язку – молоду, здорову, велику зв’язку, і провели трансплантацію, схвалену Комітетом, 10 пацієнтам, і потім один із них став триразовим чемпіоном Канади з гірськолижного спуску на своїй "свинячій нозі", як він її називає. Отже, ми знаємо, це працює. І на даний момент проводяться широкі медичні дослідження даної тканини.
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 як щодо наступного кроку? Як щодо біологічної заміни коліна повністю, а не частинами? Як нам провести революцію у сфері штучної заміни зв’язок? Ось як ми це плануємо зробити. Отже, ми візьмемо хрящ із зв’язки молодої, здорової свині, очистимо його від антигенів, наситимо його стовбуровими клітинами хворого, введемо його назад на поверхню коліна, пошкоджену артритом, закріпимо його, дамо загоїтись і створимо нову біологічну поверхню вашого коліна. В цьому суть нашого біологічного підходу на даний момент. Ми будемо відновлювати коліно з частин. Ми покриємо його абсолютно новою поверхнею.
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.
Але у тваринному царстві є ще й інші переваги. Тут ми маємо 400 мільйонів років досвіду відновлення після травм. Ми можемо скористатись цими перевагами, використовуючи міцніші, молодші, кращі тканини, аніж ті, що були пошкоджені в коліні, чи ті, які є у людини у 40, 50, 60 років. Ми можемо робити це амбулаторно. Ми можемо очищати тканину дуже економічно вигідно. І таким чином, біологічна заміна коліна може сягнути світового масштабу.
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.
Отже, вітаємо у світі супербіології. Це не апаратне і не програмне забезпечення. Це біозабезпечення. Це версія 2.0 кожного з вас. А отже, побачимося – (Сміх) побачимося в операційних театрах вашого міста.
Thank you very much.
Дуже вам дякую.
(Applause)
(Оплески)