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TED2010

Kevin Stone: The bio-future of joint replacement

ケビン・ストーン:関節置換術のバイオな未来像

Filmed:

関節炎や怪我など、非常に多くの人々が膝の故障を抱えています。しかし、ヒト組織を使う最高の治療を享受しているのはごく少数に過ぎません。ヒト移植に要する高額費用やドナー不足を回避できる、動物性組織を使用した新しい治療法をケビン・ストーンが紹介します。

- Surgeon, inventor
Kevin Stone's clinic treats joint injury using the latest in bio-medicine: reconstructing damaged tissue, even replacing whole joint parts, with lab-grown cartilage and ligament. Full bio

So let me just start with my story.
まず私自身の話から始めましょう
00:16
So I tore my knee joint meniscus cartilage
大学時代にサッカーをしていて
00:18
playing soccer in college.
膝関節半月板を損傷しました
00:20
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
そして膝の靭帯を痛めてしまい
00:23
and then developed an arthritic knee.
膝関節炎を患ったのです
00:26
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
同じ体験をされた方も多数いらっしゃると思います
00:28
and, by the way, I married a woman
ちなみに私が結婚した女性にも
00:31
who has exactly the same story.
全く同じ経験がありました
00:33
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
これが 私が整形外科医になった動機です
00:36
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
制限なしでスポーツを続けることができるような
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that would keep me playing sports and not limit me.
問題解決に集中したいと思ったのです
00:42
So with that, let me just show you a quick video
この点についてもっとよくご理解いただくために
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to get you in the mood of what we're trying to explain.
ビデオを用意しました ご覧ください
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Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
癌の危険性はもはや周知の事実である
00:52
but there's another disease
しかし 癌を上回る数の人々に
00:54
that's destined to affect even more of us: arthritis.
影響を及ぼす病気がある ― 関節炎だ
00:56
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
癌は命を奪うかもしれない しかし数字上では
00:59
arthritis ruins more lives.
関節炎に悩まされる患者の方が多いのである
01:01
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
長生きをした場合 実に二人に一人の確率で
01:03
you'll develop arthritis.
関節炎を患う可能性がある
01:05
And it's not just aging that causes arthritis.
しかも加齢だけが関節炎の原因ではない
01:08
Common injuries can lead to decades of pain,
些細な怪我からくる痛みが 数十年も続いたのち
01:10
until our joints quite literally grind to a halt.
ついに関節が動かなくなることもあるのだ
01:13
Desperate for a solution, we've turned to engineering
解決策を望む声は工学の分野へ波及し
01:16
to design artificial components
人工素材が開発され
01:18
to replace our worn-out body parts,
磨耗した部位に置換されるようになった
01:20
but in the midst of the modern buzz
しかし この人工移植された肉体を
01:22
around the promises of a bionic body,
諸手を挙げて受け入れる現在の風潮を見直し
01:24
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
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?
01:26
Let's consider an alternative path.
他の選択肢を考えてみよう
01:31
What if all the replacements our bodies need
体が必要とする置換部位が 全て自然の中に
01:33
already exist in nature,
あるいは自身の幹細胞の中に
01:36
or within our own stem cells?
既に存在しているとすれば?
01:38
This is the field of biologic replacements,
これが 磨耗した部位を新しい自然のものと
01:40
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
入れ替える バイオ置換術なのである
01:42
Kevin Stone: And so, the mission is:
さて 生物学的治療とは
01:45
how do I treat these things biologically?
どのようなものでしょう
01:47
And let's talk about both what I did for my wife,
まず 私が妻や他の何百人もの患者を
01:49
and what I've done for hundreds of other patients.
治療した方法からお話しましょう
01:51
First thing for my wife,
妻をはじめとして
01:53
and the most common thing I hear from my patients,
40代‐80代の患者から
01:55
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
よく聞く質問として
01:57
is they come in and say,
次のようなものがあります
02:00
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
「先生 膝に入れる緩衝材はないんですか?
02:02
I'm not ready for joint replacement."
人口関節にはまだ躊躇してるんです」
02:04
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
なので妻には供与体の半月板を
02:06
right into that [knee] joint space.
膝関節スペースに移植しました
02:09
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
同種移植により 失われた半月板を補うのです
02:11
And then for that unstable ligament,
不安定な靭帯部分には
02:13
we put in a human donor ligament
膝を安定させる目的で
02:15
to stabilize the knee.
供与体の靭帯を入れました
02:17
And then for the damaged arthritis on the surface,
表面が悪化した関節炎には
02:19
we did a stem cell paste graft,
関節軟骨面を再生させ
02:22
which we designed in 1991,
表面を円滑化するために
02:24
to regrow that articular cartilage surface
私たちが1991年に開発した
02:26
and give it back a smooth surface there.
幹細胞ペースト接合を行いました
02:29
So here's my wife's bad knee on the left,
左が術前の妻の悪化した膝の写真
02:32
and her just hiking now
右が手術4ヵ月後 アスペンで
02:34
four months later in Aspen, and doing well.
快適にハイキングする妻です
02:36
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
妻に限らず 他の患者にも効果がありました
02:39
The girl on the video, Jen Hudak,
このビデオのジェン・ヒューダックは
02:42
just won the Superpipe in Aspen
アスペン・スーパーパイプで優勝しましたが
02:44
just nine months after having destroyed her knee,
これは膝の故障のほんの9ヵ月後のことです
02:46
as you see in the other image --
写真でご覧いただけるように
02:49
and having a paste graft to that knee.
膝にはペースト接合が施されています
02:51
And so we can regrow these surfaces biologically.
生物学的な表面再生が可能なのです
02:53
So with all this success,
このような成功例がありながら
02:57
why isn't that good enough, you might ask.
なぜこれで十分でないのでしょうか
02:59
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
それは ドナーが少ないからです
03:02
There's not enough young, healthy people
若い健康な人々がバイク事故に逢い
03:05
falling off their motorcycle
細胞組織を提供してくれる機会は
03:07
and donating that tissue to us.
そうそうありません
03:09
And the tissue's very expensive.
しかも細胞組織は非常に高価です
03:12
And so that's not going to be a solution
従って生体組織移植は
03:15
that's going to get us global with biologic tissue.
あまり現実的な解決策でありません
03:17
But the solution is animal tissue
しかし 動物性細胞組織は
03:20
because it's plentiful, it's cheap,
豊富にあり安価なため 解決策になりえます
03:22
you can get it from young, healthy tissues,
しかも若い 健康な組織を入手できます
03:24
but the barrier is immunology.
しかし ここには免疫学的な障壁があります
03:27
And the specific barrier
ガラクトシルまたはギャルエピトープと
03:29
is a specific epitope
呼ばれる特定のエピトープが
03:31
called the galactosyl, or gal epitope.
この障壁となっているのです
03:33
So if we're going to transplant animal tissues to people,
もし動物の組織を人間に移植するのであれば
03:35
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
エピトープの除去法を考えなくてはなりません
03:37
So my story in working with animal tissues
私は 動物性組織の研究を
03:40
starts in 1984.
1984年にスタートしましたが
03:42
And I started first
最初は牛の
03:44
with cow Achilles tendon,
アキレス腱から始めました
03:46
where we would take the cow Achilles tendon,
タイプⅠコラーゲンである
03:48
which is type-I collagen,
牛アキレス腱を
03:50
strip it of its antigens
酸と洗剤を用い
03:52
by degrading it with an acid and detergent wash
抗原から分離し
03:54
and forming it into a regeneration template.
再生テンプレートを作成します
03:57
We would then take that regeneration template
その再生テンプレートを患者の膝に
04:00
and insert it into the missing meniscus cartilage
挿入することにより 失われた
04:02
to regrow that in a patient's knee.
半月板軟骨を再生させるのです
04:05
We've now done that procedure,
この方法により 世界中で
04:08
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
4千件を越える手術が行われました
04:10
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
これはFDA認可を受け世界的に
04:12
to regrow the meniscus.
受け入れられている半月板再生法です
04:15
And that's great when I can degrade the tissue.
組織を分解できる場合には これで大丈夫です
04:17
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
では 無傷の靭帯が必要なときはどうでしょう
04:20
I can't grind it up in a blender.
ブレンダーは使えません
04:23
So in that case,
そういった場合のために―
04:25
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
私はウリ・ガリリとトム・テューレックと共に
04:27
an enzyme wash
このガラクトシルエピトープを
04:30
to wash away, or strip,
特定の酵素を用い
04:32
those galactosyl epitopes
酵素洗浄で分離する
04:34
with a specific enzyme.
方法を開発しました
04:36
And we call that a "gal stripping" technique.
「ギャルストリップ」テクニックです
04:38
What we do is humanize the tissue.
組織をヒト化したのです
04:41
It's by gal stripping that tissue
ギャルがストリップすることで
04:43
we humanize it (Laughter),
組織を人間的にしたのですね
04:45
and then we can put it back
その後 患者の膝に
04:47
into a patient's knee.
戻すことが可能になります
04:49
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
その方法で現在では ブタ靭帯から取った
04:53
young, healthy, big tissue,
若く 健康で 大規模な組織を
04:55
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
FDA認可臨床試験として 10名に移植しました
04:57
and then one of our patients went on to have
被験者の1人が カナダ滑降マスターズ大会で
05:00
three Canadian Masters Downhill championships --
術後3回の優勝に輝きました ―
05:02
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
「ブタ靱帯」のおかげだそうです
05:05
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
同じような臨床試験が 現在実施待ちです
05:07
So what about the next step?
では この次の段階はどうなるでしょう
05:12
What about getting to a total biologic knee replacement,
部分的だけでなく 生物学的な
05:14
not just the parts?
全膝関節置換術の実施がどうなるのか
05:16
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
人工関節に替わる革命は起こるのか
05:18
Well here's how we're going to do it.
私たちの取り組みをご説明しますと
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So what we're going to do is take
若い健康なブタから
05:23
an articular cartilage
関節軟骨を取り出し
05:25
from a young, healthy pig,
その抗原をはぎとり
05:27
strip it of its antigens,
患者の幹細胞とあわせ
05:29
load it with your stem cells,
膝の関節炎表面に
05:31
then put it back on to that
接着します
05:34
arthritic surface in your knee,
これが回復すれば
05:36
tack it on there, have you heal that surface
患者の膝に新しい
05:39
and then create a new biologic surface for your knee.
バイオ表面が造られるのです
05:42
So that's our biologic approach right now.
これが現在の生物学的アプローチです
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We're going to rebuild your knee with the parts.
部品を使ってあなたの膝を作り直すのですね
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We're going to resurface it with a completely new surface.
完全に新しい表面で膝を舗装し直すのです
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But we have other advantages from the animal kingdom.
また 動物界は4億年にも及ぶ
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There's a benefit of 400 million years
歩行の歴史があります
06:00
of ambulation.
その恩恵も
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We can harness those benefits.
享受することが出来ます
06:04
We can use thicker, younger, better tissues
怪我をした年齢や 手術を受ける時が
06:06
than you might have injured in your knee,
40歳・50歳・60歳だったとしても それより
06:09
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
はるかに厚く 若い組織を使う事が可能です
06:11
We can do it as an outpatient procedure.
この施術は 外来処置として受けることが可能です
06:13
We can strip that tissue very economically,
また 準備にかかるコストは非常に安価です
06:15
and so this is how we can get biologic knee replacement
こういった理由で バイオ膝関節置換術の
06:18
to go global.
世界的普及が 現実的だといえるのです
06:21
And so welcome to super biologics.
さあ スーパーバイオの世界にようこそ
06:23
It's not hardware.
これは ハードウェアではありません
06:25
It's not software.
これは ソフトウェアでもありません
06:27
It's bioware.
バイオウェアです
06:30
It's version 2.0 of you.
あなた自身の新バージョンです
06:32
And so with that, coming to a --
まもなく公開予定です
06:35
(Laughter)
(笑)
06:37
coming to an operating theater near you soon, I believe.
最寄の手術室でどうぞ
06:39
Thank you very much.
ありがとうございました
06:41
(Applause)
(拍手)
06:43
Translated by Junko Fundeis
Reviewed by Takahiro Shimpo

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About the Speaker:

Kevin Stone - Surgeon, inventor
Kevin Stone's clinic treats joint injury using the latest in bio-medicine: reconstructing damaged tissue, even replacing whole joint parts, with lab-grown cartilage and ligament.

Why you should listen

Orthopedic surgeon Kevin Stone knows mobility means more than just where you go -- it's the foundation for a fulfilling daily life. (True whether you're an athlete or not.) His Stone Clinic specializes in "biologic knee replacement": replacing damaged joint parts, not with artificial components, but with lab-grown tissue and parts from human donors. He and team are spearheading new techniques that use animal tissue but avoid the complications associated with animal-to-human transplantations.

Stone has consulted publications such as The Wall Street Journal and Newsweek as a medical expert; he has contributed to TV programs such as ESPN's "Treating Athletes in the New Millennium" and The Discovery Channel.

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