TED2010
Kevin Stone: The bio-future of joint replacement
Кевін Стоун: Перспективи біологічної трансплантації суглобів
Filmed:
Readability: 4.6
563,315 views
Артрит і травми знищують мільйони суглобів, проте найкраще лікування – справжню біологічну тканину, отримують лише одиниці. Кевін Стоун демонструє підхід, котрий дозволяє обійти проблему нестачі людських трансплантатів і їх високої вартості за допомогою використання тваринної тканини.
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. Full bio
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
So let me just start with my story.
0
1000
2000
Отже, я розпочну з власної історії.
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
1
3000
2000
Я порвав меніск колінного суглоба,
00:20
playing soccer in college.
2
5000
3000
граючи в футбол у коледжі.
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
3
8000
3000
Після того я порвав передню хрестоподібну зв’язку в коліні,
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
11000
2000
і ще пізніше у мене розвинувся колінний артрит.
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
5
13000
3000
І я впевнений, що у багатьох із вас у цьому залі є схожа історія.
00:31
and, by the way, I married a woman
6
16000
2000
І, до речі, я одружився з жінкою,
00:33
who has exactly the same story.
7
18000
3000
у котрої була точнісінько така ж історія.
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
8
21000
3000
І це спонукало мене стати хірургом-ортопедом
00:39
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
9
24000
3000
і зосередитись на вирішеннях проблем,
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
10
27000
3000
що дозволить мені і далі займатись спортом без обмежень.
00:46
So with that, let me just show you a quick video
11
31000
3000
Отже, з цими словами, я покажу вам невеличкий ролик,
00:49
to get you in the mood of what we're trying to explain.
12
34000
3000
щоб ви краще зрозуміли про що йтиме мова.
00:52
Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
13
37000
2000
Оповідач: Ризик захворювання на рак є широко відомим,
00:54
but there's another disease
14
39000
2000
Але є ще одна хвороба,
00:56
that's destined to affect even more of us: arthritis.
15
41000
3000
котра може вразити ще більшу кількість людей – артрит.
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
16
44000
2000
Рак може бути смертельним, але якщо поглянути на статистику,
01:01
arthritis ruins more lives.
17
46000
2000
артрит руйнує більше життів.
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
18
48000
2000
Припускаючи, що ви проживете довге життя – у вас 50% шанс,
01:05
you'll develop arthritis.
19
50000
3000
що розвинеться артрит.
01:08
And it's not just aging that causes arthritis.
20
53000
2000
Проте, причиною артриту є не старіння.
01:10
Common injuries can lead to decades of pain,
21
55000
3000
Звичайні травми можуть привести до десятків років у болях,
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
22
58000
3000
допоки наші суглоби повністю не зітруться.
01:16
Desperate for a solution, we've turned to engineering
23
61000
2000
У відчайдушних пошуках рішень ми звернулись до інженерії
01:18
to design artificial components
24
63000
2000
з ціллю розробити штучні компоненти
01:20
to replace our worn-out body parts,
25
65000
2000
для заміни зношених частин тіла.
01:22
but in the midst of the modern buzz
26
67000
2000
Проте, в коловороті захоплення
01:24
around the promises of a bionic body,
27
69000
2000
перспективами біонічного тіла,
01:26
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
28
71000
3000
можливо, варто зупинитись і пошукати кращого і природнішого способу.
01:31
Let's consider an alternative path.
29
76000
2000
Розглянемо альтернативний шлях.
01:33
What if all the replacements our bodies need
30
78000
3000
А що, якщо усі необхідні нам трансплантати
01:36
already exist in nature,
31
81000
2000
вже є в природі
01:38
or within our own stem cells?
32
83000
2000
чи у наших стовбурових клітинах?
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
85000
2000
Це – сфера біологічної трансплантації,
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
87000
3000
де зношені частини тіла замінюються новими, природними.
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
90000
2000
Кевін Стоун: І, отже, наша ціль – знайти,
01:47
how do I treat these things biologically?
36
92000
2000
як зробити це з біологічної точки зору.
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
37
94000
2000
І я розповім про те, що я зробив для своєї дружини,
01:51
and what I've done for hundreds of other patients.
38
96000
2000
і для сотень інших пацієнтів.
01:53
First thing for my wife,
39
98000
2000
Почну з дружини,
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
100000
2000
ось, що я часто чую від своїх пацієнтів
01:57
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
41
102000
3000
у віковій групі від 40-ка до 80-ти років, від групи 70-тирічних,
02:00
is they come in and say,
42
105000
2000
вони приходять і кажуть,
02:02
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
43
107000
2000
"Лікарю, а можна поставити мені в коліно амортизатор?"
02:04
I'm not ready for joint replacement."
44
109000
2000
Я не готовий до трансплантації суглоба.
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
111000
3000
Для дружини я провів трансплантацію меніска з людського донора
02:09
right into that [knee] joint space.
46
114000
2000
прямо всередину колінного суглоба,
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
116000
2000
замінивши старе на нове.
02:13
And then for that unstable ligament,
48
118000
2000
Потім, нестабільна зв'язка
02:15
we put in a human donor ligament
49
120000
2000
замінюється зв'язкою людського донора
02:17
to stabilize the knee.
50
122000
2000
для стабілізації коліна.
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
124000
3000
Далі, пошкоджену артритом поверхня
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
127000
2000
протезується пастою із стовбурових клітин,
02:24
which we designed in 1991,
53
129000
2000
котру ми розробили у 1991 році,
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
131000
3000
для відновлення поверхні суглобового хряща
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
134000
3000
і повернення їй гладкості.
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
137000
2000
Отже, тут зліва пошкоджене коліно моєї дружини,
02:34
and her just hiking now
57
139000
2000
а ось вона під час лижного походу
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
141000
3000
чотири місяці опісля у горах Колорадо, і прекрасно себе почуває.
02:39
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
59
144000
3000
І цей метод, звісно, працює не лише для моєї дружини, але й для інших пацієнтів.
02:42
The girl on the video, Jen Hudak,
60
147000
2000
Дівчина на відео – Джен Худак,
02:44
just won the Superpipe in Aspen
61
149000
2000
вона щойно перемогла на змаганнях з Халфпайпу у місті Аспен,
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
151000
3000
всього 9 місяців після сильної травми коліна,
02:49
as you see in the other image --
63
154000
2000
як ви можете бачити на іншому знімку,
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
156000
2000
і нанесення протезуючої пасти на це коліно.
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
158000
3000
Таким чином, ми можемо відновити ці поверхні біологічним способом.
02:57
So with all this success,
66
162000
2000
Проте, після таких успіхів,
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
67
164000
3000
ви можете запитати, чому на цьому проблема не вичерпується.
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
167000
3000
Причиною є недостатній потік донорського матеріалу.
03:05
There's not enough young, healthy people
69
170000
2000
Не так багато молодих здорових людей
03:07
falling off their motorcycle
70
172000
2000
розбиваються на мотоциклі
03:09
and donating that tissue to us.
71
174000
3000
і стають донорами цих тканин.
03:12
And the tissue's very expensive.
72
177000
3000
І сама тканина є дуже дорогою.
03:15
And so that's not going to be a solution
73
180000
2000
І це означає, що таким чином глобальну проблему
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
182000
3000
трансплантації біологічних тканин не вирішити.
03:20
But the solution is animal tissue
75
185000
2000
Але рішенням є тканини тваринного походження.
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
76
187000
2000
Їх є достатньо, і вони дешеві.
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
77
189000
3000
Неважко отримати молоді, здорові тканини,
03:27
but the barrier is immunology.
78
192000
2000
проте перешкодою є імунітет.
03:29
And the specific barrier
79
194000
2000
І конкретною перешкодою
03:31
is a specific epitope
80
196000
2000
є певний епітоп,
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
198000
2000
що називається галактозил-, або гал-епітоп.
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
200000
2000
Отже, для того, щоб пересадити людині тваринну тканину
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
202000
3000
необхідно знайти спосіб, як позбавитись епітопу.
03:40
So my story in working with animal tissues
84
205000
2000
Я почав працювати з тваринними тканинами
03:42
starts in 1984.
85
207000
2000
з 1984 року.
03:44
And I started first
86
209000
2000
І я розпочав
03:46
with cow Achilles tendon,
87
211000
2000
із ахілового сухожилля корови,
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
213000
2000
ми можемо взяти ахілове сухожилля корови
03:50
which is type-I collagen,
89
215000
2000
що є колагеном першого типу,
03:52
strip it of its antigens
90
217000
2000
очистити його від антитіл
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
219000
3000
шляхом розщеплення кислотою, промивання детергентом
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
222000
3000
і сформувати шаблон для регенерації.
04:00
We would then take that regeneration template
93
225000
2000
Цей шаблон ми потім
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
227000
3000
вставляємо на місце відсутнього хряща меніска
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
230000
3000
для його відновлення в коліні пацієнта.
04:08
We've now done that procedure,
96
233000
2000
Ми провели таку процедуру
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
97
235000
2000
більше 4000 разів по всьому світу.
04:12
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
98
237000
3000
Вона ухвалена Комітетом з контролю за харчовими продуктами і медикаментами
04:15
to regrow the meniscus.
99
240000
2000
і всесвітньо визнана як метод відновлення меніска.
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
242000
3000
І це прекрасно, коли є можливість спочатку деградувати тканину.
04:20
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
101
245000
3000
Але що робити у випадку, коли нам потрібна непошкоджена зв'язка?
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
248000
2000
Я не можу розтовкти її у блендері.
04:25
So in that case,
103
250000
2000
І в такому випадку
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
252000
3000
необхідно розробити, і ми з Урі Галілі і Томом Туреком розробили,
04:30
an enzyme wash
105
255000
2000
ферментний розчин
04:32
to wash away, or strip,
106
257000
2000
для промивання і очищення
04:34
those galactosyl epitopes
107
259000
2000
від галактозилових епітопів
04:36
with a specific enzyme.
108
261000
2000
за допомогою певного ферменту.
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
263000
3000
І ми називаємо цю техніку "галоочисткою".
04:41
What we do is humanize the tissue.
110
266000
2000
Таким чином ми робимо тканину ближче до людської.
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
268000
2000
Очищаючи тканину від галу,
04:45
we humanize it (Laughter),
112
270000
2000
ми робимо її прийнятною для людини,
04:47
and then we can put it back
113
272000
2000
і можемо потім вставити
04:49
into a patient's knee.
114
274000
3000
в коліно пацієнта.
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
278000
2000
І ми це зробили. Ми взяли свинячу зв’язку –
04:55
young, healthy, big tissue,
116
280000
2000
молоду, здорову, велику зв’язку,
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
282000
3000
і провели трансплантацію, схвалену Комітетом,
05:00
and then one of our patients went on to have
118
285000
2000
10 пацієнтам, і потім один із них
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
287000
3000
став триразовим чемпіоном Канади з гірськолижного спуску
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
290000
2000
на своїй "свинячій нозі", як він її називає. Отже, ми знаємо, це працює.
05:07
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
121
292000
3000
І на даний момент проводяться широкі медичні дослідження даної тканини.
05:12
So what about the next step?
122
297000
2000
А як щодо наступного кроку?
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
299000
2000
Як щодо біологічної заміни коліна повністю,
05:16
not just the parts?
124
301000
2000
а не частинами?
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
303000
3000
Як нам провести революцію у сфері штучної заміни зв’язок?
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
306000
2000
Ось як ми це плануємо зробити.
05:23
So what we're going to do is take
127
308000
2000
Отже, ми візьмемо
05:25
an articular cartilage
128
310000
2000
хрящ із зв’язки
05:27
from a young, healthy pig,
129
312000
2000
молодої, здорової свині,
05:29
strip it of its antigens,
130
314000
2000
очистимо його від антигенів,
05:31
load it with your stem cells,
131
316000
3000
наситимо його стовбуровими клітинами хворого,
05:34
then put it back on to that
132
319000
2000
введемо його назад на поверхню
05:36
arthritic surface in your knee,
133
321000
3000
коліна, пошкоджену артритом,
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
324000
3000
закріпимо його, дамо загоїтись
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
327000
3000
і створимо нову біологічну поверхню вашого коліна.
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
333000
3000
В цьому суть нашого біологічного підходу на даний момент.
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
337000
2000
Ми будемо відновлювати коліно з частин.
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
339000
3000
Ми покриємо його абсолютно новою поверхнею.
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
342000
3000
Але у тваринному царстві є ще й інші переваги.
06:00
There's a benefit of 400 million years
140
345000
2000
Тут ми маємо 400 мільйонів років досвіду
06:02
of ambulation.
141
347000
2000
відновлення після травм.
06:04
We can harness those benefits.
142
349000
2000
Ми можемо скористатись цими перевагами,
06:06
We can use thicker, younger, better tissues
143
351000
3000
використовуючи міцніші, молодші, кращі тканини,
06:09
than you might have injured in your knee,
144
354000
2000
аніж ті, що були пошкоджені в коліні,
06:11
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
145
356000
2000
чи ті, які є у людини у 40, 50, 60 років.
06:13
We can do it as an outpatient procedure.
146
358000
2000
Ми можемо робити це амбулаторно.
06:15
We can strip that tissue very economically,
147
360000
3000
Ми можемо очищати тканину дуже економічно вигідно.
06:18
and so this is how we can get biologic knee replacement
148
363000
3000
І таким чином, біологічна заміна коліна може сягнути
06:21
to go global.
149
366000
2000
світового масштабу.
06:23
And so welcome to super biologics.
150
368000
2000
Отже, вітаємо у світі супербіології.
06:25
It's not hardware.
151
370000
2000
Це не апаратне
06:27
It's not software.
152
372000
3000
і не програмне забезпечення.
06:30
It's bioware.
153
375000
2000
Це біозабезпечення.
06:32
It's version 2.0 of you.
154
377000
3000
Це версія 2.0 кожного з вас.
06:35
And so with that, coming to a --
155
380000
2000
А отже, побачимося –
06:37
(Laughter)
156
382000
2000
(Сміх)
06:39
coming to an operating theater near you soon, I believe.
157
384000
2000
побачимося в операційних театрах вашого міста.
06:41
Thank you very much.
158
386000
2000
Дуже вам дякую.
06:43
(Applause)
159
388000
2000
(Оплески)
ABOUT THE SPEAKER
Kevin Stone - Surgeon, inventorKevin 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.
Kevin Stone | Speaker | TED.com