TED2010
Kevin Stone: The bio-future of joint replacement
Kevin Stone: Budoucnost biologického nahrazování kloubů
Filmed:
Readability: 4.6
563,315 views
Artritida a úrazy poškozují milióny kloubů, ale několika z nich se dostane nejlepší pomoci -- opravdové biologické tkáně. Kevin Stone ukazuje léčbu, která by se mohla vyhnout vysokým výdajům a nedostatku dárcovských transplantací díky originálnímu použití živočišné tkáně.
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
Nejprve vám budu vyprávět příběh.
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
1
3000
2000
Sedřel jsem si chrupavku meniskusu v mém kolením kloubu,
00:20
playing soccer in college.
2
5000
3000
když jsem na vysoké hrál fotbal.
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
3
8000
3000
Pak jsem jsem si přetrhl ACL, kolení vaz,
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
11000
2000
a pak se u mne objevila artritida kolene.
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
5
13000
3000
Jsem si jistý, že mnozí z vás mají stejný problém.
00:31
and, by the way, I married a woman
6
16000
2000
A mimochodem, vzal jsem si ženu,
00:33
who has exactly the same story.
7
18000
3000
která má uplně stejný problém.
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
8
21000
3000
To mě inspirovalo, abych se stal ortopedickych chirurgem,
00:39
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
9
24000
3000
abych se zaměřil na řešení takových problémů,
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
10
27000
3000
které mi bránili v hraní sportů a nelimitovali mne.
00:46
So with that, let me just show you a quick video
11
31000
3000
Takže bych vám rád pustil jedno krátké video,
00:49
to get you in the mood of what we're trying to explain.
12
34000
3000
abyste měli ponětí, o čem chci povídat.
00:52
Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
13
37000
2000
Všichni si jsme vědomi jak nebezpečná je rakovina,
00:54
but there's another disease
14
39000
2000
ale existuje jiná nemoc,
00:56
that's destined to affect even more of us: arthritis.
15
41000
3000
která nás ovlivňuje ještě víc, artritida.
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
16
44000
2000
Rakovina vás může zabít, ale když se podíváte na čísla,
01:01
arthritis ruins more lives.
17
46000
2000
artritida ničí více životů.
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
18
48000
2000
Za předpokladu, že budete žít dlouhý život, z 50ti procent
01:05
you'll develop arthritis.
19
50000
3000
se u vás objeví artritida.
01:08
And it's not just aging that causes arthritis.
20
53000
2000
Artritidu nezískáte pouze stárnutím.
01:10
Common injuries can lead to decades of pain,
21
55000
3000
Obyčejné zranění může vést k desítkám let bolesti,
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
22
58000
3000
než vaše klouby doslova rozmělní a přestanou pracovat.
01:16
Desperate for a solution, we've turned to engineering
23
61000
2000
Plni zoufalství jsme se obrátili k odvětví,
01:18
to design artificial components
24
63000
2000
které navrhuje umělé součásti,
01:20
to replace our worn-out body parts,
25
65000
2000
které nahrazují opotřebované části těla.
01:22
but in the midst of the modern buzz
26
67000
2000
Ale díky zvěstem kolujícím
01:24
around the promises of a bionic body,
27
69000
2000
okolo slibných bionických těl,
01:26
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
28
71000
3000
neměli bychom se pozastavit a hledat lepší, přirozenější způsob?
01:31
Let's consider an alternative path.
29
76000
2000
Pojďme zvážit jinou možnost.
01:33
What if all the replacements our bodies need
30
78000
3000
Co když všechny náhradní části naše těla potřebují
01:36
already exist in nature,
31
81000
2000
již existují v přirodě,
01:38
or within our own stem cells?
32
83000
2000
nebo vně našich vlastních kmenových buňkách?
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
85000
2000
Toto je oblast biologických náhradních částí,
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
87000
3000
kde nahrazujeme opotřebované části novými, přirodními.
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
90000
2000
Úkol je takový:
01:47
how do I treat these things biologically?
36
92000
2000
jak pečuji o tyto věci biologicky?
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
37
94000
2000
Pojdme se podívat, jak na to, co jsem udělal pro svou ženu
01:51
and what I've done for hundreds of other patients.
38
96000
2000
tak na to, co jsem udělal pro dvě stě dalších pacientů.
01:53
First thing for my wife,
39
98000
2000
Od mé ženy
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
100000
2000
a ostatních pacientů nejčastěji slyším,
01:57
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
41
102000
3000
zvláště u skupiny pacientů od 40ti do 80ti let, 70ti letí pacienty,
02:00
is they come in and say,
42
105000
2000
přijdou a ptají se,
02:02
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
43
107000
2000
"Hele doktore, nemohl byste mi do kolene dát jen nějaký tlumič nárazů?
02:04
I'm not ready for joint replacement."
44
109000
2000
Ještě nejsem připravený na výměnu kloubů."
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
111000
3000
Takže pro ni já vezmu dárcovský štěp lidského menisku
02:09
right into that [knee] joint space.
46
114000
2000
a dám jí ho do prostoru v kolením kloubu.
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
116000
2000
Alotransplantát nahradí chybějící meniskus.
02:13
And then for that unstable ligament,
48
118000
2000
A pak na místo nestabilního vazu
02:15
we put in a human donor ligament
49
120000
2000
vložíme lidský dárcovský vaz,
02:17
to stabilize the knee.
50
122000
2000
abychom koleno zpevnili.
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
124000
3000
A tak na poškozenou artritudu na povrchu,
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
127000
2000
jsme vytvořili pojivo z kmenových buňek,
02:24
which we designed in 1991,
53
129000
2000
na které jsme přišli v roce 1991,
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
131000
3000
Znovu obnovíme povrch kloubní chrupavky
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
134000
3000
a dáme vrátíme jí její hladký povrch.
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
137000
2000
Tady nalevo je špatné koleno mojí ženy,
02:34
and her just hiking now
57
139000
2000
a nyní po 4 měsících
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
141000
3000
zdravé koleno schopné turistiky v Aspenu.
02:39
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
59
144000
3000
I funguje to, ne jen mé ženě, ale dozajista i dalším pacientům.
02:42
The girl on the video, Jen Hudak,
60
147000
2000
Ta slečna na videu, Jen Hudak,
02:44
just won the Superpipe in Aspen
61
149000
2000
právě vyhrála Superpipe v Aspenu,
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
151000
3000
pouhých devět měsíců po tom, co si zničila koleno,
02:49
as you see in the other image --
63
154000
2000
jak můžete vidět na druhém snímku --
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
156000
2000
a po tom, co jí byl do kolene umístěn transplantát.
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
158000
3000
A tak můžeme biologicky obnovit tento povrch.
02:57
So with all this success,
66
162000
2000
Se vším tímto úspěchem,
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
67
164000
3000
byste se mohli zeptat, jakto že to není dostatečně vyhovující.
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
167000
3000
Je to proto, že není dostatek dárcovských cyklů.
03:05
There's not enough young, healthy people
69
170000
2000
Není dostatek zdravých mladých lidí
03:07
falling off their motorcycle
70
172000
2000
padajících z motorek
03:09
and donating that tissue to us.
71
174000
3000
darujících nám tuto tkáň.
03:12
And the tissue's very expensive.
72
177000
3000
A tato tkáň je velmi finančně náročná.
03:15
And so that's not going to be a solution
73
180000
2000
A tak to není řešení,
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
182000
3000
kterého by se světově využívalo u biologických tkání.
03:20
But the solution is animal tissue
75
185000
2000
Ale řešením je zvířecí tkáň,
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
76
187000
2000
jelikož je jí mnoho a je levná.
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
77
189000
3000
Můžete ji získat z mladých, zdravých tkání,
03:27
but the barrier is immunology.
78
192000
2000
ale překážkou je imunologie.
03:29
And the specific barrier
79
194000
2000
A zvláštní potíží
03:31
is a specific epitope
80
196000
2000
je určitý epitop,
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
198000
2000
kterému se říká galactosyl, nebo gal epitope.
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
200000
2000
Jestliže transplantujeme zvířecí tkáň lidem,
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
202000
3000
musíme zjistit způsob, jakým se zbavíme tohoto epitopu.
03:40
So my story in working with animal tissues
84
205000
2000
Můj příběh o pracování se zvířecí zkání
03:42
starts in 1984.
85
207000
2000
začíná roku 1984.
03:44
And I started first
86
209000
2000
A začal nejprve
03:46
with cow Achilles tendon,
87
211000
2000
s achilovou šlachou krávy,
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
213000
2000
kdy jsme vzali Achillovu šlachu krávy,
03:50
which is type-I collagen,
89
215000
2000
která je kolagen I,
03:52
strip it of its antigens
90
217000
2000
zbavili jsme ji antigenů,
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
219000
3000
tím, že jsme ji dali do kontaktu s kyselinou a čistícím prostředkem
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
222000
3000
a tvarovali jsme ji do regenerované formy.
04:00
We would then take that regeneration template
93
225000
2000
Pak jsme vzali tuto regenerovanou formu
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
227000
3000
a vložili jsme ji do chybejicí meniskusove chrupavky,
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
230000
3000
aby se obnovila v pacientově koleni.
04:08
We've now done that procedure,
96
233000
2000
Tuto proceduru jsme již uskutečnili
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
97
235000
2000
a celosvětově se provedla na více než 4000 případech,
04:12
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
98
237000
3000
takže se jedná o proceduru schválenou FDA,
04:15
to regrow the meniscus.
99
240000
2000
celosvětový způsob obnovení menisku.
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
242000
3000
Takže je to skvělé, když mohu poškodit tkáň.
04:20
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
101
245000
3000
Ale co se stane vazu, když budu potřebovat neporušený vaz?
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
248000
2000
Ten nemohu nadrtit v mixéru.
04:25
So in that case,
103
250000
2000
V tomto případě
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
252000
3000
musím vymyslet -- a my jsme s Uri Galilim a Tomem Turekem vymysleli --
04:30
an enzyme wash
105
255000
2000
přípravek na enzymy,
04:32
to wash away, or strip,
106
257000
2000
který by odplavil, zbavil se
04:34
those galactosyl epitopes
107
259000
2000
těchto galactosylových epitopů
04:36
with a specific enzyme.
108
261000
2000
s určitým enzymem.
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
263000
3000
Říkáme tomu "gal stripping" technologie.
04:41
What we do is humanize the tissue.
110
266000
2000
Co děláme, je, že tkáň "zlidštíme".
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
268000
2000
Touto gal stripping technologií
04:45
we humanize it (Laughter),
112
270000
2000
ji zlidštíme,
04:47
and then we can put it back
113
272000
2000
a pak ji můžeme umístit zpátky
04:49
into a patient's knee.
114
274000
3000
do pacientova kolene.
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
278000
2000
A již jsme to provedli. Nyní jsme vzali vaz z prasete --
04:55
young, healthy, big tissue,
116
280000
2000
mladou, zdravou, velkou tkáň,
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
282000
3000
a během testování schváleném FDA jsme ji umístili do 10ti pacientů
05:00
and then one of our patients went on to have
118
285000
2000
a pak se jeden z našich pacientů zúčastnil
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
287000
3000
třech Canadian Masters Downhill šampionátů --
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
290000
2000
se svým "vepřo-vazem" jak říká. Takže víme, že to funguje.
05:07
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
121
292000
3000
Existuje mnoho klinických studií této tkáně nyní čekajících na projednání.
05:12
So what about the next step?
122
297000
2000
Takže jaký je další krok?
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
299000
2000
Co například zkusit nahradit celé koleno,
05:16
not just the parts?
124
301000
2000
místo jen jeho částí?
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
303000
3000
Jak způsobíme převrat v nahrazování umělými klouby?
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
306000
2000
Takže to musíme udělat takto.
05:23
So what we're going to do is take
127
308000
2000
Co uděláme je, že vezmeme
05:25
an articular cartilage
128
310000
2000
kloubní chrupavku
05:27
from a young, healthy pig,
129
312000
2000
z mladého, zdravého prasete,
05:29
strip it of its antigens,
130
314000
2000
zbavíme ji antigenů,
05:31
load it with your stem cells,
131
316000
3000
naplníme ji vašemi kmenovými buňkami
05:34
then put it back on to that
132
319000
2000
a vrátíme ji zpátky
05:36
arthritic surface in your knee,
133
321000
3000
na povrch kolene postižený artritidou,
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
324000
3000
zde ji připevníme, necháme povrch, aby se zacelil
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
327000
3000
a pak vytvoříme nový biologický povrch pro vaše koleno.
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
333000
3000
Toto je náš bilogický přístup nyní.
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
337000
2000
S takovými části znovu sestavíme vaše koleno.
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
339000
3000
Obalíme ho zcela novým povrchem.
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
342000
3000
Díky využívání zvířecí tkáně disponujeme dalšími výhodami.
06:00
There's a benefit of 400 million years
140
345000
2000
Je tu benefit 400 miliónů let
06:02
of ambulation.
141
347000
2000
fungování.
06:04
We can harness those benefits.
142
349000
2000
Můžeme využít tohoto benefitu.
06:06
We can use thicker, younger, better tissues
143
351000
3000
Můžeme použít tlustčí, mladší, lepší tkáně,
06:09
than you might have injured in your knee,
144
354000
2000
než které si můžete zranit,
06:11
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
145
356000
2000
nebo které budete mít ve svých 40, 50 nebo 60 letech.
06:13
We can do it as an outpatient procedure.
146
358000
2000
Mužeme postupovat procedurou ambulantního pacienta.
06:15
We can strip that tissue very economically,
147
360000
3000
Můžeme obnažit tkáň jen velmi zlehka.
06:18
and so this is how we can get biologic knee replacement
148
363000
3000
Takto tedy můžeme biologicky nahradit koleno
06:21
to go global.
149
366000
2000
a vyjít s tím do světa.
06:23
And so welcome to super biologics.
150
368000
2000
A tak vítejte do super biologie.
06:25
It's not hardware.
151
370000
2000
Nejedná se o hardware.
06:27
It's not software.
152
372000
3000
Ani o software.
06:30
It's bioware.
153
375000
2000
Ale o bioware.
06:32
It's version 2.0 of you.
154
377000
3000
Je to novější verze vás samých.
06:35
And so with that, coming to a --
155
380000
2000
A tak s tímto,
06:37
(Laughter)
156
382000
2000
(smích)
06:39
coming to an operating theater near you soon, I believe.
157
384000
2000
budeme brzy ukazovat jiná představení, si myslím.
06:41
Thank you very much.
158
386000
2000
Děkuji vám mnohokrát.
06:43
(Applause)
159
388000
2000
(potlesk)
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