TED2010
Kevin Stone: The bio-future of joint replacement
Kevin Stone: Il bio-futuro delle protesi articolari
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Artriti e lesioni logorano milioni di articolazioni, ma pochi ottengono il rimedio migliore, il vero tessuto biologico. Kevin Stone presenta un trattamento che potrebbe eludere i costi elevati e la carenza di donatori per i trapianti da uomo a uomo con un nuovo uso di tessuti animali.
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
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00:16
So let me just start with my story.
0
1000
2000
Allora, iniziamo la mia storia.
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
1
3000
2000
Mi ruppi la cartilagine del menisco
00:20
playing soccer in college.
2
5000
3000
giocando a calcio all'Università.
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
3
8000
3000
Poi mi strappai il legamento crociato anteriore del ginocchio
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
11000
2000
e dopo mi è venuta un'artrite al ginocchio.
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
5
13000
3000
Sono certo che molti di voi qui hanno avuto la stessa storia.
00:31
and, by the way, I married a woman
6
16000
2000
In ogni caso, ho sposato una donna
00:33
who has exactly the same story.
7
18000
3000
che ha esattamente la stessa storia.
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
8
21000
3000
Così questo mi ha motivato a diventare un chirurgo ortopedico
00:39
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
9
24000
3000
e a provare a concentrarmi sulla soluzione di questi problemi
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
10
27000
3000
in modo da poter continuare a fare sport e non avere limitazioni.
00:46
So with that, let me just show you a quick video
11
31000
3000
Detto questo, lasciate che vi presenti un breve video
00:49
to get you in the mood of what we're trying to explain.
12
34000
3000
per mostrarvi il contesto di ciò di cui parleremo.
00:52
Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
13
37000
2000
Narratore: Siamo tutti consapevoli del rischio del cancro,
00:54
but there's another disease
14
39000
2000
ma c'è un'altra malattia
00:56
that's destined to affect even more of us: arthritis.
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41000
3000
che è destinata a influire su di noi anche di più: l'artrite.
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
16
44000
2000
Il cancro può uccidervi, ma se guardate i numeri
01:01
arthritis ruins more lives.
17
46000
2000
l'artrite rovina più vite.
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
18
48000
2000
Ammettiamo che viviate una lunga vita, c'è un 50% di probabilità
01:05
you'll develop arthritis.
19
50000
3000
che sviluppiate l'artrite.
01:08
And it's not just aging that causes arthritis.
20
53000
2000
E non è l'invecchiamento che causa l'artrite.
01:10
Common injuries can lead to decades of pain,
21
55000
3000
Le comuni lesioni possono causare dolore per decenni,
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
22
58000
3000
fin quando le nostre articolazioni letteralmente si bloccano.
01:16
Desperate for a solution, we've turned to engineering
23
61000
2000
Alla disperata ricerca di una soluzione, siamo ricorsi
01:18
to design artificial components
24
63000
2000
all'ingegneria per la progettazione di componenti artificiali
01:20
to replace our worn-out body parts,
25
65000
2000
che rimpiazzassero le parti logore del nostro corpo.
01:22
but in the midst of the modern buzz
26
67000
2000
Ma in mezzo al vociare moderno
01:24
around the promises of a bionic body,
27
69000
2000
sulle promesse di un corpo bionico
01:26
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
28
71000
3000
non dovremmo fermarci e chiederci se c'è un modo migliore e più naturale?
01:31
Let's consider an alternative path.
29
76000
2000
Prendiamo in considerazione un percorso alternativo.
01:33
What if all the replacements our bodies need
30
78000
3000
E se tutte le protesi di cui hanno bisogno i nostri corpi
01:36
already exist in nature,
31
81000
2000
esistessero già in natura,
01:38
or within our own stem cells?
32
83000
2000
o dentro le nostre cellule staminali?
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
85000
2000
Questo è il campo delle protesi biologiche,
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
87000
3000
dove le parti logore vengono rimpiazzate con quelle nuove e naturali.
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
90000
2000
Kevin Stone: E quindi la missione è:
01:47
how do I treat these things biologically?
36
92000
2000
come faccio a trattare biologicamente queste cose?
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
37
94000
2000
Lasciatemi dire cosa ho fatto per mia moglie
01:51
and what I've done for hundreds of other patients.
38
96000
2000
e per centinaia di altri pazienti.
01:53
First thing for my wife,
39
98000
2000
La prima cosa per mia moglie
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
100000
2000
e la più comune che ho udito dai miei pazienti,
01:57
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
41
102000
3000
in particolare nel gruppo dai 40 agli 80 anni, 70 anni,
02:00
is they come in and say,
42
105000
2000
è che loro vengono e dicono,
02:02
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
43
107000
2000
"Hey Dottore, non ci sarebbe un paracolpi da mettere nel mio ginocchio?
02:04
I'm not ready for joint replacement."
44
109000
2000
Non sono pronto per un trapianto articolare"
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
111000
3000
E così a lei ho messo un menisco umano di un donatore allogenico
02:09
right into that [knee] joint space.
46
114000
2000
proprio nello spazio articolare del suo ginocchio.
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
116000
2000
E (l'allogenico) rimpiazza (il menisco mancante).
02:13
And then for that unstable ligament,
48
118000
2000
Poi per questo legamento instabile,
02:15
we put in a human donor ligament
49
120000
2000
ci mettiamo un legamento di un donatore umano
02:17
to stabilize the knee.
50
122000
2000
per stabilizzare il ginocchio.
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
124000
3000
E poi per i danni dell'artrite sulla superficie
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
127000
2000
abbiamo fatto un trapianto di pasta di cellule staminali
02:24
which we designed in 1991,
53
129000
2000
che abbiamo prodotto nel 1991,
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
131000
3000
per rigenerare la superficie della cartilagine articolare
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
134000
3000
ricreando una superficie piana.
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
137000
2000
Quindi, sulla sinistra c'è il brutto ginocchio di mia moglie,
02:34
and her just hiking now
57
139000
2000
e lei che fa escursionismo adesso
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
141000
3000
quattro mesi dopo ad Aspen e sta andando bene.
02:39
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
59
144000
3000
Questo funziona non solo per mia moglie, ma anche su altri pazienti.
02:42
The girl on the video, Jen Hudak,
60
147000
2000
La ragazza del video, Jen Hudak,
02:44
just won the Superpipe in Aspen
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149000
2000
ha vinto la Superpipe di Aspen
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
151000
3000
proprio nove mesi dopo aver distrutto il suo ginocchio,
02:49
as you see in the other image --
63
154000
2000
come potete vedere nell'altra immagine,
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
156000
2000
dopo aver ricevuto un trapianto di pasta a questo ginocchio.
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
158000
3000
Quindi possiamo far rigenerare biologicamente queste superfici.
02:57
So with all this success,
66
162000
2000
Allora tutto questo successo,
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
67
164000
3000
perchè non è sufficiente, potreste chiedere.
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
167000
3000
Bene, il motivo è che non ci sono abbastanza cicli di donazioni.
03:05
There's not enough young, healthy people
69
170000
2000
Non ci sono abbastanza persone giovani e sane
03:07
falling off their motorcycle
70
172000
2000
che cadono dalle loro motocilcette
03:09
and donating that tissue to us.
71
174000
3000
e ci donano questo tessuto.
03:12
And the tissue's very expensive.
72
177000
3000
E il tessuto è molto costoso.
03:15
And so that's not going to be a solution
73
180000
2000
Quindi questa non sarà una soluzione
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
182000
3000
che ci porterà su scala mondiale col tessuto biologico.
03:20
But the solution is animal tissue
75
185000
2000
Ma la soluzione è il tessuto animale
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
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187000
2000
perchè è abbondante ed economico.
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
77
189000
3000
Puoi prenderlo da tessuti sani e giovani,
03:27
but the barrier is immunology.
78
192000
2000
ma la barriera è immunologica.
03:29
And the specific barrier
79
194000
2000
La barriera specifica
03:31
is a specific epitope
80
196000
2000
è un epitopo specifico
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
198000
2000
chiamato galattoside, o epitopo gal.
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
200000
2000
Quindi, se trapiantiamo un tessuto animale alle persone
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
202000
3000
dobbiamo trovare un modo per sbarazzarci di quell'epitopo.
03:40
So my story in working with animal tissues
84
205000
2000
La mia storia del lavoro con i tessuti animali
03:42
starts in 1984.
85
207000
2000
inizia nel 1984.
03:44
And I started first
86
209000
2000
Per prima cosa ho iniziato
03:46
with cow Achilles tendon,
87
211000
2000
con il tendine di Achille della mucca,
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
213000
2000
prendendo il tendine di Achille della mucca,
03:50
which is type-I collagen,
89
215000
2000
che è collagene di Tipo I,
03:52
strip it of its antigens
90
217000
2000
privandolo dei suoi antigeni
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
219000
3000
degradandolo con un acido e un detergente
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
222000
3000
e modellandolo dentro una sagoma di rigenerazione;
04:00
We would then take that regeneration template
93
225000
2000
poi prendendo questa sagoma di rigenerazione
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
227000
3000
e inserendola nella cartilagine mancante del menisco
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
230000
3000
per farla ricrescere nel ginocchio di un paziente.
04:08
We've now done that procedure,
96
233000
2000
Adesso abbiamo fatto questa procedura
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
97
235000
2000
che è stata applicata a più di 4000 casi nel mondo
04:12
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
98
237000
3000
per cui è un metodo approvato dalla FDA ed universalmente accettato
04:15
to regrow the meniscus.
99
240000
2000
per rigenerare il menisco.
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
242000
3000
E' stupendo quando posso degradare il tessuto.
04:20
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
101
245000
3000
Ma cosa succede al vostro legamento quando ho bisogno di un legamento integro?
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
248000
2000
Non posso tritarlo in un frullatore.
04:25
So in that case,
103
250000
2000
Quindi in questo caso
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
252000
3000
dovrei predisporre, e lo facciamo con Uri Galili e Tom Turek,
04:30
an enzyme wash
105
255000
2000
un lavaggio enzimatico
04:32
to wash away, or strip,
106
257000
2000
per pulire, o eliminare
04:34
those galactosyl epitopes
107
259000
2000
quegli epitopi galattosidici
04:36
with a specific enzyme.
108
261000
2000
con un enzima specifico.
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
263000
3000
La chiamiamo la tecnica della "eliminazione del gal".
04:41
What we do is humanize the tissue.
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266000
2000
Ciò che facciamo è "rendere umano" il tessuto.
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
268000
2000
E' eliminando il gal da quel tessuto
04:45
we humanize it (Laughter),
112
270000
2000
che lo rendiamo compatibile per l'Uomo,
04:47
and then we can put it back
113
272000
2000
e a quel punto lo possiamo reinserire
04:49
into a patient's knee.
114
274000
3000
nel ginocchio di un paziente.
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
278000
2000
Lo abbiamo fatto. Adesso abbiamo preso un legamento di maiale,
04:55
young, healthy, big tissue,
116
280000
2000
tessuto giovane, sano, grande,
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
282000
3000
lo abbiamo messo in 10 pazienti in una verifica approvata dalla FDA
05:00
and then one of our patients went on to have
118
285000
2000
e dopo uno dei nostri pazienti è tornato a fare
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
287000
3000
tre campionati Masters canadesi di Downhill.
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
290000
2000
con il suo "legamento suino" come lo chiama lui. Quindi sappiamo che funziona.
05:07
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
121
292000
3000
Attualmente c'è un'ampia verifica clinica di questo tessuto.
05:12
So what about the next step?
122
297000
2000
Quindi, qual è la prossima tappa?
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
299000
2000
Una protesi biologica totale del ginocchio,
05:16
not just the parts?
124
301000
2000
e non solo di alcune parti?
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
303000
3000
Come rivoluzioneremo la protesi articolare artificiale?
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
306000
2000
Bene, faremo così.
05:23
So what we're going to do is take
127
308000
2000
Ciò che faremo è prendere
05:25
an articular cartilage
128
310000
2000
una cartilagine articolare
05:27
from a young, healthy pig,
129
312000
2000
da un maiale giovane e sano,
05:29
strip it of its antigens,
130
314000
2000
togliere gli antigeni,
05:31
load it with your stem cells,
131
316000
3000
metterci le vostre cellule staminali,
05:34
then put it back on to that
132
319000
2000
poi rimetterla
05:36
arthritic surface in your knee,
133
321000
3000
sulla superficie artritica del vostro ginocchio,
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
324000
3000
attaccarcela, lasciare che guarisca
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
327000
3000
e quindi creare una nuova superficie biologica per il vostro ginocchio.
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
333000
3000
Questo è il nostro approccio biologico attuale.
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
337000
2000
Ricostruiremo il vostro ginocchio con le parti.
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
339000
3000
Gli renderemo una superficie completamente nuova.
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
342000
3000
Ma abbiamo altri benefici dal regno animale.
06:00
There's a benefit of 400 million years
140
345000
2000
C'è un vantaggio di 400 milioni di anni
06:02
of ambulation.
141
347000
2000
di deambulazione.
06:04
We can harness those benefits.
142
349000
2000
Possiamo sfruttare queste prestazioni.
06:06
We can use thicker, younger, better tissues
143
351000
3000
Possiamo usare tessuti migliori, più spessi e più giovani
06:09
than you might have injured in your knee,
144
354000
2000
di quelli che potreste aver leso nel vostro ginocchio,
06:11
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
145
356000
2000
o che potreste avere a 40, 50 o 60 anni.
06:13
We can do it as an outpatient procedure.
146
358000
2000
Possiamo farlo come una procedura ambulatoriale.
06:15
We can strip that tissue very economically,
147
360000
3000
Possiamo togliere questo tessuto molto economicamente.
06:18
and so this is how we can get biologic knee replacement
148
363000
3000
E questo è come possiamo portare la protesi biologica del ginocchio
06:21
to go global.
149
366000
2000
su scala mondiale.
06:23
And so welcome to super biologics.
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368000
2000
Quindi benvenuti i super biologici.
06:25
It's not hardware.
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370000
2000
Non è un hardware.
06:27
It's not software.
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3000
Non è un software.
06:30
It's bioware.
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2000
E' un bioware.
06:32
It's version 2.0 of you.
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377000
3000
E' la versione 2.0 di te stesso.
06:35
And so with that, coming to a --
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2000
Quindi con questo, verremo -
06:37
(Laughter)
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(Risate)
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coming to an operating theater near you soon, I believe.
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verremo presto vicino a voi con una sala operatoria, credo.
06:41
Thank you very much.
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2000
Grazie mille.
06:43
(Applause)
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2000
(Applausi)
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