TED2010
Kevin Stone: The bio-future of joint replacement
케빈 스톤: 관절 이식의 생물학적 장래
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관절염 그리고 부상은 수백 만의 관절을 손상시킵니다, 하지만 소수만이 가장 좋은 의료 치료법(실제 생물학적 조직)을 받고 있습니다. 케빈 스톤은 고 비용을 피할 수 있고, 동물의 조직으로 인간에서 인간으로의 이식의 감소에 기여할 수있는 치료법을 보여줍니다.
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
제 이야기로 시작하겠습니다.
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
1
3000
2000
대학에서 축구를 하다 무릎 관절 연골에
00:20
playing soccer in college.
2
5000
3000
손상을 입었습니다.
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
3
8000
3000
무릎의 인대가 찢어진 후
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
11000
2000
무릎 관절염이 심해졌습니다.
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
5
13000
3000
여기 계신 많은 분들께서 같은 이야기를 가지고 있으시죠.
00:31
and, by the way, I married a woman
6
16000
2000
저는 저와 같은 처지에 있는
00:33
who has exactly the same story.
7
18000
3000
여성과 결혼을 했습니다.
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
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21000
3000
이것은 제가 정형외가 의사가 되는 것과
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and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
9
24000
3000
제가 이 문제 해결에 집중 할 수 없는지 알아보도록 자극시켰습니다
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
10
27000
3000
스포츠를 계속 하도록 하는 것이죠, 제게만 국한 된 것이 아니죠.
00:46
So with that, let me just show you a quick video
11
31000
3000
그래서 그것과 함께, 짧은 비디오를 통해 여러분은
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to get you in the mood of what we're trying to explain.
12
34000
3000
우리 연구진이 설명하고자 하는 것을 짐작하실 수 있습니다.
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Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
13
37000
2000
나레이터: 우리는 암의 위험성을 알고 있습니다,
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but there's another disease
14
39000
2000
하지만 다른 질병이 있죠
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that's destined to affect even more of us: arthritis.
15
41000
3000
그것은 심지어 좀 더 많은 환자에 나타납니다, 관절염이죠.
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
16
44000
2000
암은 죽음으로 이끌죠, 하지만 수치로 보았을 때,
01:01
arthritis ruins more lives.
17
46000
2000
관절염은 좀 더 많은 삶을 고통스럽게 하죠.
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
18
48000
2000
오래 산다고 가정했을 때, 관절염이 심화 될 확률이
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you'll develop arthritis.
19
50000
3000
50%입니다.
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And it's not just aging that causes arthritis.
20
53000
2000
노화가 관절염을 야기하지는 않습니다.
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Common injuries can lead to decades of pain,
21
55000
3000
보통의 부상들은 수년간의 고통으로 이끌 수 있습니다,
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
22
58000
3000
관절이 꽤 닳아 없어질 때까지 말입니다.
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Desperate for a solution, we've turned to engineering
23
61000
2000
해결점이 막막하죠, 우리 연구진은 기술적인 공학으로
01:18
to design artificial components
24
63000
2000
인공의 조직을 만들었습니다
01:20
to replace our worn-out body parts,
25
65000
2000
닳아 없어진 우리 몸의 일부분을 교체하기 위함이죠.
01:22
but in the midst of the modern buzz
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67000
2000
하지만 생체 공학적인 신체의 전망을 둘러싼
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around the promises of a bionic body,
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2000
현대 과학의 중심에서
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shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
28
71000
3000
우리가 더 좋고 자연스러운 방법이 있는지 알아봐야 하지 않겠습니까?
01:31
Let's consider an alternative path.
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76000
2000
다른 방법을 생각해보죠.
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What if all the replacements our bodies need
30
78000
3000
만약 우리 몸의 모든 이식체가
01:36
already exist in nature,
31
81000
2000
자연에 존재하거나,
01:38
or within our own stem cells?
32
83000
2000
혹은 우리의 줄기세포에 있다면 어떨까요?
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
85000
2000
이것은 우리가 손상된 부분을 새로운 것과
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
87000
3000
알맞는 것으로 교체할 수 있는 생명학의 이식분야가 됩니다.
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
90000
2000
케빈 스톤: 그리고 이 임무는:
01:47
how do I treat these things biologically?
36
92000
2000
어떻게 우리가 이런 질병을 생물학적으로 치료 할까? 입니다.
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
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94000
2000
제 삶과 수백명의 환자를 위해
01:51
and what I've done for hundreds of other patients.
38
96000
2000
제가 연구한 것에 대해 이야기하죠.
01:53
First thing for my wife,
39
98000
2000
아내를 위해 가장 먼저한 것과,
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
100000
2000
특히 40대에서 70, 80대 층의 환자로부터
01:57
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
41
102000
3000
제가 들었던 보편적인 것은,
02:00
is they come in and say,
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105000
2000
그들이 저에게 와 말하셨죠,
02:02
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
43
107000
2000
"저기요, 의사 선생님, 제 무릎에 주입할 수 있는 완충제가 없나요?"
02:04
I'm not ready for joint replacement."
44
109000
2000
"저는 아직 관절 이식에 준비가 되지 않았어요."
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
111000
3000
그래서 그녀를 위해 저는 관절 공간에
02:09
right into that [knee] joint space.
46
114000
2000
그녀에게 맞는 관절 조직을 이식했습니다.
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
116000
2000
관절 조직이 손상된 조직을 대처합니다.
02:13
And then for that unstable ligament,
48
118000
2000
이후 불안정환 인대를 위해
02:15
we put in a human donor ligament
49
120000
2000
우리는 무릎의 안정시키기 위해
02:17
to stabilize the knee.
50
122000
2000
기증받은 사람의 인대를 이식합니다.
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
124000
3000
그리고 손상된 관절염 표면을 위해,
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
127000
2000
줄기 세포 이식을 접목시킵니다,
02:24
which we designed in 1991,
53
129000
2000
이 시술은 1991년 고안 됐으며,
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
131000
3000
관절 연골 표면을 다시 성장 시키고
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
134000
3000
표면을 부드럽게 만들기 위한 것입니다.
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
137000
2000
여기 제 아내의 좋지 않은 오랜쪽 무릎입니다,
02:34
and her just hiking now
57
139000
2000
지금 하이킹을 하고 있는 모습입니다,
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
141000
3000
아스펜에서의 4개월 전입니다, 아주 잘하죠.
02:39
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
59
144000
3000
해결이 됐습니다, 단지 제 아내 뿐만 아니라 다른 환자들까지 모두.
02:42
The girl on the video, Jen Hudak,
60
147000
2000
비디오에 있는 여성은, 얀 후닥은
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just won the Superpipe in Aspen
61
149000
2000
아세펜 수퍼파이프 경기에서의 우승자입니다
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
151000
3000
그녀의 무릎에 손상 된 후 9개월,
02:49
as you see in the other image --
63
154000
2000
이 사진에서 보시는 것처럼 --
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
156000
2000
이 무릎에 붙여넣기 이식이 되고 있습니다.
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
158000
3000
그래서 생물학적으로 이 표면들을 다시 재생시킬 수 있습니다.
02:57
So with all this success,
66
162000
2000
그래서 이 성공과 함께,
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
67
164000
3000
왜 그것이 충분하지 않을까, 우리는 물어보았죠.
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
167000
3000
그 이유는 충분한 기증자가 존재하지 않았기 때문입니다.
03:05
There's not enough young, healthy people
69
170000
2000
오토바이에 떨어져
03:07
falling off their motorcycle
70
172000
2000
우리에게 조직을 기증할
03:09
and donating that tissue to us.
71
174000
3000
건강한 젊은이들이 충분하지 않습니다.
03:12
And the tissue's very expensive.
72
177000
3000
게다가 이 조직은 매우 비싸죠.
03:15
And so that's not going to be a solution
73
180000
2000
그래서 그것은 해법이 되지 않습니다
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
182000
3000
생물학적 조직과 함께 우리를 하나로 인도합니다.
03:20
But the solution is animal tissue
75
185000
2000
하지만 해법은 동물 조직입니다
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
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187000
2000
풍부하고, 가격이 싸기 때문입니다.
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
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189000
3000
젊어서 건강한 조직을 얻을 수 있습니다,
03:27
but the barrier is immunology.
78
192000
2000
하지만 장애가 되는 것은 면역학이죠.
03:29
And the specific barrier
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194000
2000
명확한 장애는
03:31
is a specific epitope
80
196000
2000
구체적인 항원결정인자 입니다
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
198000
2000
갈락토시 혹은 갈 항원결정인자라고 불리는 것이죠.
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
200000
2000
그래서 만약 사람들에게 동물 조직을 이식한다면,
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
202000
3000
우리는 그 항원결정인자를 제거하는 방법을 이해해야 합니다.
03:40
So my story in working with animal tissues
84
205000
2000
동물 조직에 관한 제 이야기는
03:42
starts in 1984.
85
207000
2000
1984년에 시작합니다.
03:44
And I started first
86
209000
2000
저는 처음으로
03:46
with cow Achilles tendon,
87
211000
2000
소 아킬레스건으로 시작했습니다,
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
213000
2000
제 1형 콜라겐인
03:50
which is type-I collagen,
89
215000
2000
소 아킬레스건을 가져와,
03:52
strip it of its antigens
90
217000
2000
항원을 벗겨냈습니다
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
219000
3000
아킬레스건을 산성으로 약화 시키고 깨끗이 씻은 뒤
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
222000
3000
재생용 주형으로 변형 시켰습니다.
04:00
We would then take that regeneration template
93
225000
2000
재생용 주형을 가지고 이것을
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
227000
3000
손상이 된 연골에 주입시켰습니다,
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
230000
3000
환자의 무릎 연골이 재생하기 위함이었죠.
04:08
We've now done that procedure,
96
233000
2000
그 과정을 지금은 끝냈습니다,
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
97
235000
2000
전 세계적으로 4,000 번의 시술이 행해졌습니다,
04:12
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
98
237000
3000
FDA 승인과 전 세계적으로 관절을 재생시키는
04:15
to regrow the meniscus.
99
240000
2000
이 방법은 승인 되었습니다.
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
242000
3000
놀라운 것은 제가 조직을 손상 시킬 수 있다는 것입니다.
04:20
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
101
245000
3000
하지만 손상이 없는 인대를 필요로 할 때 인대에 무슨 일이 일어날까요?
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
248000
2000
믹서에 이것을 갈 수는 없습니다.
04:25
So in that case,
103
250000
2000
그래서 이 상황에,
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
252000
3000
만들어야 합니다 -- 유리 갈릴리, 톰 튜렉과 함께 만들었습니다 --
04:30
an enzyme wash
105
255000
2000
효소 세첫은
04:32
to wash away, or strip,
106
257000
2000
씻그 갈라토실 에피토프를
04:34
those galactosyl epitopes
107
259000
2000
씻겨내거나 혹은 벗겨 냅니다,
04:36
with a specific enzyme.
108
261000
2000
특정한 효소로 말이죠.
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
263000
3000
우리는 그것을 "갈 벗겨내기" 기술이라 하죠.
04:41
What we do is humanize the tissue.
110
266000
2000
우리가 하는 것은 이 조직을 인체에 적응시키는 것입니다.
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
268000
2000
"갈 벗겨내기"에 의해 만들어진 조직입니다
04:45
we humanize it (Laughter),
112
270000
2000
이것을 인체에 적응 시킵니다
04:47
and then we can put it back
113
272000
2000
그리고 다리 환자의 무릎에
04:49
into a patient's knee.
114
274000
3000
원 상태로 돌려 놓을 수 있습니다.
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
278000
2000
그것을 끝냈습니다. 우리 연구진은 돼지 인대를 가져와 --
04:55
young, healthy, big tissue,
116
280000
2000
젊고, 건강한, 큰 조직을
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
282000
3000
FDA 승인에 따라 10명의 환자에 이식했습니다 --
05:00
and then one of our patients went on to have
118
285000
2000
그리고 환자 중 한분은
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
287000
3000
3종목 캐나다 마스터 활강 경기에 참가했습니다 --
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
290000
2000
이식한 인대로 말입니다. 우리는 이 시술이 효과가 있다는 것을 알았죠.
05:07
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
121
292000
3000
이 조직의 활용도에 많은 임상 실험이 있었습니다.
05:12
So what about the next step?
122
297000
2000
그럼 다음 단계는 어떨까요?
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
299000
2000
부분이 아닌, 완전한 생물학적 무릎 이식은
05:16
not just the parts?
124
301000
2000
어떨까요?
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
303000
3000
어떻게 우리가 인공 관절 이식에 혁명을 만들 수 있을까요?
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
306000
2000
여기 이 문제에 대해 우리의 방법이 있습니다.
05:23
So what we're going to do is take
127
308000
2000
우리가 하는 것은
05:25
an articular cartilage
128
310000
2000
젊고, 건강한 돼지의
05:27
from a young, healthy pig,
129
312000
2000
실제 연골을 가져와
05:29
strip it of its antigens,
130
314000
2000
이것의 항원을 벗겨내고,
05:31
load it with your stem cells,
131
316000
3000
여러분의 줄기 세포에 연결합니다,
05:34
then put it back on to that
132
319000
2000
이후 무릎의 손상된 관절 표면에
05:36
arthritic surface in your knee,
133
321000
3000
다시 원위치에 놓습니다,
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
324000
3000
그곳에 고정시키면 그 표면이 회복되면서
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
327000
3000
새로운 무릎의 생물학적 표면이 만들어집니다.
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
333000
3000
그것이 바로 우리의 생물학적 접근법입니다.
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
337000
2000
그 부분으로 여러분의 무릎을 완치할 것입니다.
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
339000
3000
완전히 손상된 표면을 새로운 표면으로 재생 시킬 것입니다.
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
342000
3000
하지만 우리는 동물 왕국으로부터 또 다른 이점을 가지고 있습니다.
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There's a benefit of 400 million years
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4억년에서 지금까지 행해졌던 보행의
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of ambulation.
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이점입니다.
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We can harness those benefits.
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이 이점들을 사용할 수 있습니다.
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We can use thicker, younger, better tissues
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젊고, 두껍고, 더 좋은 조직을 사용할 수 있습니다
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than you might have injured in your knee,
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부상으로 무릎에 생기는 조직 혹은
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or that you might have when you're 40, 50 or 60.
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40,50 혹은 60대에 겪는 관절염 조직보다 말이죠.
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We can do it as an outpatient procedure.
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우리는 외래 수술로써 시술 할 수 있습니다.
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We can strip that tissue very economically,
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매우 경제적인 그 조직을 벗겨 낼 수 있습니다.
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and so this is how we can get biologic knee replacement
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이것이 우리가 생물학적 무릎 이식을 전 세계에 전할 수 있는
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to go global.
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방법입니다.
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And so welcome to super biologics.
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최고의 생물학에 오신 것을 환영합니다.
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It's not hardware.
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이것은 하드웨어가 아니죠
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It's not software.
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소프트웨어도 아닙니다.
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It's bioware.
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바이오웨어죠
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It's version 2.0 of you.
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한 단계 발전된 버전의 여러분 모습입니다.
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And so with that, coming to a --
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이 방법과 함께, 가까이에 있는
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(Laughter)
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(웃음)
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coming to an operating theater near you soon, I believe.
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수술실에 곧 오시리라 믿습니다.
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Thank you very much.
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매우 감사드립니다.
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(Applause)
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(박수)
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