TED2010
Kevin Stone: The bio-future of joint replacement
Кевин Стоун: Пер-спективы биологи-ческой трансплан-тации суставов
Filmed:
Readability: 4.6
563,315 views
Миллионы суста-вов регулярно раз-рушаются от арт-рита и травм, од-нако лучшее из лечений – нату-рально биологиче-ская ткань – при-меняется лишь в редких случаях. Кевин Стоун пред-лагает способ обойти проблемы нехватки транс-плантов от чело-века и их высокой стоимости с помо-щью нового ис-пользования жи-вотной ткани.
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
Позвольте мне начать с рассказа о себе.
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
1
3000
2000
Я порвал себе мениск коленного сустава
00:20
playing soccer in college.
2
5000
3000
играя футбол в университетские годы.
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
3
8000
3000
Затем я порвал переднюю крестообразную связку в колене,
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
11000
2000
а еще позже заполучил артрит в колене.
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
5
13000
3000
Я уверен, что у многих в этом зале были те же проблемы.
00:31
and, by the way, I married a woman
6
16000
2000
Кстати, я женился на девушке, у которой
00:33
who has exactly the same story.
7
18000
3000
в точности такая же история.
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
8
21000
3000
Это побудило меня стать хирургом-ортопедом,
00:39
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
9
24000
3000
и питало мой интерес к таким решениями, которые бы
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
10
27000
3000
позволяли мне продолжать заниматься спортом и не ограничивали бы меня.
00:46
So with that, let me just show you a quick video
11
31000
3000
Сейчас я покажу вам очень короткий видеоролик,
00:49
to get you in the mood of what we're trying to explain.
12
34000
3000
чтобы вы вникли в эту проблематику.
00:52
Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
13
37000
2000
Голос: Риск заболевания раком известен широко,
00:54
but there's another disease
14
39000
2000
но есть другая болезнь, которой
00:56
that's destined to affect even more of us: arthritis.
15
41000
3000
подвержено ещё большее число людей – артрит.
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
16
44000
2000
Рак может привести к смерти, но если приглядеться к цифрам,
01:01
arthritis ruins more lives.
17
46000
2000
то окажется, что артрит разрушает большее число жизней.
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
18
48000
2000
В предложении, что вам предстоит долгая жизнь, у вас имеется 50%-ая
01:05
you'll develop arthritis.
19
50000
3000
вероятность развития артрита.
01:08
And it's not just aging that causes arthritis.
20
53000
2000
Однако причина артрита - не старение.
01:10
Common injuries can lead to decades of pain,
21
55000
3000
Незначительные травмы могут десятки лет вызывать боль,
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
22
58000
3000
пока наконец суставы, в прямом смысле этого слова, не сотрутся до полного повреждения.
01:16
Desperate for a solution, we've turned to engineering
23
61000
2000
В отчаянных попытках решить проблему, мы обратились
01:18
to design artificial components
24
63000
2000
к инженерной науке с целью конструирования
01:20
to replace our worn-out body parts,
25
65000
2000
искусственных компонент для замены отработавших частей тела.
01:22
but in the midst of the modern buzz
26
67000
2000
На фоне всеобщей увлечённости перспективами бионики,
01:24
around the promises of a bionic body,
27
69000
2000
[надпись: «Почти как новое! Но: не бегать, не прыгать…»]
01:26
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
28
71000
3000
возможно, следует остановиться и поискать лучший, более естественный способ.
01:31
Let's consider an alternative path.
29
76000
2000
Рассмотрим альтернативный путь.
01:33
What if all the replacements our bodies need
30
78000
3000
Что если все нужные нам транспланты
01:36
already exist in nature,
31
81000
2000
уже имеются в природе
01:38
or within our own stem cells?
32
83000
2000
или внутри наших стволовых клеток?
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
85000
2000
Это – область биологической трансплантации,
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
87000
3000
где отслужившие части замещаются новыми, натуральными.
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
90000
2000
Кевин Стоун: Наша миссия –
01:47
how do I treat these things biologically?
36
92000
2000
найти от этого биологический способ излечения.
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
37
94000
2000
Я расскажу чем я помог супруге и
01:51
and what I've done for hundreds of other patients.
38
96000
2000
что я сделал для сотен других пациентов.
01:53
First thing for my wife,
39
98000
2000
Начну с супруги.
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
100000
2000
Вот что я обычно слышу от пациентов,
01:57
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
41
102000
3000
особенно возраста между 40 и 80,
02:00
is they come in and say,
42
105000
2000
как правило, группа 70-летних:
02:02
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
43
107000
2000
«Доктор, нельзя ли поместить мне в колено амортизатор?
02:04
I'm not ready for joint replacement."
44
109000
2000
Я не готов к трансплантации суставов».
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
111000
3000
Для супруги я произвёл аллотрансплантацию из мениска человеческого донора
02:09
right into that [knee] joint space.
46
114000
2000
внутрь суставного промежутка.
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
116000
2000
Новое заменяет старое.
02:13
And then for that unstable ligament,
48
118000
2000
Затем нестабильная связка
02:15
we put in a human donor ligament
49
120000
2000
заменяется связкой человеческого донора
02:17
to stabilize the knee.
50
122000
2000
с целью стабилизации колена.
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
124000
3000
Затем на повреждённую артритом поверхность
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
127000
2000
наносится замазка из стволовых клеток,
02:24
which we designed in 1991,
53
129000
2000
которую мы разработали в 1991-м году
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
131000
3000
для воссоздания поверхности суставного хряща,
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
134000
3000
придания поверхности гладкости.
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
137000
2000
Здесь слева – фотография повреждённого колена моей жены,
02:34
and her just hiking now
57
139000
2000
а справа – она сама во время лыжного похода
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
141000
3000
4 месяца спустя в горах Колорадо, где она себя прекрасно чувствовала.
02:39
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
59
144000
3000
Метод явно действенный и для других пациентов, а не только для супруги.
02:42
The girl on the video, Jen Hudak,
60
147000
2000
На видео – Джен Худак. Она только что победила на состязаниях
02:44
just won the Superpipe in Aspen
61
149000
2000
[X games] по Халфпайпу в городе Аспен,
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
151000
3000
всего лишь через 9 месяцев после травмы обеих колен,
02:49
as you see in the other image --
63
154000
2000
что как раз видно на левом снимке,
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
156000
2000
и нанесения замазки в колено.
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
158000
3000
Итак, мы в состоянии воссоздавать поверхность биологическим способом.
02:57
So with all this success,
66
162000
2000
«Раз это так успешно,
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
67
164000
3000
так в чём же проблема?» спросите вы.
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
167000
3000
Проблема в недостаточности потока донорских материалов.
03:05
There's not enough young, healthy people
69
170000
2000
Не так уж много молодых и здоровых людей
03:07
falling off their motorcycle
70
172000
2000
разбивается на мотоциклах
03:09
and donating that tissue to us.
71
174000
3000
и становится донорами этих тканей.
03:12
And the tissue's very expensive.
72
177000
3000
Кроме того, сама ткань очень дорога.
03:15
And so that's not going to be a solution
73
180000
2000
А это значит, что таким путём глобальную проблему
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
182000
3000
трансплантации биологических тканей не решить.
03:20
But the solution is animal tissue
75
185000
2000
Но решение есть – животные ткани.
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
76
187000
2000
Они дёшевы и имеются в изобилии;
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
77
189000
3000
Нетрудно обеспечить молодые и здоровые ткани.
03:27
but the barrier is immunology.
78
192000
2000
Но тут есть препятствие – иммунитет.
03:29
And the specific barrier
79
194000
2000
Конкретное препятствие:
03:31
is a specific epitope
80
196000
2000
конкретный эпитоп, который называется
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
198000
2000
галактозил, или эпитоп гал.
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
200000
2000
Значит, чтобы трансплантировать человеку животную ткань,
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
202000
3000
надо как-то избавиться от этого эпитопа.
03:40
So my story in working with animal tissues
84
205000
2000
Я приступил к работе над животными тканями
03:42
starts in 1984.
85
207000
2000
в 1984 году.
03:44
And I started first
86
209000
2000
Сначала я взял у коровы
03:46
with cow Achilles tendon,
87
211000
2000
ахиллесово сухожилие
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
213000
2000
что является
03:50
which is type-I collagen,
89
215000
2000
коллагеном 1-то типа,
03:52
strip it of its antigens
90
217000
2000
очистил его от антител,
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
219000
3000
путём деградации с помощью кислоты и промывания средством,
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
222000
3000
и сформировал из него шаблон для регенерации.
04:00
We would then take that regeneration template
93
225000
2000
Этот шаблон затем я поместил
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
227000
3000
на место отсутствующего хряща мениска
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
230000
3000
для воссоздания его в колене больного.
04:08
We've now done that procedure,
96
233000
2000
К настоящему времени мы провели эту процедуру
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
97
235000
2000
на 4000 больных по всему миру. Она одобрена
04:12
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
98
237000
3000
со стороны государственного ведомства FDA и является
04:15
to regrow the meniscus.
99
240000
2000
признанным во всем мире методом воссоздания мениска.
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
242000
3000
Это прекрасно в случае, когда я могу деградировать ткань.
04:20
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
101
245000
3000
Но что, если мне нужна неповреждённая связка?
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
248000
2000
Что если я не могу растолочь её в аппарате?
04:25
So in that case,
103
250000
2000
В этом случае надо сконструировать –
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
252000
3000
и мы вместе с Ури Галили и Томом Туреком сконструировали –
04:30
an enzyme wash
105
255000
2000
биокатализатор
04:32
to wash away, or strip,
106
257000
2000
для промывания и избавления
04:34
those galactosyl epitopes
107
259000
2000
от эпитопов галактозила
04:36
with a specific enzyme.
108
261000
2000
с помощью конкретного фермента.
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
263000
3000
Мы называем эту технику «оГАЛением ткани».
04:41
What we do is humanize the tissue.
110
266000
2000
Нам удаётся как бы очеловечить ткань,
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
268000
2000
и посредством огаления ткань
04:45
we humanize it (Laughter),
112
270000
2000
становится приемлемой для человека
04:47
and then we can put it back
113
272000
2000
и мы размещаем её
04:49
into a patient's knee.
114
274000
3000
в колене больного.
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
278000
2000
И мы добились успеха. Взяв свиную связку, –
04:55
young, healthy, big tissue,
116
280000
2000
молодую, здоровую, крупную ткань – мы произвели
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
282000
3000
в опытных условиях, одобренных со стороны FDA, трансплантацию для 10 пациентов
05:00
and then one of our patients went on to have
118
285000
2000
а затем один из них завоевал три чемпионских звания Канады
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
287000
3000
по горнолыжному спуску, сделав это, как он выразился,
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
290000
2000
«одной свиной ногой». Так что, метод можно считать эффективным.
05:07
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
121
292000
3000
Сейчас предстоит более широкое тестирование таких тканей в клиниках.
05:12
So what about the next step?
122
297000
2000
А что если пойти дальше?
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
299000
2000
Как насчёт трансплантации колена целиком,
05:16
not just the parts?
124
301000
2000
а не частями?
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
303000
3000
Можно ли сделать революцию в искусственной трансплантации суставов?
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
306000
2000
Покажу вам, что мы собираемся делать в этом направлении.
05:23
So what we're going to do is take
127
308000
2000
Мы намерены взять
05:25
an articular cartilage
128
310000
2000
суставной хрящ
05:27
from a young, healthy pig,
129
312000
2000
от молодой и здоровой свиньи,
05:29
strip it of its antigens,
130
314000
2000
очистить его от антигенов,
05:31
load it with your stem cells,
131
316000
3000
загрузить её стволовыми клетками больного,
05:34
then put it back on to that
132
319000
2000
трансплантировать на
05:36
arthritic surface in your knee,
133
321000
3000
повреждённую артритом поверхность колена,
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
324000
3000
прикрепить её, дать больному самому выправить поверхность
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
327000
3000
и создать новую биологическую поверхность на колене.
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
333000
3000
В этом суть нашего биологического подхода в настоящий момент:
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
337000
2000
мы хотим восстанавливать колено, используя части животных,
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
339000
3000
мы хотим заново покрывать его совершенно новой поверхностью.
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
342000
3000
Но в животном царстве есть и масса другого полезного.
06:00
There's a benefit of 400 million years
140
345000
2000
Здесь за 400 миллионов лет накоплен опыт
06:02
of ambulation.
141
347000
2000
восстановления сил после травм.
06:04
We can harness those benefits.
142
349000
2000
Можно заставить это работать на нас
06:06
We can use thicker, younger, better tissues
143
351000
3000
и использовать более крепкие, молодые и лучшие ткани, чем
06:09
than you might have injured in your knee,
144
354000
2000
те, что были повреждены в колене
06:11
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
145
356000
2000
или те, что имеются у человека к 40, 50 или 60-и годам.
06:13
We can do it as an outpatient procedure.
146
358000
2000
Это можно сделать амбулаторной процедурой.
06:15
We can strip that tissue very economically,
147
360000
3000
Огаление можно сделать очень экономически выгодным.
06:18
and so this is how we can get biologic knee replacement
148
363000
3000
Так мы сможем выйти на мировые масштабы
06:21
to go global.
149
366000
2000
с биологической трансплантацией колена.
06:23
And so welcome to super biologics.
150
368000
2000
Добро пожаловать в супер-биологию.
06:25
It's not hardware.
151
370000
2000
Это не машины.
06:27
It's not software.
152
372000
3000
Это не программы.
06:30
It's bioware.
153
375000
2000
Это биосредства.
06:32
It's version 2.0 of you.
154
377000
3000
Это версия 2.0 для каждого из вас.
06:35
And so with that, coming to a --
155
380000
2000
С этим можно будет скоро
06:37
(Laughter)
156
382000
2000
(Смех)
06:39
coming to an operating theater near you soon, I believe.
157
384000
2000
покрывать страну сетью операционных залов.
06:41
Thank you very much.
158
386000
2000
Благодарю вас.
06:43
(Applause)
159
388000
2000
(Аплодисменты)
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