TED2010
Kevin Stone: The bio-future of joint replacement
Kevin Stone: Die Bio-Zukunft des Gelenkersatzes
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Durch Athritis und Verletzungen nutzen sich Millionen von Gelenken ab. Aber wenige Patienten erhalten die beste Abhilfe: echtes biologisches Gewebe. Die von Kevin Stone gezeigte Behandlung umgeht durch eine neuartige Verwendung von Tiergewebe hohe Kosten und den Spendermangel an Mensch-zu-Mensch-Transplataten.
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
Lassen Sie mich mit meiner Geschichte anfangen.
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
1
3000
2000
Ich habe mir den Meniskus des Knies zerissen,
00:20
playing soccer in college.
2
5000
3000
als ich am Kollege Fußball spielte.
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
3
8000
3000
Dann habe ich mir mein vorderes Kreuzband zerissen, das Band in meinem Knie,
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
11000
2000
und danach bekam Arthritis im Knie.
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
5
13000
3000
Ich bin sicher, viele von Ihnen hier im Publikum haben Ähnliches erlebt.
00:31
and, by the way, I married a woman
6
16000
2000
Nebenbei bemerkt, ich habe eine Frau geheiratet,
00:33
who has exactly the same story.
7
18000
3000
die genau die gleiche Krankheitsgeschichte hat.
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
8
21000
3000
Das motivierte mich dazu, orthopädischer Chirurg zu werden
00:39
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
9
24000
3000
und herauszufinden, ob ich mich nicht Lösungen diseer Probleme widmen könnte,
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
10
27000
3000
die mich weiter Sport trieben ließen, anstatt mich einzuschränken.
00:46
So with that, let me just show you a quick video
11
31000
3000
Soweit dazu. Lassen Sie mich Ihnen einfach ein kurzes Video zeigen,
00:49
to get you in the mood of what we're trying to explain.
12
34000
3000
um Sie auf das einzustimmen, was wir zu erklären versuchen.
00:52
Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
13
37000
2000
Erzähler: Wir sind uns alle des Krebsrisikos bewusst,
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but there's another disease
14
39000
2000
es gibt jedoch eine andere Krankheit,
00:56
that's destined to affect even more of us: arthritis.
15
41000
3000
die prädestiniert ist, noch mehr von uns zu treffen: Arthritis.
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
16
44000
2000
Krebs kann einen töten, aber wenn man die Zahlen betrachtet,
01:01
arthritis ruins more lives.
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46000
2000
zerstört Arthritis noch mehr Leben.
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
18
48000
2000
Angenommen, Sie leben lange, dann beträgt das Risiko,
01:05
you'll develop arthritis.
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50000
3000
an Arthritis zu erkranken 50 Prozent.
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And it's not just aging that causes arthritis.
20
53000
2000
Aber Arthritis wird nicht vom Altern ausgelöst.
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Common injuries can lead to decades of pain,
21
55000
3000
Alltägliche Verletzungen können zu Jahrzehnte langen Schmerzen führen,
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
22
58000
3000
bis unsere Gelenke buchstäblich zum Stillstand kommen.
01:16
Desperate for a solution, we've turned to engineering
23
61000
2000
Auf der verzweifelten Suche nach einer Lösung haben wir uns an Ingenieure
01:18
to design artificial components
24
63000
2000
gewandt, die künstliche Bauteile entwerfen,
01:20
to replace our worn-out body parts,
25
65000
2000
um unsere abgenutzten Körperteile zu ersetzen.
01:22
but in the midst of the modern buzz
26
67000
2000
Aber mitten in der heutigen Aufregung
01:24
around the promises of a bionic body,
27
69000
2000
um die Versprechen eines bionischen Körpers,
01:26
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
28
71000
3000
sollten wir innehalten und fragen, ob es nicht einen besseren, natürlicheren Weg gibt.
01:31
Let's consider an alternative path.
29
76000
2000
Lassen Sie uns einen alternativen Pfad erwägen.
01:33
What if all the replacements our bodies need
30
78000
3000
Was, wenn all die Erneuerung, der unsere Körper bedürfen,
01:36
already exist in nature,
31
81000
2000
bereits in der Natur vorhanden sind,
01:38
or within our own stem cells?
32
83000
2000
oder in unseren eigenen Stammzellen?
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
85000
2000
Das ist das Gebiet biologischer Ersatzteile,
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
87000
3000
in dem wir abgenutzte Teile durch neue, natürliche ersetzen.
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
90000
2000
Kevin Stone: Deshalb lautet unser Auftrag:
01:47
how do I treat these things biologically?
36
92000
2000
Wie behandle ich diese Dinge biologisch?
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
37
94000
2000
Lassen Sie uns darüber sprechen, was ich für meine Frau getan habe,
01:51
and what I've done for hundreds of other patients.
38
96000
2000
und darüber, was ich für hunderte Patienten getan habe.
01:53
First thing for my wife,
39
98000
2000
Das Erste für meine Frau und das Häufigste,
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
100000
2000
was ich immer wieder von meinen Patienten höre,
01:57
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
41
102000
3000
besonders in der Altersgruppe von 40 bis 80, der Gruppe der 70-jährigen,
02:00
is they come in and say,
42
105000
2000
ist dass sie ankommen und sagen:
02:02
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
43
107000
2000
"Hey, Doc, gibt es nicht eine Art Stoßdämpfer, den du in mein Knie einbauen kannst?
02:04
I'm not ready for joint replacement."
44
109000
2000
Ich bin noch nicht bereit für einen Gelenkersatz."
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
111000
3000
Also gab ich ihr ein menschliches Meniskus-Allotransplantat
02:09
right into that [knee] joint space.
46
114000
2000
geradewegs in ihre rechte Kniegelenkkapsel.
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
116000
2000
[Das Allotransplantat] ersetzt [den fehlenden Meniskus].
02:13
And then for that unstable ligament,
48
118000
2000
Und dann haben wir anstelle des instabilen Bands
02:15
we put in a human donor ligament
49
120000
2000
ein Band eines menschlichen Spenders eingesetzt,
02:17
to stabilize the knee.
50
122000
2000
um das Knie zu stabilisieren.
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
124000
3000
Dann transplantierten wir für die beschädigte Arthritis auf der
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
127000
2000
Oberfläche eine Stammzellenpaste,
02:24
which we designed in 1991,
53
129000
2000
die wir 1991 entwickelt hatten,
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
131000
3000
damit die Oberfläche des Gelenkknorpels zurückwuchs
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
134000
3000
und dem Gelenk eine glatte Oberfläche zurückgab.
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
137000
2000
Hier sehen Sie also das kranke Knie auf der linken Seite,
02:34
and her just hiking now
57
139000
2000
und hier meine Frau beim Wandern heute,
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
141000
3000
vier Monate danach, in Aspen, und in guter Verfassung.
02:39
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
59
144000
3000
Und es funktioniert, nicht nur für meine Frau, sondern sicher auch für andere Patienten.
02:42
The girl on the video, Jen Hudak,
60
147000
2000
Das Mädchen im Video, Jen Hudak,
02:44
just won the Superpipe in Aspen
61
149000
2000
gewann gerade die Superpipe in Aspen,
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
151000
3000
nur neun Monate nachdem sie Ihr Knie zerstört hatte,
02:49
as you see in the other image --
63
154000
2000
wie man auf dem anderen Bild sieht -
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
156000
2000
und man ihr Paste ins Knie transplantiert hatte.
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
158000
3000
Und so können wir diese Oberflächen biologisch erneuern.
02:57
So with all this success,
66
162000
2000
Bei all diesem Erfolg
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
67
164000
3000
fragen Sie vielleicht: Warum ist das nicht gut genug?
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
167000
3000
Nun, der Grund ist, es gibt nicht genug Spenderzirkel.
03:05
There's not enough young, healthy people
69
170000
2000
Es gibt nicht genug junge, gesunde Menschen,
03:07
falling off their motorcycle
70
172000
2000
die von ihren Motorrädern fallen
03:09
and donating that tissue to us.
71
174000
3000
und uns Gewebe spenden.
03:12
And the tissue's very expensive.
72
177000
3000
Und das Gewebe ist sehr teuer.
03:15
And so that's not going to be a solution
73
180000
2000
Daher wird das nicht die Lösung sein,
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
182000
3000
mit der wir mit biologischem Gewebe global arbeiten können,
03:20
But the solution is animal tissue
75
185000
2000
sondern die Lösung ist Tiergewebe,
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
76
187000
2000
denn davon gibt es reichlich, und es ist billig.
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
77
189000
3000
Man kann es von jungen, gesunden Geweben bekommen,
03:27
but the barrier is immunology.
78
192000
2000
ein Hindernis aber ist die Immunologie.
03:29
And the specific barrier
79
194000
2000
Genauer gesagt, ist das Hindernis
03:31
is a specific epitope
80
196000
2000
ein bestimmtes Epitop
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
198000
2000
namens Galactosyl, oder Gal-Epitop.
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
200000
2000
Wenn wir also bei Menschen Tiergewebe transplantieren,
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
202000
3000
müssen wir einen Weg finden, dieses Epitop loszuwerden.
03:40
So my story in working with animal tissues
84
205000
2000
Die Geschichte meiner Arbeit mit Tiergewebe
03:42
starts in 1984.
85
207000
2000
beginnt im Jahre 1984.
03:44
And I started first
86
209000
2000
Ich begann zunächst
03:46
with cow Achilles tendon,
87
211000
2000
mit Achillessehnen von Kühen.
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
213000
2000
Wir nahmen diese Sehnen,
03:50
which is type-I collagen,
89
215000
2000
die aus Typ-1-Kollagen bestehen,
03:52
strip it of its antigens
90
217000
2000
beseitigten die Antigene,
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
219000
3000
indem wir sie mit Säure und Waschmittel abbauten,
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
222000
3000
und formten daraus eine Regenerationsschablone.
04:00
We would then take that regeneration template
93
225000
2000
Wir nahmen dann diese Schablone
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
227000
3000
und setzten sie in den fehlenden Meniskusknorpel ein,
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
230000
3000
um diesen im Knie eines Patienten wieder aufzubauen.
04:08
We've now done that procedure,
96
233000
2000
Wir haben diese Prozedur inzwischen zu Ende entwickelt,
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
97
235000
2000
und sie wurde bislang weltweit in über 4.000 Fällen angewendet.
04:12
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
98
237000
3000
Sie ist also eine von der Gesundheitsbehörde zugelassene, weltweit anerkannte Methode,
04:15
to regrow the meniscus.
99
240000
2000
den Meniskus wiederherzustellen.
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
242000
3000
Das ist großartig, wenn ich das Gewebe abbauen kann.
04:20
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
101
245000
3000
Aber was passiert, wenn ich ein intaktes Band brauche?
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
248000
2000
Ich kann es nicht in einem Mixer zermalen.
04:25
So in that case,
103
250000
2000
In diesem Fall muss ich
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
252000
3000
eine Enzymwäsche entwerfen - und die haben wir
04:30
an enzyme wash
105
255000
2000
mit Uri Galili und Tom Turek entworfen -,
04:32
to wash away, or strip,
106
257000
2000
um diese Galactosyl-Epitope
04:34
those galactosyl epitopes
107
259000
2000
mit einem bestimmten Enzym
04:36
with a specific enzyme.
108
261000
2000
herauszuwaschen oder abzustreifen.
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
263000
3000
Wir nennen das eine "Gal-Stripping"-Technik.
04:41
What we do is humanize the tissue.
110
266000
2000
Wir vermenschlichen das Gewebe.
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
268000
2000
Durch Gal-Stripping des Gewebes
04:45
we humanize it (Laughter),
112
270000
2000
vermenschlichen wir es
04:47
and then we can put it back
113
272000
2000
und können es zurückverpflanzen
04:49
into a patient's knee.
114
274000
3000
in das Knie eines Patienten.
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
278000
2000
Wir haben das bereits gemacht. Wir nahmen Bänder von Schweinen -
04:55
young, healthy, big tissue,
116
280000
2000
junges, gesundes, starkes Gewebe,
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
282000
3000
pflanzten es im Rahmen eines behördlichen Zulassungsexperiments in 10 Patienten.
05:00
and then one of our patients went on to have
118
285000
2000
Einer unserer Patienten nahm dann an
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
287000
3000
drei kanadischen Master-Downhill-Meisterschaften teil -
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
290000
2000
mit seinem "Schweineband", wie er es nennt. Wir wissen also, das es funktionieren kann.
05:07
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
121
292000
3000
Es steht auch ein klinischer Großversuch bevor.
05:12
So what about the next step?
122
297000
2000
Was ist dann der nächste Schritt?
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
299000
2000
Wie wär es mit einem vollkommen bionischem Knieersatz,
05:16
not just the parts?
124
301000
2000
nicht nur den Teilen?
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
303000
3000
Wie können wir den künstlichen Gelenkersatz revolutionieren?
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
306000
2000
Nun, hier sehen Sie, wie wir es machen werden.
05:23
So what we're going to do is take
127
308000
2000
Wir werden einen
05:25
an articular cartilage
128
310000
2000
Gelenkknorpel nehmen,
05:27
from a young, healthy pig,
129
312000
2000
von einem jungen, gesunden Schwein,
05:29
strip it of its antigens,
130
314000
2000
die Antigene entfernen,
05:31
load it with your stem cells,
131
316000
3000
ihn mit unseren Stammzellen befrachten
05:34
then put it back on to that
132
319000
2000
und ihn dann zurück auf die
05:36
arthritic surface in your knee,
133
321000
3000
arthritische Oberfläche in Ihrem Knie bringen,
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
324000
3000
es dort anheften, die Oberfläche heilen lassen,
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
327000
3000
und dann eine neue biologische Oberfläche in Ihrem Knie aufbauen.
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
333000
3000
Das ist also unser biologischer Ansatz heute.
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
337000
2000
Wir werden Ihr Knie aus Teilen wiederherstellen.
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
339000
3000
Wir werden es mit einer vollständig neuen Oberfläche ausstatten.
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
342000
3000
Aber wir haben noch andere Vorteile aus dem Reich der Tiere.
06:00
There's a benefit of 400 million years
140
345000
2000
Da ist der Nutzen von 400 Millionen
06:02
of ambulation.
141
347000
2000
Jahren Bewegung.
06:04
We can harness those benefits.
142
349000
2000
Wir können diesen Vorteil nutzbar machen.
06:06
We can use thicker, younger, better tissues
143
351000
3000
Wir können dickeres, jüngeres, besseres Gewebe verwenden,
06:09
than you might have injured in your knee,
144
354000
2000
als Sie vielleicht in Ihrem verletzten Knie haben
06:11
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
145
356000
2000
oder Sie vielleicht haben werden, wenn Sie 40, 50 oder 60 sind.
06:13
We can do it as an outpatient procedure.
146
358000
2000
Wir können das ambulant machen.
06:15
We can strip that tissue very economically,
147
360000
3000
Wir können das Gewebe zu sehr geringen Kosten abziehen.
06:18
and so this is how we can get biologic knee replacement
148
363000
3000
Und so können wir den biologischen Knieersatz
06:21
to go global.
149
366000
2000
zu einer globalen Sache machen
06:23
And so welcome to super biologics.
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368000
2000
Willkommen zur Super-Biologie!
06:25
It's not hardware.
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2000
Es geht nicht um Hardware.
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It's not software.
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3000
Es geht nicht um Software.
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It's bioware.
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2000
Es geht um Bioware.
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It's version 2.0 of you.
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3000
Es geht um Sie in der Version 2.0.
06:35
And so with that, coming to a --
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2000
Bis demnächst also, bis demnächst in einem
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(Laughter)
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2000
(Lachen)
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coming to an operating theater near you soon, I believe.
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2000
Operationsaal in Ihrer Nähe, würde ich sagen.
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Thank you very much.
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Ich danke Ihnen sehr.
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(Applause)
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(Beifall)
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