TED2010
Kevin Stone: The bio-future of joint replacement
ケビン・ストーン：関節置換術のバイオな未来像
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関節炎や怪我など、非常に多くの人々が膝の故障を抱えています。しかし、ヒト組織を使う最高の治療を享受しているのはごく少数に過ぎません。ヒト移植に要する高額費用やドナー不足を回避できる、動物性組織を使用した新しい治療法をケビン・ストーンが紹介します。
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
まず私自身の話から始めましょう
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
1
3000
2000
大学時代にサッカーをしていて
00:20
playing soccer in college.
2
5000
3000
膝関節半月板を損傷しました
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
3
8000
3000
そして膝の靭帯を痛めてしまい
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
11000
2000
膝関節炎を患ったのです
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
5
13000
3000
同じ体験をされた方も多数いらっしゃると思います
00:31
and, by the way, I married a woman
6
16000
2000
ちなみに私が結婚した女性にも
00:33
who has exactly the same story.
7
18000
3000
全く同じ経験がありました
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
8
21000
3000
これが 私が整形外科医になった動機です
00:39
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
9
24000
3000
制限なしでスポーツを続けることができるような
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
10
27000
3000
問題解決に集中したいと思ったのです
00:46
So with that, let me just show you a quick video
11
31000
3000
この点についてもっとよくご理解いただくために
00:49
to get you in the mood of what we're trying to explain.
12
34000
3000
ビデオを用意しました ご覧ください
00:52
Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
13
37000
2000
癌の危険性はもはや周知の事実である
00:54
but there's another disease
14
39000
2000
しかし 癌を上回る数の人々に
00:56
that's destined to affect even more of us: arthritis.
15
41000
3000
影響を及ぼす病気がある ― 関節炎だ
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
16
44000
2000
癌は命を奪うかもしれない しかし数字上では
01:01
arthritis ruins more lives.
17
46000
2000
関節炎に悩まされる患者の方が多いのである
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
18
48000
2000
長生きをした場合 実に二人に一人の確率で
01:05
you'll develop arthritis.
19
50000
3000
関節炎を患う可能性がある
01:08
And it's not just aging that causes arthritis.
20
53000
2000
しかも加齢だけが関節炎の原因ではない
01:10
Common injuries can lead to decades of pain,
21
55000
3000
些細な怪我からくる痛みが 数十年も続いたのち
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
22
58000
3000
ついに関節が動かなくなることもあるのだ
01:16
Desperate for a solution, we've turned to engineering
23
61000
2000
解決策を望む声は工学の分野へ波及し
01:18
to design artificial components
24
63000
2000
人工素材が開発され
01:20
to replace our worn-out body parts,
25
65000
2000
磨耗した部位に置換されるようになった
01:22
but in the midst of the modern buzz
26
67000
2000
しかし この人工移植された肉体を
01:24
around the promises of a bionic body,
27
69000
2000
諸手を挙げて受け入れる現在の風潮を見直し
01:26
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
28
71000
3000
もっと自然で優れた方法を探すべきではないのだろうか?
01:31
Let's consider an alternative path.
29
76000
2000
他の選択肢を考えてみよう
01:33
What if all the replacements our bodies need
30
78000
3000
体が必要とする置換部位が 全て自然の中に
01:36
already exist in nature,
31
81000
2000
あるいは自身の幹細胞の中に
01:38
or within our own stem cells?
32
83000
2000
既に存在しているとすれば？
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
85000
2000
これが 磨耗した部位を新しい自然のものと
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
87000
3000
入れ替える バイオ置換術なのである
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
90000
2000
さて 生物学的治療とは
01:47
how do I treat these things biologically?
36
92000
2000
どのようなものでしょう
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
37
94000
2000
まず 私が妻や他の何百人もの患者を
01:51
and what I've done for hundreds of other patients.
38
96000
2000
治療した方法からお話しましょう
01:53
First thing for my wife,
39
98000
2000
妻をはじめとして
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
100000
2000
40代‐80代の患者から
01:57
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
41
102000
3000
よく聞く質問として
02:00
is they come in and say,
42
105000
2000
次のようなものがあります
02:02
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
43
107000
2000
「先生 膝に入れる緩衝材はないんですか？
02:04
I'm not ready for joint replacement."
44
109000
2000
人口関節にはまだ躊躇してるんです」
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
111000
3000
なので妻には供与体の半月板を
02:09
right into that [knee] joint space.
46
114000
2000
膝関節スペースに移植しました
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
116000
2000
同種移植により 失われた半月板を補うのです
02:13
And then for that unstable ligament,
48
118000
2000
不安定な靭帯部分には
02:15
we put in a human donor ligament
49
120000
2000
膝を安定させる目的で
02:17
to stabilize the knee.
50
122000
2000
供与体の靭帯を入れました
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
124000
3000
表面が悪化した関節炎には
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
127000
2000
関節軟骨面を再生させ
02:24
which we designed in 1991,
53
129000
2000
表面を円滑化するために
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
131000
3000
私たちが1991年に開発した
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
134000
3000
幹細胞ペースト接合を行いました
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
137000
2000
左が術前の妻の悪化した膝の写真
02:34
and her just hiking now
57
139000
2000
右が手術4ヵ月後 アスペンで
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
141000
3000
快適にハイキングする妻です
02:39
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
59
144000
3000
妻に限らず 他の患者にも効果がありました
02:42
The girl on the video, Jen Hudak,
60
147000
2000
このビデオのジェン・ヒューダックは
02:44
just won the Superpipe in Aspen
61
149000
2000
アスペン・スーパーパイプで優勝しましたが
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
151000
3000
これは膝の故障のほんの9ヵ月後のことです
02:49
as you see in the other image --
63
154000
2000
写真でご覧いただけるように
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
156000
2000
膝にはペースト接合が施されています
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
158000
3000
生物学的な表面再生が可能なのです
02:57
So with all this success,
66
162000
2000
このような成功例がありながら
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
67
164000
3000
なぜこれで十分でないのでしょうか
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
167000
3000
それは ドナーが少ないからです
03:05
There's not enough young, healthy people
69
170000
2000
若い健康な人々がバイク事故に逢い
03:07
falling off their motorcycle
70
172000
2000
細胞組織を提供してくれる機会は
03:09
and donating that tissue to us.
71
174000
3000
そうそうありません
03:12
And the tissue's very expensive.
72
177000
3000
しかも細胞組織は非常に高価です
03:15
And so that's not going to be a solution
73
180000
2000
従って生体組織移植は
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
182000
3000
あまり現実的な解決策でありません
03:20
But the solution is animal tissue
75
185000
2000
しかし 動物性細胞組織は
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
76
187000
2000
豊富にあり安価なため 解決策になりえます
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
77
189000
3000
しかも若い 健康な組織を入手できます
03:27
but the barrier is immunology.
78
192000
2000
しかし ここには免疫学的な障壁があります
03:29
And the specific barrier
79
194000
2000
ガラクトシルまたはギャルエピトープと
03:31
is a specific epitope
80
196000
2000
呼ばれる特定のエピトープが
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
198000
2000
この障壁となっているのです
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
200000
2000
もし動物の組織を人間に移植するのであれば
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
202000
3000
エピトープの除去法を考えなくてはなりません
03:40
So my story in working with animal tissues
84
205000
2000
私は 動物性組織の研究を
03:42
starts in 1984.
85
207000
2000
1984年にスタートしましたが
03:44
And I started first
86
209000
2000
最初は牛の
03:46
with cow Achilles tendon,
87
211000
2000
アキレス腱から始めました
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
213000
2000
タイプⅠコラーゲンである
03:50
which is type-I collagen,
89
215000
2000
牛アキレス腱を
03:52
strip it of its antigens
90
217000
2000
酸と洗剤を用い
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
219000
3000
抗原から分離し
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
222000
3000
再生テンプレートを作成します
04:00
We would then take that regeneration template
93
225000
2000
その再生テンプレートを患者の膝に
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
227000
3000
挿入することにより 失われた
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
230000
3000
半月板軟骨を再生させるのです
04:08
We've now done that procedure,
96
233000
2000
この方法により 世界中で
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
97
235000
2000
4千件を越える手術が行われました
04:12
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
98
237000
3000
これはFDA認可を受け世界的に
04:15
to regrow the meniscus.
99
240000
2000
受け入れられている半月板再生法です
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
242000
3000
組織を分解できる場合には これで大丈夫です
04:20
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
101
245000
3000
では 無傷の靭帯が必要なときはどうでしょう
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
248000
2000
ブレンダーは使えません
04:25
So in that case,
103
250000
2000
そういった場合のために―
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
252000
3000
私はウリ・ガリリとトム・テューレックと共に
04:30
an enzyme wash
105
255000
2000
このガラクトシルエピトープを
04:32
to wash away, or strip,
106
257000
2000
特定の酵素を用い
04:34
those galactosyl epitopes
107
259000
2000
酵素洗浄で分離する
04:36
with a specific enzyme.
108
261000
2000
方法を開発しました
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
263000
3000
「ギャルストリップ」テクニックです
04:41
What we do is humanize the tissue.
110
266000
2000
組織をヒト化したのです
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
268000
2000
ギャルがストリップすることで
04:45
we humanize it (Laughter),
112
270000
2000
組織を人間的にしたのですね
04:47
and then we can put it back
113
272000
2000
その後 患者の膝に
04:49
into a patient's knee.
114
274000
3000
戻すことが可能になります
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
278000
2000
その方法で現在では ブタ靭帯から取った
04:55
young, healthy, big tissue,
116
280000
2000
若く 健康で 大規模な組織を
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
282000
3000
FDA認可臨床試験として 10名に移植しました
05:00
and then one of our patients went on to have
118
285000
2000
被験者の1人が カナダ滑降マスターズ大会で
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
287000
3000
術後3回の優勝に輝きました ―
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
290000
2000
「ブタ靱帯」のおかげだそうです
05:07
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
121
292000
3000
同じような臨床試験が 現在実施待ちです
05:12
So what about the next step?
122
297000
2000
では この次の段階はどうなるでしょう
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
299000
2000
部分的だけでなく 生物学的な
05:16
not just the parts?
124
301000
2000
全膝関節置換術の実施がどうなるのか
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
303000
3000
人工関節に替わる革命は起こるのか
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
306000
2000
私たちの取り組みをご説明しますと
05:23
So what we're going to do is take
127
308000
2000
若い健康なブタから
05:25
an articular cartilage
128
310000
2000
関節軟骨を取り出し
05:27
from a young, healthy pig,
129
312000
2000
その抗原をはぎとり
05:29
strip it of its antigens,
130
314000
2000
患者の幹細胞とあわせ
05:31
load it with your stem cells,
131
316000
3000
膝の関節炎表面に
05:34
then put it back on to that
132
319000
2000
接着します
05:36
arthritic surface in your knee,
133
321000
3000
これが回復すれば
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
324000
3000
患者の膝に新しい
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
327000
3000
バイオ表面が造られるのです
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
333000
3000
これが現在の生物学的アプローチです
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
337000
2000
部品を使ってあなたの膝を作り直すのですね
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
339000
3000
完全に新しい表面で膝を舗装し直すのです
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
342000
3000
また 動物界は4億年にも及ぶ
06:00
There's a benefit of 400 million years
140
345000
2000
歩行の歴史があります
06:02
of ambulation.
141
347000
2000
その恩恵も
06:04
We can harness those benefits.
142
349000
2000
享受することが出来ます
06:06
We can use thicker, younger, better tissues
143
351000
3000
怪我をした年齢や 手術を受ける時が
06:09
than you might have injured in your knee,
144
354000
2000
40歳・50歳・60歳だったとしても それより
06:11
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
145
356000
2000
はるかに厚く 若い組織を使う事が可能です
06:13
We can do it as an outpatient procedure.
146
358000
2000
この施術は 外来処置として受けることが可能です
06:15
We can strip that tissue very economically,
147
360000
3000
また 準備にかかるコストは非常に安価です
06:18
and so this is how we can get biologic knee replacement
148
363000
3000
こういった理由で バイオ膝関節置換術の
06:21
to go global.
149
366000
2000
世界的普及が 現実的だといえるのです
06:23
And so welcome to super biologics.
150
368000
2000
さあ スーパーバイオの世界にようこそ
06:25
It's not hardware.
151
370000
2000
これは ハードウェアではありません
06:27
It's not software.
152
372000
3000
これは ソフトウェアでもありません
06:30
It's bioware.
153
375000
2000
バイオウェアです
06:32
It's version 2.0 of you.
154
377000
3000
あなた自身の新バージョンです
06:35
And so with that, coming to a --
155
380000
2000
まもなく公開予定です
06:37
(Laughter)
156
382000
2000
(笑)
06:39
coming to an operating theater near you soon, I believe.
157
384000
2000
最寄の手術室でどうぞ
06:41
Thank you very much.
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386000
2000
ありがとうございました
06:43
(Applause)
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2000
(拍手)
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