TED2010
Kevin Stone: The bio-future of joint replacement
Kevin Stone: De bio-toekomst van gewrichtsprotheses
Filmed:
Readability: 4.6
563,315 views
Arthritis en blessures beschadigen miljoenen gewrichten, maar weinigen krijgen de beste remedie -- echt biologisch weefsel. Kevin Stone toont een behandeling die de hoge kosten en het menselijke donorentekort kan omzeilen door dierlijk weefsel te gebruiken.
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
Ik zal maar beginnen met mijn verhaal.
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
1
3000
2000
Ik scheurde het meniscuskraakbeen in mijn knie
00:20
playing soccer in college.
2
5000
3000
tijdens het voetballen op school.
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
3
8000
3000
Later scheurde ik mijn kniebanden,
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
11000
2000
en ontwikkelde artritis aan mijn knie.
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
5
13000
3000
En ik weet zeker dat velen in het publiek zo'n zelfde verhaal hebben.
00:31
and, by the way, I married a woman
6
16000
2000
En ik ben trouwens getrouwd met een vrouw
00:33
who has exactly the same story.
7
18000
3000
met precies hetzelfde verhaal.
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
8
21000
3000
Dus dat motiveerde mij om orthopedisch chirurg te worden
00:39
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
9
24000
3000
om me te richten op oplossingen voor die problemen
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
10
27000
3000
zodat ik kon blijven sporten, zonder belemmeringen.
00:46
So with that, let me just show you a quick video
11
31000
3000
Ik toon jullie graag een korte video
00:49
to get you in the mood of what we're trying to explain.
12
34000
3000
om je in de stemming te brengen van wat ik wil uitleggen.
00:52
Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
13
37000
2000
Verteller: We zijn ons allemaal bewust van het risico op kanker,
00:54
but there's another disease
14
39000
2000
maar er is een andere ziekte
00:56
that's destined to affect even more of us: arthritis.
15
41000
3000
waar zelfs meer mensen last van zullen krijgen: artritis.
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
16
44000
2000
Kanker kan dodelijk zijn, maar als je naar de cijfers kijkt,
01:01
arthritis ruins more lives.
17
46000
2000
vernietigt artritis meer levens.
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
18
48000
2000
Als je lang leeft, dan heb je 50 procent kans
01:05
you'll develop arthritis.
19
50000
3000
om artritis te ontwikkelen.
01:08
And it's not just aging that causes arthritis.
20
53000
2000
En artritis wordt niet veroorzaakt door veroudering.
01:10
Common injuries can lead to decades of pain,
21
55000
3000
Doorsnee blessures kunnen leiden tot tientallen jaren van pijn,
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
22
58000
3000
tot onze gewrichten bijna letterlijk tot stilstand verslijten.
01:16
Desperate for a solution, we've turned to engineering
23
61000
2000
Wanhopig op zoek naar een oplossing, wenden we ons tot de techniek
01:18
to design artificial components
24
63000
2000
om kunstmatige onderdelen te ontwerpen
01:20
to replace our worn-out body parts,
25
65000
2000
om onze versleten lichaamsdelen te vervangen.
01:22
but in the midst of the modern buzz
26
67000
2000
Maar zouden we, middenin de moderne buzz
01:24
around the promises of a bionic body,
27
69000
2000
over de beloften van een bionisch lichaam,
01:26
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
28
71000
3000
niet moeten stoppen en vragen of er een betere, natuurlijkere manier bestaat?
01:31
Let's consider an alternative path.
29
76000
2000
Laten we eens een alternatieve route overwegen.
01:33
What if all the replacements our bodies need
30
78000
3000
Wat als alle vervangingen die ons lichaam nodig heeft
01:36
already exist in nature,
31
81000
2000
al bestaan in de natuur,
01:38
or within our own stem cells?
32
83000
2000
of in onze eigen stamcellen?
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
85000
2000
Dit is het terrein van de biologische vervangingen,
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
87000
3000
waarbij we versleten delen vervangen door nieuwe, natuurlijke delen.
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
90000
2000
Kevin Stone: En dus luidt de missie:
01:47
how do I treat these things biologically?
36
92000
2000
"Hoe behandel ik deze klachten biologisch?"
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
37
94000
2000
Laten we het hebben over wat ik zowel voor mijn vrouw,
01:51
and what I've done for hundreds of other patients.
38
96000
2000
als voor honderden andere patiënten heb gedaan.
01:53
First thing for my wife,
39
98000
2000
Behalve van mijn vrouw,
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
100000
2000
hoor ik het ook het meest van mijn patiënten,
01:57
particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,
41
102000
3000
vooral in de groep van 40 tot 80-jarigen, de groep 70-jarigen,
02:00
is they come in and say,
42
105000
2000
ze komen binnen en zeggen:
02:02
"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?
43
107000
2000
"Eh, dokter, kunt u niet gewoon een schokbreker in mijn knie plaatsen?
02:04
I'm not ready for joint replacement."
44
109000
2000
Ik ben nog niet toe aan het vervangen van een gewricht."
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
111000
3000
En voor haar plaats ik dan een menselijke transplantaatmeniscus
02:09
right into that [knee] joint space.
46
114000
2000
in de ruimte van haar kniegewricht.
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
116000
2000
En het transplantaat vervangt de ontbrekende meniscus.
02:13
And then for that unstable ligament,
48
118000
2000
En voor die onstabiele kniebanden,
02:15
we put in a human donor ligament
49
120000
2000
plaatsen we menselijke donorkniebanden
02:17
to stabilize the knee.
50
122000
2000
om de knie te stabiliseren.
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
124000
3000
En voor het door artritis beschadigde oppervlak,
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
127000
2000
hebben we stamcellen getransplanteerd,
02:24
which we designed in 1991,
53
129000
2000
een techniek uit 1991,
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
131000
3000
om het kraakbeenoppervlak weer aan te laten groeien,
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
134000
3000
waarmee we het gladde oppervlak herstellen.
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
137000
2000
Hier links, is de slechte knie van mijn vrouw,
02:34
and her just hiking now
57
139000
2000
en vier maanden later staat ze
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
141000
3000
in Aspen gewoon te liften, en het gaat prima.
02:39
And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.
59
144000
3000
En het werkt, niet alleen voor mijn vrouw, maar zeker voor andere patiënten.
02:42
The girl on the video, Jen Hudak,
60
147000
2000
Het meisje op de video, Jen Hudak,
02:44
just won the Superpipe in Aspen
61
149000
2000
heeft pas de Superpipe in Aspen gewonnen,
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
151000
3000
slechts negen maanden nadat ze haar knie had verwoest,
02:49
as you see in the other image --
63
154000
2000
zoals je op het andere plaatje ziet --
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
156000
2000
met een transplantaat in die knie.
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
158000
3000
En zo kunnen we die oppervlakken biologisch genezen.
02:57
So with all this success,
66
162000
2000
Je vraagt je misschien af,
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
67
164000
3000
waarom het ondanks dit succes nog niet goed genoeg is.
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
167000
3000
De reden is dat er niet genoeg donoren zijn.
03:05
There's not enough young, healthy people
69
170000
2000
Er zijn niet voldoende jonge, gezonde mensen
03:07
falling off their motorcycle
70
172000
2000
die van hun motor vallen
03:09
and donating that tissue to us.
71
174000
3000
en dat weefsel aan ons doneren.
03:12
And the tissue's very expensive.
72
177000
3000
En het weefsel is erg duur.
03:15
And so that's not going to be a solution
73
180000
2000
Dus biologisch weefsel zal geen oplossing worden
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
182000
3000
die wereldwijd toegepast kan worden.
03:20
But the solution is animal tissue
75
185000
2000
Maar de oplossing is dierlijk weefsel,
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
76
187000
2000
want dat is ruim beschikbaar en goedkoop.
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
77
189000
3000
Je kunt het betrekken van jonge, gezonde weefsels,
03:27
but the barrier is immunology.
78
192000
2000
maar immunologie vormt een belemmering.
03:29
And the specific barrier
79
194000
2000
En de specifieke belemmering
03:31
is a specific epitope
80
196000
2000
is een specifiek epitoop
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
198000
2000
dat galactosyl heet, of Gal-epitoop.
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
200000
2000
Dus als we dierlijk weefsel naar mensen willen transplanteren,
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
202000
3000
moeten we uitzoeken hoe we van dat epitoop af komen.
03:40
So my story in working with animal tissues
84
205000
2000
Mijn ervaring met dierlijk weefsel
03:42
starts in 1984.
85
207000
2000
begint in 1984.
03:44
And I started first
86
209000
2000
En ik was begonnen
03:46
with cow Achilles tendon,
87
211000
2000
met de achillespees van een koe.
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
213000
2000
We namen toen een koeienachillespees,
03:50
which is type-I collagen,
89
215000
2000
een type-I collageen,
03:52
strip it of its antigens
90
217000
2000
ontdeden die van de antigenen
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
219000
3000
door het af te breken met een zuur en een reinigingsmiddel,
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
222000
3000
en maakten er een regeneratiemal van.
04:00
We would then take that regeneration template
93
225000
2000
We namen toen die regeneratiemal
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
227000
3000
en plaatsten ze in het ontbrekende meniscuskraakbeen
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
230000
3000
om het in de knie van de patiënt te laten aangroeien.
04:08
We've now done that procedure,
96
233000
2000
Die procedure hebben we uitgevoerd,
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
97
235000
2000
en ze is wereldwijd al in 4000 gevallen toegepast.
04:12
so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way
98
237000
3000
Het is een door de FDA goedgekeurde en wereldwijd aanvaarde
04:15
to regrow the meniscus.
99
240000
2000
manier om een meniscus te herstellen.
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
242000
3000
En dat werkt goed als ik het weefsel kan afbreken.
04:20
But what happens for your ligament when I need an intact ligament?
101
245000
3000
Maar hoe gaat het als ik een intacte knieband nodig heb?
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
248000
2000
Die kan ik niet in een blender vermalen.
04:25
So in that case,
103
250000
2000
Dus in dat geval,
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
252000
3000
moet ik een enzymenoplossing samenstellen --
04:30
an enzyme wash
105
255000
2000
dat deden we samen met Uri Galili en Tom Turek --
04:32
to wash away, or strip,
106
257000
2000
om de galactosyl epitopen
04:34
those galactosyl epitopes
107
259000
2000
met een specifiek enzym
04:36
with a specific enzyme.
108
261000
2000
weg te wassen of te strippen
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
263000
3000
We noemen deze techniek "gal stripping".
04:41
What we do is humanize the tissue.
110
266000
2000
We vermenselijken dan het weefsel.
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
268000
2000
Door het weefsel te gal-strippen
04:45
we humanize it (Laughter),
112
270000
2000
maken we het menselijk,
04:47
and then we can put it back
113
272000
2000
en kunnen we het terugplaatsen
04:49
into a patient's knee.
114
274000
3000
in de knie van een patiënt.
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
278000
2000
En dat is gelukt. We hebben de kniebanden van een varken gepakt --
04:55
young, healthy, big tissue,
116
280000
2000
jong, gezond, groot weefsel,
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
282000
3000
ingebracht in 10 patiënten in een proef, goedgekeurd door de FDA --
05:00
and then one of our patients went on to have
118
285000
2000
en één van onze patiënten werd drie keer
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
287000
3000
kampioen in de Canadese Masters Downhill --
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
290000
2000
met zijn "varkensbanden", zoals hij ze noemt. Dus we weten dat het werkt.
05:07
And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.
121
292000
3000
En er loopt nu een brede klinische proef met dit weefsel.
05:12
So what about the next step?
122
297000
2000
Dus wat wordt de volgende stap?
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
299000
2000
Misschien de biologische vervanging van een volledige knie,
05:16
not just the parts?
124
301000
2000
niet alleen de onderdelen?
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
303000
3000
Hoe kunnen we zorgen voor een revolutie in de kunstmatige vervanging van gewrichten?
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
306000
2000
Dat zal ik je vertellen.
05:23
So what we're going to do is take
127
308000
2000
We nemen
05:25
an articular cartilage
128
310000
2000
het gewrichtskraakbeen
05:27
from a young, healthy pig,
129
312000
2000
van een jong, gezond varken,
05:29
strip it of its antigens,
130
314000
2000
verwijderen de antigenen,
05:31
load it with your stem cells,
131
316000
3000
laden jouw stamcellen erop,
05:34
then put it back on to that
132
319000
2000
en plaatsen het dan terug op het
05:36
arthritic surface in your knee,
133
321000
3000
door artritis aangetaste oppervlak in jouw knie,
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
324000
3000
maken het vast, laten jou het oppervlak zelf genezen
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
327000
3000
en maken zo een nieuw biologisch oppervlak voor jouw knie.
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
333000
3000
Dus dat is nu onze biologische aanpak.
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
337000
2000
We gaan jouw knie herstellen met onderdelen.
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
339000
3000
Het wordt voorzien van een volledig nieuw oppervlak.
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
342000
3000
Maar we hebben meer voordelen uit het dierenrijk.
06:00
There's a benefit of 400 million years
140
345000
2000
We hebben baat bij 400 miljoen jaar
06:02
of ambulation.
141
347000
2000
rondlopen.
06:04
We can harness those benefits.
142
349000
2000
We kunnen die baten benutten.
06:06
We can use thicker, younger, better tissues
143
351000
3000
We kunnen dikkere, jongere, betere weefsels gebruiken
06:09
than you might have injured in your knee,
144
354000
2000
dan die je in je knie geblesseerd hebt,
06:11
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
145
356000
2000
of die je hebt als je 40, 50 of 60 bent.
06:13
We can do it as an outpatient procedure.
146
358000
2000
We kunnen het als een poliklinische behandeling uitvoeren.
06:15
We can strip that tissue very economically,
147
360000
3000
We kunnen dat weefsel heel economisch strippen.
06:18
and so this is how we can get biologic knee replacement
148
363000
3000
En zo komen we toe aan het biologisch vervangen van een knie
06:21
to go global.
149
366000
2000
op een wereldwijde schaal.
06:23
And so welcome to super biologics.
150
368000
2000
Dus welkom aan de superbiologie.
06:25
It's not hardware.
151
370000
2000
Het is geen hardware.
06:27
It's not software.
152
372000
3000
Het is geen software.
06:30
It's bioware.
153
375000
2000
Het is bioware.
06:32
It's version 2.0 of you.
154
377000
3000
Het is versie 2.0 van jou.
06:35
And so with that, coming to a --
155
380000
2000
En dat komt naar een --
06:37
(Laughter)
156
382000
2000
(Gelach)
06:39
coming to an operating theater near you soon, I believe.
157
384000
2000
komt binnenkort naar een operatiekamer in de buurt, verwacht ik.
06:41
Thank you very much.
158
386000
2000
Hartelijk dank.
06:43
(Applause)
159
388000
2000
(Applaus)
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