Kevin Stone: The bio-future of joint replacement

Kevin Stone: Die Bio-Zukunft des Gelenkersatzes

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2010-07-23 ・ TED


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Kevin Stone: The bio-future of joint replacement

Kevin Stone: Die Bio-Zukunft des Gelenkersatzes

102,893 views ・ 2010-07-23

TED


Bitte doppelklicken Sie auf die englischen Untertitel unten, um das Video abzuspielen.

Übersetzung: Alex Boos Lektorat: Wolf Ruschke
00:16
So let me just start with my story.
0
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2000
Lassen Sie mich mit meiner Geschichte anfangen.
00:18
So I tore my knee joint meniscus cartilage
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18260
2000
Ich habe mir den Meniskus des Knies zerissen,
00:20
playing soccer in college.
2
20260
3000
als ich am Kollege Fußball spielte.
00:23
Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,
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23260
3000
Dann habe ich mir mein vorderes Kreuzband zerissen, das Band in meinem Knie,
00:26
and then developed an arthritic knee.
4
26260
2000
und danach bekam Arthritis im Knie.
00:28
And I'm sure that many of you in this audience have that same story,
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28260
3000
Ich bin sicher, viele von Ihnen hier im Publikum haben Ähnliches erlebt.
00:31
and, by the way, I married a woman
6
31260
2000
Nebenbei bemerkt, ich habe eine Frau geheiratet,
00:33
who has exactly the same story.
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33260
3000
die genau die gleiche Krankheitsgeschichte hat.
00:36
So this motivated me to become an orthopedic surgeon
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36260
3000
Das motivierte mich dazu, orthopädischer Chirurg zu werden
00:39
and to see if I couldn't focus on solutions for those problems
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39260
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und herauszufinden, ob ich mich nicht Lösungen diseer Probleme widmen könnte,
00:42
that would keep me playing sports and not limit me.
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42260
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die mich weiter Sport trieben ließen, anstatt mich einzuschränken.
00:46
So with that, let me just show you a quick video
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46260
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.
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3000
um Sie auf das einzustimmen, was wir zu erklären versuchen.
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Narrator: We are all aware of the risk of cancer,
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52260
2000
Erzähler: Wir sind uns alle des Krebsrisikos bewusst,
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but there's another disease
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54260
2000
es gibt jedoch eine andere Krankheit,
00:56
that's destined to affect even more of us: arthritis.
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56260
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die prädestiniert ist, noch mehr von uns zu treffen: Arthritis.
00:59
Cancer may kill you, but when you look at the numbers,
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2000
Krebs kann einen töten, aber wenn man die Zahlen betrachtet,
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arthritis ruins more lives.
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2000
zerstört Arthritis noch mehr Leben.
01:03
Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance
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2000
Angenommen, Sie leben lange, dann beträgt das Risiko,
01:05
you'll develop arthritis.
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65260
3000
an Arthritis zu erkranken 50 Prozent.
01:08
And it's not just aging that causes arthritis.
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Aber Arthritis wird nicht vom Altern ausgelöst.
01:10
Common injuries can lead to decades of pain,
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3000
Alltägliche Verletzungen können zu Jahrzehnte langen Schmerzen führen,
01:13
until our joints quite literally grind to a halt.
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3000
bis unsere Gelenke buchstäblich zum Stillstand kommen.
01:16
Desperate for a solution, we've turned to engineering
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2000
Auf der verzweifelten Suche nach einer Lösung haben wir uns an Ingenieure
01:18
to design artificial components
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78260
2000
gewandt, die künstliche Bauteile entwerfen,
01:20
to replace our worn-out body parts,
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80260
2000
um unsere abgenutzten Körperteile zu ersetzen.
01:22
but in the midst of the modern buzz
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82260
2000
Aber mitten in der heutigen Aufregung
01:24
around the promises of a bionic body,
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84260
2000
um die Versprechen eines bionischen Körpers,
01:26
shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?
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86260
3000
sollten wir innehalten und fragen, ob es nicht einen besseren, natürlicheren Weg gibt.
01:31
Let's consider an alternative path.
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91260
2000
Lassen Sie uns einen alternativen Pfad erwägen.
01:33
What if all the replacements our bodies need
30
93260
3000
Was, wenn all die Erneuerung, der unsere Körper bedürfen,
01:36
already exist in nature,
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96260
2000
bereits in der Natur vorhanden sind,
01:38
or within our own stem cells?
32
98260
2000
oder in unseren eigenen Stammzellen?
01:40
This is the field of biologic replacements,
33
100260
2000
Das ist das Gebiet biologischer Ersatzteile,
01:42
where we replace worn-out parts with new, natural ones.
34
102260
3000
in dem wir abgenutzte Teile durch neue, natürliche ersetzen.
01:45
Kevin Stone: And so, the mission is:
35
105260
2000
Kevin Stone: Deshalb lautet unser Auftrag:
01:47
how do I treat these things biologically?
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107260
2000
Wie behandle ich diese Dinge biologisch?
01:49
And let's talk about both what I did for my wife,
37
109260
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
111260
2000
und darüber, was ich für hunderte Patienten getan habe.
01:53
First thing for my wife,
39
113260
2000
Das Erste für meine Frau und das Häufigste,
01:55
and the most common thing I hear from my patients,
40
115260
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
117260
3000
besonders in der Altersgruppe von 40 bis 80, der Gruppe der 70-jährigen,
02:00
is they come in and say,
42
120260
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
122260
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
124260
2000
Ich bin noch nicht bereit für einen Gelenkersatz."
02:06
And so for her, I put in a human meniscus allograft donor
45
126260
3000
Also gab ich ihr ein menschliches Meniskus-Allotransplantat
02:09
right into that [knee] joint space.
46
129260
2000
geradewegs in ihre rechte Kniegelenkkapsel.
02:11
And [the allograft] replaces [the missing meniscus].
47
131260
2000
[Das Allotransplantat] ersetzt [den fehlenden Meniskus].
02:13
And then for that unstable ligament,
48
133260
2000
Und dann haben wir anstelle des instabilen Bands
02:15
we put in a human donor ligament
49
135260
2000
ein Band eines menschlichen Spenders eingesetzt,
02:17
to stabilize the knee.
50
137260
2000
um das Knie zu stabilisieren.
02:19
And then for the damaged arthritis on the surface,
51
139260
3000
Dann transplantierten wir für die beschädigte Arthritis auf der
02:22
we did a stem cell paste graft,
52
142260
2000
Oberfläche eine Stammzellenpaste,
02:24
which we designed in 1991,
53
144260
2000
die wir 1991 entwickelt hatten,
02:26
to regrow that articular cartilage surface
54
146260
3000
damit die Oberfläche des Gelenkknorpels zurückwuchs
02:29
and give it back a smooth surface there.
55
149260
3000
und dem Gelenk eine glatte Oberfläche zurückgab.
02:32
So here's my wife's bad knee on the left,
56
152260
2000
Hier sehen Sie also das kranke Knie auf der linken Seite,
02:34
and her just hiking now
57
154260
2000
und hier meine Frau beim Wandern heute,
02:36
four months later in Aspen, and doing well.
58
156260
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
159260
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
162260
2000
Das Mädchen im Video, Jen Hudak,
02:44
just won the Superpipe in Aspen
61
164260
2000
gewann gerade die Superpipe in Aspen,
02:46
just nine months after having destroyed her knee,
62
166260
3000
nur neun Monate nachdem sie Ihr Knie zerstört hatte,
02:49
as you see in the other image --
63
169260
2000
wie man auf dem anderen Bild sieht -
02:51
and having a paste graft to that knee.
64
171260
2000
und man ihr Paste ins Knie transplantiert hatte.
02:53
And so we can regrow these surfaces biologically.
65
173260
3000
Und so können wir diese Oberflächen biologisch erneuern.
02:57
So with all this success,
66
177260
2000
Bei all diesem Erfolg
02:59
why isn't that good enough, you might ask.
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179260
3000
fragen Sie vielleicht: Warum ist das nicht gut genug?
03:02
Well the reason is because there's not enough donor cycles.
68
182260
3000
Nun, der Grund ist, es gibt nicht genug Spenderzirkel.
03:05
There's not enough young, healthy people
69
185260
2000
Es gibt nicht genug junge, gesunde Menschen,
03:07
falling off their motorcycle
70
187260
2000
die von ihren Motorrädern fallen
03:09
and donating that tissue to us.
71
189260
3000
und uns Gewebe spenden.
03:12
And the tissue's very expensive.
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192260
3000
Und das Gewebe ist sehr teuer.
03:15
And so that's not going to be a solution
73
195260
2000
Daher wird das nicht die Lösung sein,
03:17
that's going to get us global with biologic tissue.
74
197260
3000
mit der wir mit biologischem Gewebe global arbeiten können,
03:20
But the solution is animal tissue
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200260
2000
sondern die Lösung ist Tiergewebe,
03:22
because it's plentiful, it's cheap,
76
202260
2000
denn davon gibt es reichlich, und es ist billig.
03:24
you can get it from young, healthy tissues,
77
204260
3000
Man kann es von jungen, gesunden Geweben bekommen,
03:27
but the barrier is immunology.
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207260
2000
ein Hindernis aber ist die Immunologie.
03:29
And the specific barrier
79
209260
2000
Genauer gesagt, ist das Hindernis
03:31
is a specific epitope
80
211260
2000
ein bestimmtes Epitop
03:33
called the galactosyl, or gal epitope.
81
213260
2000
namens Galactosyl, oder Gal-Epitop.
03:35
So if we're going to transplant animal tissues to people,
82
215260
2000
Wenn wir also bei Menschen Tiergewebe transplantieren,
03:37
we have to figure out a way to get rid of that epitope.
83
217260
3000
müssen wir einen Weg finden, dieses Epitop loszuwerden.
03:40
So my story in working with animal tissues
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220260
2000
Die Geschichte meiner Arbeit mit Tiergewebe
03:42
starts in 1984.
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222260
2000
beginnt im Jahre 1984.
03:44
And I started first
86
224260
2000
Ich begann zunächst
03:46
with cow Achilles tendon,
87
226260
2000
mit Achillessehnen von Kühen.
03:48
where we would take the cow Achilles tendon,
88
228260
2000
Wir nahmen diese Sehnen,
03:50
which is type-I collagen,
89
230260
2000
die aus Typ-1-Kollagen bestehen,
03:52
strip it of its antigens
90
232260
2000
beseitigten die Antigene,
03:54
by degrading it with an acid and detergent wash
91
234260
3000
indem wir sie mit Säure und Waschmittel abbauten,
03:57
and forming it into a regeneration template.
92
237260
3000
und formten daraus eine Regenerationsschablone.
04:00
We would then take that regeneration template
93
240260
2000
Wir nahmen dann diese Schablone
04:02
and insert it into the missing meniscus cartilage
94
242260
3000
und setzten sie in den fehlenden Meniskusknorpel ein,
04:05
to regrow that in a patient's knee.
95
245260
3000
um diesen im Knie eines Patienten wieder aufzubauen.
04:08
We've now done that procedure,
96
248260
2000
Wir haben diese Prozedur inzwischen zu Ende entwickelt,
04:10
and it's been done worldwide in over 4,000 cases,
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250260
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
252260
3000
Sie ist also eine von der Gesundheitsbehörde zugelassene, weltweit anerkannte Methode,
04:15
to regrow the meniscus.
99
255260
2000
den Meniskus wiederherzustellen.
04:17
And that's great when I can degrade the tissue.
100
257260
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
260260
3000
Aber was passiert, wenn ich ein intaktes Band brauche?
04:23
I can't grind it up in a blender.
102
263260
2000
Ich kann es nicht in einem Mixer zermalen.
04:25
So in that case,
103
265260
2000
In diesem Fall muss ich
04:27
I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --
104
267260
3000
eine Enzymwäsche entwerfen - und die haben wir
04:30
an enzyme wash
105
270260
2000
mit Uri Galili und Tom Turek entworfen -,
04:32
to wash away, or strip,
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272260
2000
um diese Galactosyl-Epitope
04:34
those galactosyl epitopes
107
274260
2000
mit einem bestimmten Enzym
04:36
with a specific enzyme.
108
276260
2000
herauszuwaschen oder abzustreifen.
04:38
And we call that a "gal stripping" technique.
109
278260
3000
Wir nennen das eine "Gal-Stripping"-Technik.
04:41
What we do is humanize the tissue.
110
281260
2000
Wir vermenschlichen das Gewebe.
04:43
It's by gal stripping that tissue
111
283260
2000
Durch Gal-Stripping des Gewebes
04:45
we humanize it (Laughter),
112
285260
2000
vermenschlichen wir es
04:47
and then we can put it back
113
287260
2000
und können es zurückverpflanzen
04:49
into a patient's knee.
114
289260
3000
in das Knie eines Patienten.
04:53
And we've done that. Now we've taken pig ligament --
115
293260
2000
Wir haben das bereits gemacht. Wir nahmen Bänder von Schweinen -
04:55
young, healthy, big tissue,
116
295260
2000
junges, gesundes, starkes Gewebe,
04:57
put it into 10 patients in an FDA-approved trial --
117
297260
3000
pflanzten es im Rahmen eines behördlichen Zulassungsexperiments in 10 Patienten.
05:00
and then one of our patients went on to have
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300260
2000
Einer unserer Patienten nahm dann an
05:02
three Canadian Masters Downhill championships --
119
302260
3000
drei kanadischen Master-Downhill-Meisterschaften teil -
05:05
on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.
120
305260
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
307260
3000
Es steht auch ein klinischer Großversuch bevor.
05:12
So what about the next step?
122
312260
2000
Was ist dann der nächste Schritt?
05:14
What about getting to a total biologic knee replacement,
123
314260
2000
Wie wär es mit einem vollkommen bionischem Knieersatz,
05:16
not just the parts?
124
316260
2000
nicht nur den Teilen?
05:18
How are we going to revolutionize artificial joint replacement?
125
318260
3000
Wie können wir den künstlichen Gelenkersatz revolutionieren?
05:21
Well here's how we're going to do it.
126
321260
2000
Nun, hier sehen Sie, wie wir es machen werden.
05:23
So what we're going to do is take
127
323260
2000
Wir werden einen
05:25
an articular cartilage
128
325260
2000
Gelenkknorpel nehmen,
05:27
from a young, healthy pig,
129
327260
2000
von einem jungen, gesunden Schwein,
05:29
strip it of its antigens,
130
329260
2000
die Antigene entfernen,
05:31
load it with your stem cells,
131
331260
3000
ihn mit unseren Stammzellen befrachten
05:34
then put it back on to that
132
334260
2000
und ihn dann zurück auf die
05:36
arthritic surface in your knee,
133
336260
3000
arthritische Oberfläche in Ihrem Knie bringen,
05:39
tack it on there, have you heal that surface
134
339260
3000
es dort anheften, die Oberfläche heilen lassen,
05:42
and then create a new biologic surface for your knee.
135
342260
3000
und dann eine neue biologische Oberfläche in Ihrem Knie aufbauen.
05:48
So that's our biologic approach right now.
136
348260
3000
Das ist also unser biologischer Ansatz heute.
05:52
We're going to rebuild your knee with the parts.
137
352260
2000
Wir werden Ihr Knie aus Teilen wiederherstellen.
05:54
We're going to resurface it with a completely new surface.
138
354260
3000
Wir werden es mit einer vollständig neuen Oberfläche ausstatten.
05:57
But we have other advantages from the animal kingdom.
139
357260
3000
Aber wir haben noch andere Vorteile aus dem Reich der Tiere.
06:00
There's a benefit of 400 million years
140
360260
2000
Da ist der Nutzen von 400 Millionen
06:02
of ambulation.
141
362260
2000
Jahren Bewegung.
06:04
We can harness those benefits.
142
364260
2000
Wir können diesen Vorteil nutzbar machen.
06:06
We can use thicker, younger, better tissues
143
366260
3000
Wir können dickeres, jüngeres, besseres Gewebe verwenden,
06:09
than you might have injured in your knee,
144
369260
2000
als Sie vielleicht in Ihrem verletzten Knie haben
06:11
or that you might have when you're 40, 50 or 60.
145
371260
2000
oder Sie vielleicht haben werden, wenn Sie 40, 50 oder 60 sind.
06:13
We can do it as an outpatient procedure.
146
373260
2000
Wir können das ambulant machen.
06:15
We can strip that tissue very economically,
147
375260
3000
Wir können das Gewebe zu sehr geringen Kosten abziehen.
06:18
and so this is how we can get biologic knee replacement
148
378260
3000
Und so können wir den biologischen Knieersatz
06:21
to go global.
149
381260
2000
zu einer globalen Sache machen
06:23
And so welcome to super biologics.
150
383260
2000
Willkommen zur Super-Biologie!
06:25
It's not hardware.
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2000
Es geht nicht um Hardware.
06:27
It's not software.
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3000
Es geht nicht um Software.
06:30
It's bioware.
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2000
Es geht um Bioware.
06:32
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
06:37
(Laughter)
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2000
(Lachen)
06:39
coming to an operating theater near you soon, I believe.
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2000
Operationsaal in Ihrer Nähe, würde ich sagen.
06:41
Thank you very much.
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401260
2000
Ich danke Ihnen sehr.
06:43
(Applause)
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403260
2000
(Beifall)
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