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

翻訳: Jun Funds 校正: Takahiro Shimpo

So let me just start with my story.

まず私自身の話から 始めましょう

So I tore my knee joint meniscus cartilage

大学時代に サッカーをしていて

playing soccer in college.

膝関節半月板を 断裂しました

Then I went on to tear my ACL, the ligament in my knee,

それから前十字靭帯を 断裂してしまい

and then developed an arthritic knee.

さらに膝関節炎になりました

And I'm sure that many of you in this audience have that same story,

同じ体験をされた方も 多数いらっしゃると思います

and, by the way, I married a woman

ちなみに私が結婚した 女性にも

who has exactly the same story.

全く同じ経験がありました

So this motivated me to become an orthopedic surgeon

これが 私が整形外科医に なった動機です

and to see if I couldn't focus on solutions for those problems

制限なしでスポーツを 続けることができるような

that would keep me playing sports and not limit me.

問題解決に集中したいと 思ったのです

So with that, let me just show you a quick video

この点について もっとよく ご理解いただくために

to get you in the mood of what we're trying to explain.

ビデオを用意しました ご覧ください

Narrator: We are all aware of the risk of cancer,

(ナレーション) 癌の危険性は もはや周知の事実である

but there's another disease

しかし 癌を上回る数の人々に

that's destined to affect even more of us: arthritis.

影響を及ぼす病気がある ―　 関節炎だ

Cancer may kill you, but when you look at the numbers,

癌は命を奪うかもしれない　 しかし数字上では

arthritis ruins more lives.

関節炎に悩まされる患者の方が 多いのである

Assuming you live a long life, there's a 50 percent chance

長生きをした場合 実に二人に一人の確率で

you'll develop arthritis.

関節炎を患う可能性がある

And it's not just aging that causes arthritis.

しかも加齢だけが 関節炎の原因ではない

Common injuries can lead to decades of pain,

日常の怪我からくる痛みが 数十年も続いたのち

until our joints quite literally grind to a halt.

ついに関節が 動かなくなってしまう

Desperate for a solution, we've turned to engineering

解決策を求めて 工学へと目を向け

to design artificial components

磨耗した部位を 置換するための

to replace our worn-out body parts,

人工素材が開発された

but in the midst of the modern buzz

しかし 人工器官を

around the promises of a bionic body,

諸手を挙げて受け入れる 現在の風潮を見直し

shouldn't we stop and ask if there's a better, more natural way?

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?

Let's consider an alternative path.

他の選択肢を 考えてみよう

What if all the replacements our bodies need

体が必要とする 置換部位が 全て

already exist in nature,

自然の中や

or within our own stem cells?

自身の幹細胞中に 既に存在するとしたら？

This is the field of biologic replacements,

これが 磨耗した部位を

where we replace worn-out parts with new, natural ones.

新しい自然のものと入れ替える 生物学的置換術なのである

Kevin Stone: And so, the mission is:

(講演者) さて 生物学的治療とは

how do I treat these things biologically?

どのようなものでしょう

And let's talk about both what I did for my wife,

まず 私が妻や他の 何百人もの患者を

and what I've done for hundreds of other patients.

治療した方法から お話しましょう

First thing for my wife,

妻をはじめとして

and the most common thing I hear from my patients,

40代‐80代の患者から

particularly in the 40- to 80-year-old age group, 70-year-old age group,

よく聞く質問として

次のようなものがあります

is they come in and say,

「先生 膝に入れる 緩衝材はないんですか？

"Hey, Doc, isn't there just a shock absorber you can put in my knee?

人工関節には まだ躊躇してるんです」

I'm not ready for joint replacement."

And so for her, I put in a human meniscus allograft donor

なので妻にはヒトから 供与された半月板を

膝関節腔に移植しました

right into that [knee] joint space.

同種移植により 失われた半月板を補うのです

And [the allograft] replaces [the missing meniscus].

不安定な靭帯部分には

And then for that unstable ligament,

膝を安定させる目的で

we put in a human donor ligament

ヒトから供与された 靭帯を用いました

to stabilize the knee.

関節表面が損なわれた 関節炎には

And then for the damaged arthritis on the surface,

関節軟骨面を再生させ

we did a stem cell paste graft,

表面を円滑化するために

which we designed in 1991,

私たちが1991年に開発した

to regrow that articular cartilage surface

幹細胞ペースト移植を 行いました

and give it back a smooth surface there.

左が術前の妻の 損傷した膝の写真

So here's my wife's bad knee on the left,

and her just hiking now

右が手術4ヵ月後 アスペンで

four months later in Aspen, and doing well.

快適にハイキングする妻です

妻に限らず 他の患者にも 効果がありました

And it works, not just for my wife, but certainly for other patients.

このビデオのジェン・フダックは

The girl on the video, Jen Hudak,

アスペン・スーパーパイプで 優勝しましたが

just won the Superpipe in Aspen

just nine months after having destroyed her knee,

これは膝を怪我した ほんの9ヵ月後のことです

写真でご覧いただけるように

as you see in the other image --

膝にはペースト移植が 施されています

and having a paste graft to that knee.

生物学的な表面再生が 可能なのです

And so we can regrow these surfaces biologically.

このような成功例がありながら

So with all this success,

why isn't that good enough, you might ask.

なぜこれで十分で ないのでしょうか

それは ドナーが 少ないからです

Well the reason is because there's not enough donor cycles.

There's not enough young, healthy people

若い健康な人々が バイク事故に逢い

falling off their motorcycle

我々に組織を 提供してくれる機会は

and donating that tissue to us.

そうそうありません

しかも組織は 非常に高価です

And the tissue's very expensive.

従って生体組織移植は

And so that's not going to be a solution

あまり大々的に使える 解決策でありません

that's going to get us global with biologic tissue.

しかし 動物組織は

But the solution is animal tissue

豊富にあり安価なため 解決策になりえます

because it's plentiful, it's cheap,

you can get it from young, healthy tissues,

しかも若い 健康な組織を 入手できます

しかし ここには免疫学的な 障壁があります

but the barrier is immunology.

And the specific barrier

ガラクトシルまたは ギャルエピトープと呼ばれる

is a specific epitope

特定のエピトープが

called the galactosyl, or gal epitope.

この障壁となっているのです

So if we're going to transplant animal tissues to people,

もし動物の組織を 人間に移植するのであれば

we have to figure out a way to get rid of that epitope.

エピトープの除去法を 考えなくてはなりません

So my story in working with animal tissues

私は 動物組織の研究を

starts in 1984.

1984年にスタートしましたが

And I started first

最初は牛の

アキレス腱から始めました

with cow Achilles tendon,

タイプ I コラーゲンが 主成分である

where we would take the cow Achilles tendon,

which is type-I collagen,

牛アキレス腱を

酸と界面活性剤を 用いて洗浄し

strip it of its antigens

by degrading it with an acid and detergent wash

抗原を分解して除きます

それを使って 再生テンプレートを作成します

and forming it into a regeneration template.

その再生テンプレートを 患者の膝に

We would then take that regeneration template

and insert it into the missing meniscus cartilage

挿入することにより

失われた半月板軟骨を 再生させるのです

to regrow that in a patient's knee.

この方法により 世界中で

We've now done that procedure,

4千件を越える手術が 行われました

and it's been done worldwide in over 4,000 cases,

so it's an FDA-approved and worldwide-accepted way

これはFDA認可を受け

世界的に受け入れられている 半月板再生法です

to regrow the meniscus.

組織を分解できる（軟骨の）場合には これで大丈夫です

And that's great when I can degrade the tissue.

では 無傷の靭帯が 必要なときはどうでしょう

But what happens for your ligament when I need an intact ligament?

ミキサーは使えません

I can't grind it up in a blender.

そういった場合のために―

So in that case,

I have to design -- and we designed with Uri Galili and Tom Turek --

私はウリ・ガリリと トム・テューレックと共に

an enzyme wash

このガラクトシルエピトープを

to wash away, or strip,

特定の酵素を用い

酵素洗浄で取り除く方法を 開発しました

those galactosyl epitopes

with a specific enzyme.

酵素洗浄で取り除く方法を 開発しました

And we call that a "gal stripping" technique.

「ギャルストリップ」テクニックです

組織をヒト化したのです

What we do is humanize the tissue.

It's by gal stripping that tissue

ギャルをストリップすることで

we humanize it (Laughter),

組織を人間化したのです (笑)

and then we can put it back

その後 患者の膝に

into a patient's knee.

戻すことが可能になります

その方法で現在では ブタ靭帯を使って

And we've done that. Now we've taken pig ligament --

若く 健康で 大きな組織を

young, healthy, big tissue,

FDA認可臨床試験として 10名に移植しました

put it into 10 patients in an FDA-approved trial --

被験者の1人が カナダ滑降マスターズ大会で

and then one of our patients went on to have

three Canadian Masters Downhill championships --

術後 3回の優勝に 輝きました ―

「ブタ靱帯に乗って」と本人の言です

on his "pig-lig," as he calls it. So we know it can work.

同じような臨床試験が 現在実施待ちです

And there's a wide clinical trial of this tissue now pending.

So what about the next step?

では この次の段階は どうなるでしょう

What about getting to a total biologic knee replacement,

部分的だけでなく 生物学的な

not just the parts?

全膝関節置換術の 実施がどうなるのか

How are we going to revolutionize artificial joint replacement?

人工関節に替わる 革命は起こるのか

私たちの取り組みを ご説明しますと

Well here's how we're going to do it.

So what we're going to do is take

若い健康なブタから

an articular cartilage

関節軟骨を取り出し

from a young, healthy pig,

その抗原を取り除き

strip it of its antigens,

患者の幹細胞とあわせ

load it with your stem cells,

炎症のある膝の関節表面に

then put it back on to that

arthritic surface in your knee,

移植します

これが回復すれば

tack it on there, have you heal that surface

患者の膝に新しい

and then create a new biologic surface for your knee.

生物学的表面が 作られるのです

So that's our biologic approach right now.

これが現在の 生物学的アプローチです

部品を使って 膝を作り直す

We're going to rebuild your knee with the parts.

We're going to resurface it with a completely new surface.

完全に新しい表面で 膝を舗装し直すのです

また 動物界は4億年にも及ぶ

But we have other advantages from the animal kingdom.

歩行の歴史があります

There's a benefit of 400 million years

of ambulation.

その恩恵も

We can harness those benefits.

享受することが出来ます

皆さんの怪我をした関節や

We can use thicker, younger, better tissues

40歳・50歳・60歳の関節より

than you might have injured in your knee,

もっと厚く 若く優れた組織を 使う事が可能です

or that you might have when you're 40, 50 or 60.

この処置は 外来で 受けることが可能です

We can do it as an outpatient procedure.

また 準備にかかるコストは 非常に安価です

We can strip that tissue very economically,

こういった理由で 生物学的膝関節置換術の

and so this is how we can get biologic knee replacement

世界的普及が 現実的だといえるのです

to go global.

さあ スーパー生物材料の 世界にようこそ

And so welcome to super biologics.

これは ハードウェアではありません

It's not hardware.

It's not software.

これは ソフトウェアでもありません

バイオウェアです

It's bioware.

あなた自身の新バージョンです

It's version 2.0 of you.

And so with that, coming to a --

まもなく公開予定です

(Laughter)

(笑)

coming to an operating theater near you soon, I believe.

最寄の手術室でどうぞ

Thank you very much.

ありがとうございました

(Applause)

(拍手)