Kevin Stone: De bio-toekomst van gewrichtsprotheses

Ik zal maar beginnen met mijn verhaal. Ik scheurde het meniscuskraakbeen in mijn knie tijdens het voetballen op school. Later scheurde ik mijn kniebanden, en ontwikkelde artritis aan mijn knie. En ik weet zeker dat velen in het publiek zo'n zelfde verhaal hebben. En ik ben trouwens getrouwd met een vrouw met precies hetzelfde verhaal. Dus dat motiveerde mij om orthopedisch chirurg te worden om me te richten op oplossingen voor die problemen zodat ik kon blijven sporten, zonder belemmeringen. Ik toon jullie graag een korte video om je in de stemming te brengen van wat ik wil uitleggen.

Verteller: We zijn ons allemaal bewust van het risico op kanker, maar er is een andere ziekte waar zelfs meer mensen last van zullen krijgen: artritis. Kanker kan dodelijk zijn, maar als je naar de cijfers kijkt, vernietigt artritis meer levens. Als je lang leeft, dan heb je 50 procent kans om artritis te ontwikkelen. En artritis wordt niet veroorzaakt door veroudering. Doorsnee blessures kunnen leiden tot tientallen jaren van pijn, tot onze gewrichten bijna letterlijk tot stilstand verslijten. Wanhopig op zoek naar een oplossing, wenden we ons tot de techniek om kunstmatige onderdelen te ontwerpen om onze versleten lichaamsdelen te vervangen. Maar zouden we, middenin de moderne buzz over de beloften van een bionisch lichaam, niet moeten stoppen en vragen of er een betere, natuurlijkere manier bestaat? Laten we eens een alternatieve route overwegen. Wat als alle vervangingen die ons lichaam nodig heeft al bestaan in de natuur, of in onze eigen stamcellen? Dit is het terrein van de biologische vervangingen, waarbij we versleten delen vervangen door nieuwe, natuurlijke delen.

Kevin Stone: En dus luidt de missie: "Hoe behandel ik deze klachten biologisch?" Laten we het hebben over wat ik zowel voor mijn vrouw, als voor honderden andere patiënten heb gedaan. Behalve van mijn vrouw, hoor ik het ook het meest van mijn patiënten, vooral in de groep van 40 tot 80-jarigen, de groep 70-jarigen, ze komen binnen en zeggen: "Eh, dokter, kunt u niet gewoon een schokbreker in mijn knie plaatsen? Ik ben nog niet toe aan het vervangen van een gewricht." En voor haar plaats ik dan een menselijke transplantaatmeniscus in de ruimte van haar kniegewricht. En het transplantaat vervangt de ontbrekende meniscus. En voor die onstabiele kniebanden, plaatsen we menselijke donorkniebanden om de knie te stabiliseren. En voor het door artritis beschadigde oppervlak, hebben we stamcellen getransplanteerd, een techniek uit 1991, om het kraakbeenoppervlak weer aan te laten groeien, waarmee we het gladde oppervlak herstellen. Hier links, is de slechte knie van mijn vrouw, en vier maanden later staat ze in Aspen gewoon te liften, en het gaat prima. En het werkt, niet alleen voor mijn vrouw, maar zeker voor andere patiënten. Het meisje op de video, Jen Hudak, heeft pas de Superpipe in Aspen gewonnen, slechts negen maanden nadat ze haar knie had verwoest, zoals je op het andere plaatje ziet -- met een transplantaat in die knie. En zo kunnen we die oppervlakken biologisch genezen.

Je vraagt je misschien af, waarom het ondanks dit succes nog niet goed genoeg is. De reden is dat er niet genoeg donoren zijn. Er zijn niet voldoende jonge, gezonde mensen die van hun motor vallen en dat weefsel aan ons doneren. En het weefsel is erg duur. Dus biologisch weefsel zal geen oplossing worden die wereldwijd toegepast kan worden. Maar de oplossing is dierlijk weefsel, want dat is ruim beschikbaar en goedkoop. Je kunt het betrekken van jonge, gezonde weefsels, maar immunologie vormt een belemmering. En de specifieke belemmering is een specifiek epitoop dat galactosyl heet, of Gal-epitoop. Dus als we dierlijk weefsel naar mensen willen transplanteren, moeten we uitzoeken hoe we van dat epitoop af komen.

Mijn ervaring met dierlijk weefsel begint in 1984. En ik was begonnen met de achillespees van een koe. We namen toen een koeienachillespees, een type-I collageen, ontdeden die van de antigenen door het af te breken met een zuur en een reinigingsmiddel, en maakten er een regeneratiemal van. We namen toen die regeneratiemal en plaatsten ze in het ontbrekende meniscuskraakbeen om het in de knie van de patiënt te laten aangroeien. Die procedure hebben we uitgevoerd, en ze is wereldwijd al in 4000 gevallen toegepast. Het is een door de FDA goedgekeurde en wereldwijd aanvaarde manier om een meniscus te herstellen. En dat werkt goed als ik het weefsel kan afbreken. Maar hoe gaat het als ik een intacte knieband nodig heb? Die kan ik niet in een blender vermalen. Dus in dat geval, moet ik een enzymenoplossing samenstellen -- dat deden we samen met Uri Galili en Tom Turek -- om de galactosyl epitopen met een specifiek enzym weg te wassen of te strippen We noemen deze techniek "gal stripping". We vermenselijken dan het weefsel. Door het weefsel te gal-strippen maken we het menselijk, en kunnen we het terugplaatsen in de knie van een patiënt. En dat is gelukt. We hebben de kniebanden van een varken gepakt -- jong, gezond, groot weefsel, ingebracht in 10 patiënten in een proef, goedgekeurd door de FDA -- en één van onze patiënten werd drie keer kampioen in de Canadese Masters Downhill -- met zijn "varkensbanden", zoals hij ze noemt. Dus we weten dat het werkt. En er loopt nu een brede klinische proef met dit weefsel.

Dus wat wordt de volgende stap? Misschien de biologische vervanging van een volledige knie, niet alleen de onderdelen? Hoe kunnen we zorgen voor een revolutie in de kunstmatige vervanging van gewrichten? Dat zal ik je vertellen. We nemen het gewrichtskraakbeen van een jong, gezond varken, verwijderen de antigenen, laden jouw stamcellen erop, en plaatsen het dan terug op het door artritis aangetaste oppervlak in jouw knie, maken het vast, laten jou het oppervlak zelf genezen en maken zo een nieuw biologisch oppervlak voor jouw knie. Dus dat is nu onze biologische aanpak. We gaan jouw knie herstellen met onderdelen. Het wordt voorzien van een volledig nieuw oppervlak.

Maar we hebben meer voordelen uit het dierenrijk. We hebben baat bij 400 miljoen jaar rondlopen. We kunnen die baten benutten. We kunnen dikkere, jongere, betere weefsels gebruiken dan die je in je knie geblesseerd hebt, of die je hebt als je 40, 50 of 60 bent. We kunnen het als een poliklinische behandeling uitvoeren. We kunnen dat weefsel heel economisch strippen. En zo komen we toe aan het biologisch vervangen van een knie op een wereldwijde schaal.

Dus welkom aan de superbiologie. Het is geen hardware. Het is geen software. Het is bioware. Het is versie 2.0 van jou. En dat komt naar een -- (Gelach) komt binnenkort naar een operatiekamer in de buurt, verwacht ik.

Hartelijk dank.

(Applaus)