Credits: Joe Carrotta per NYU Langone Health
Un team chirurgico guidato dal dottor Robert Montgomery presso la struttura Langone Health della New York University (NYU) ha effettuato con successo un trapianto di rene di maiale in un ricevente umano il 25 settembre scorso. Questo segna il primo caso di xenotrapianto in cui l’organo proveniente dall’animale non è stato rifiutato dal sistema immunitario dell’ospite umano. Il progresso medico, definito dai ricercatori un “passo significativo”, potrebbe aiutare le migliaia di persone che hanno bisogno di trapianti di organi ogni anno.
Lo xenotrapianto prevede il trapianto, l’impianto o l’infusione in un ricevente umano di cellule, tessuti oppure organi provenienti da un animale. I primi tentativi di xenotrapianti risalgono al diciassettesimo secolo, con tentativi incerti di usare sangue animale per le trasfusioni. Nel ventesimo secolo, un gruppo di chirurghi tentò il trapianto di un cuore di babbuino in una bambina, ricordata come Baby Fae. Stephanie Fae Beauclair era un bambina americana nata nel 1984 con la sindrome del cuore sinistro ipoplasico. Baby Fae è diventata la prima neonata sottoposta a una procedura di xenotrapianto e il primo trapianto di cuore infantile di successo. Infatti, sebbene sia morta entro un mese (21 giorni) dalla procedura, ha vissuto settimane in più rispetto a qualsiasi precedente destinatario di un cuore non umano.
Successivamente, gli scienziati sono passati dalle scimmie ai maiali in quanto presentavano alcuni vantaggi. I maiali hanno cucciolate grandi, brevi periodi di gestazione e organi paragonabili a quelli umani. Le valvole cardiache di maiale sono state utilizzate con successo per decenni nell’uomo. L’eparina, fluidificante del sangue, deriva dall’intestino di maiale. Gli innesti di pelle di maiale vengono utilizzati sulle ustioni e i chirurghi cinesi hanno usato cornee di maiale per ripristinare la vista.
Pertanto, i maiali sono diventati l’obiettivo più recente della ricerca per affrontare la carenza di organi, ma uno zucchero nelle loro cellule, estraneo al corpo umano, provoca il rigetto immediato degli organi. Questo zucchero, chiamato alfa-galattosio, è abbastanza comune anche in altri mammiferi, tranne che nell’uomo. Quindi, quando un normale organo di maiale viene trapiantato in una persona, viene fornito con alfa-galattosio, che è una sostanza estranea al sistema immunitario umano. Il trapianto viene quindi attaccato e infine respinto dall’ospite umano.
“Quando si incrociano le specie con un trapianto questo accade immediatamente, gli esseri umani hanno anticorpi preformati che circolano nel loro sangue e che sono diretti verso una singola molecola che è stata persa durante l’evoluzione dal maiale all’uomo”, ha detto Montgomery. “E così quando metti un organo di un maiale in un essere umano, viene immediatamente respinto“.
Così, un team di ricercatori di Revivicor, un’azienda biotecnologica, ha ingegnerizzato la composizione genetica dei maiali in modo che non abbiano il gene responsabile dell’alfa-galattosio. Il team ha allevato una mandria di 100 maiali geneticamente modificati in una struttura in Iowa. “Ciò che ha permesso a questo trapianto di funzionare”, ha proseguito Montgomery, “è stata l’ingegneria genetica sul maiale donatore in modo che non avesse l’enzima che il corpo umano è progettato per attaccare immediatamente.”
Per verificare l’effettiva applicabilità di uno xenotrapianto del genere, i chirurghi hanno impiantato il rene del maiale geneticamente modificato in una paziente dichiarata morta cerebralmente ma tenuta in vita dalle macchine. La donna voleva donare i suoi organi dopo la morte ma, poiché non erano idonei alla donazione, la sua famiglia ha acconsentito a questo esperimento. Il rene è stato attaccato a un paio di grandi vasi sanguigni nella parte superiore della gamba, al di fuori del corpo della destinataria defunta, ed è stato osservato per 54 ore.
I ricercatori hanno osservato che il corpo produceva livelli di urina e creatinina “normali ed equivalenti a quelli osservati da un trapianto di rene umano“, ha detto la NYU, e non c’erano segni di rigetto dell’organo da parte del corpo. “È stato persino migliore di quanto mi aspettassi“, ha detto il dottor Montgomery. “Il rene è diventato di un bel colore rosa e immediatamente l’urina ha iniziato a fuoriuscire dall’uretere”. “C’è stato un silenzio completo per alcuni minuti mentre stavamo osservando quello che stavamo guardando, il che è stato incredibile. Era un rene che si è messo subito in funzione”.
Sebbene Revivicor, l’azienda biotecnologica che ha ingegnerizzato i maiali, abbia l’approvazione della Food and Drug Administration (FDA) per l’alterazione genetica, dovrà lavorare molto e presentare più documenti prima che gli organi possano essere trapiantati negli esseri umani viventi. “Questo è un importante passo avanti nella realizzazione della promessa dello xenotrapianto, che salverà migliaia di vite ogni anno in un futuro non troppo lontano”, ha affermato l’amministratrice delegata di United Therapeutics, Martine Rothblatt. Infatti, con una gestazione più breve e una cucciolata di grandi dimensioni, i maiali offrono di certo un modo scalabile per procurarsi gli organi. Tuttavia, il metodo solleverà inevitabilmente anche questioni etiche.
Nonostante non siano stati ancora pubblicati dati scientifici e sarà necessaria una valutazione tecnica più approfondita prima che l’operazione possa essere considerata un successo totale, l’entusiasmo è esploso nella comunità scientifica. Questa ricerca è stata “un passo significativo”, ha affermato il dottor Andrew Adams, della facoltà di medicina dell’Università del Minnesota, che non faceva parte del lavoro. Rassicurerà pazienti, ricercatori e autorità di regolamentazione “che ci stiamo muovendo nella giusta direzione”.
Chad Ezzell, direttore clinico di LiveOnNY, un’organizzazione senza scopo di lucro che facilita la donazione di organi e tessuti a New York City, ha detto in una dichiarazione che la ricerca è “un incredibile risultato scientifico”. “Stiamo entrando in una nuova era per il nostro campo e questo darà nuova speranza a coloro che sono nella nostra lista d’attesa mentre questa importante ricerca va avanti“, ha affermato Ezzell.
Lo stesso dottor Montgomery ha ricevuto un trapianto tre anni fa, un cuore umano da un donatore con epatite C perché era disposto a prendere qualsiasi organo. “Ero una di quelle persone che giacevano in una terapia intensiva in attesa e non sapevano se un organo sarebbe arrivato in tempo“, ha detto. Montgomery pensa che i ricercatori potrebbero condurre uno xenotrapianto in una persona vivente entro i prossimi due anni. “Penso che sarà qualcosa che alla fine sarà perfezionato al punto da diventare un’alternativa a un organo umano”, ha detto. “Ho speranza.”
