(Xenotrapianto-Immagine: un team chirurgico della NYU Langone Health di New York City ha trapiantato un rene di maiale in un paziente umano in una procedura unica nel suo genere. Qui, il team esamina il rene alla ricerca di segni di rigetto. Il rene ha funzionato normalmente per 54 ore. Credito Joe Carrotta per la NYU LANGONE HEALTH).
Xenotrapianto: primo test per trapianto di rene da maiale a uomo realizzato dai chirurghi di New York City che hanno trapiantato con successo un rene di maiale a un paziente umano e hanno osservato l’organo rosato funzionare normalmente per 54 ore. Sebbene tali procedure siano state eseguite su primati non umani, questa è la prima volta che un rene di maiale è stato trapiantato in un corpo umano e non è stato immediatamente respinto.
La procedura, annunciata in una conferenza stampa il 21 ottobre, segna progressi verso l’obiettivo di espandere drasticamente l’offerta di organi salvavita. Milioni di persone in tutto il mondo stanno aspettando gli organi donati, molti dei quali non arriveranno mai.
Sebbene i dettagli della procedura non siano ancora stati sottoposti a revisione paritaria né pubblicati su una rivista, “E’ un passo significativo”, afferma Megan Sykes, un’immunologa della Columbia University che non è stata coinvolta nella ricerca. “Ma ci sono molti altri passi da fare prima che i pazienti in attesa di un rene possano facilmente ottenerne uno da un maiale”, dice.
Ecco le risposte ad alcune domande di base.
“Non soddisferemo mai il problema della carenza di organi con organi umani”, afferma John Scandling, un nefrologo della Stanford University che non è stato coinvolto in questa ricerca. “C’è un limite al numero di organi di donatori deceduti che sono vitali e ci sono troppo poche donazioni da persone viventi”.
Negli Stati Uniti, oltre 100.000 persone sono nella lista d’attesa nazionale per il trapianto, circa il 90% delle quali ha bisogno di un rene. Ma nel 2019 si sono realizzati meno di 40.000 trapianti. Secondo la Health Resources & Services Administration, circa 17 persone muoiono ogni giorno in attesa di un organo.
Gli scienziati hanno cercato a lungo di risolvere questa carenza utilizzando organi animali, un campo noto come xenotrapianto. I maiali sono emersi come l’obiettivo principale di questa ricerca, poiché i loro organi sono anatomicamente simili agli organi umani e gli animali possono essere allevati in modo altamente controllato.
Ma il semplice trapianto di un organo di un’altra specie in una persona, fa sì che il sistema immunitario si ribelli alla presenza di un grosso oggetto estraneo. Quando i ricercatori hanno provato tali esperimenti utilizzando primati non umani a metà del 20 ° secolo, gli scienziati hanno scoperto che l’organo trapiantato sarebbe diventato rapidamente nero. “Potresti vedere visibilmente gli organi fallire in quei giorni perché c’è una reazione immediata”, dice Scandling. Quella reazione immediata, chiamata rigetto iperacuto, è il primo grande ostacolo al successo di uno xenotrapianto.
Negli ultimi decenni, l’ingegneria genetica ha superato alcune di queste sfide. Gli scienziati hanno appreso che la risposta immunitaria aggressiva osservata dopo uno xenotrapianto di maiale è stimolata da anticorpi che rilevano una specifica molecola di zucchero chiamata alfa-gal che punteggia i vasi sanguigni del maiale. È la stessa molecola di zucchero responsabile di alcune reazioni allergiche alla carne rossa ( SN: 30/07/18 ).
All’inizio degli anni 2000, gli scienziati hanno escogitato modi per disabilitare il gene del maiale responsabile di questo zucchero. Studi successivi hanno dimostrato che i reni e altri organi di maiali con questo gene disabilitato possono essere trapiantati con successo in primati non umani, compresi i babbuini ( SN: 12/5/18 ). Ma fino ad ora, un test di questo tipo di trapianto non era stato eseguito con successo nelle persone.
Cosa hanno fatto i ricercatori?
L’esecuzione di un’operazione di xenotrapianto unica come questa su una persona vivente solleva molte questioni etiche. “Ma alla fine di settembre, la famiglia di una donna in morte cerebrale, ma tenuta in vita con un ventilatore ha acconsentito all’operazione”, secondo Robert Montgomery, chirurgo della NYU Langone Health di New York City che ha guidato l’équipe chirurgica. Le è stato tolto il supporto vitale dopo la procedura.
La donna era una donatrice di organi, ma i suoi organi non erano idonei alla donazione. “Voglio dimostrare quanto siamo grati alla famiglia della defunta, che in un momento di profondo dolore, ha trovato un modo per aiutare la persona amata a realizzare il suo desiderio di fare un dono all’umanità al momento della sua morte”, ha detto Montgomery alla conferenza stampa a New York City.
Per due ore, Montgomery e il suo team hanno attaccato con cura un rene di un maiale geneticamente modificato per non avere lo zucchero alfa-gal ai vasi sanguigni nella parte superiore della gamba del paziente. Il rene è stato tenuto fuori dal corpo in modo che il team potesse valutarne la funzione in tempo reale. Anche la ghiandola del timo del maiale, che può aiutare a educare il sistema immunitario a riconoscere il rene come parte del corpo, è stata trapiantata con l’organo per migliorare le sue possibilità di accettazione. Sono stati somministrati anche farmaci che sopprimono il sistema immunitario.
In pochi minuti, il rene ha iniziato a produrre grandi quantità di urina e ha mostrato altri segni di normale funzionamento. Il team ha tenuto sotto stretto controllo il rene per 54 ore e non ha visto segni di rigetto. “Il rene di maiale ha funzionato proprio come un trapianto di rene umano”, ha detto Montgomery.
Il team di ricerca ha interrotto il monitoraggio a 54 ore per volere dei revisori etici.
Vedi anche:Primo trapianto di rene da maiale a umano
Quanto è importante il trapianto?
Per gli scienziati che hanno lavorato negli xenotrapianti, la notizia è benvenuta e importante, ma non troppo sorprendente.
“Eravamo tutti abbastanza fiduciosi che il rigetto iperacuto non si sarebbe verificato“, afferma Parsia Vagefi, chirurgo specializzato nei trapianti presso l’UT Southwestern Medical Center di Dallas. Egli osserva che i reni di maiale del tipo utilizzato in questa procedura sono durati nei primati non umani per oltre un anno.
“È una prova di principio”, afferma Vagefi, “ma non ha davvero spostato l’ago in termini scientifici, per lo xenotrapianto”, anche se i dettagli su come i chirurghi hanno eseguito la procedura potrebbero fornire un’immagine più chiara di come ha risposto il sistema immunitario del paziente”.
Peter Cowan, un immunologo dell’Università di Melbourne in Australia, è d’accordo. “Questo riultato è stato completamente previsto, tuttavia è un’importante prova a sostegno del passaggio a studi clinici sullo xenotrapianto di rene da maiale a uomo”.
Qual è il futuro per questo tipo di xenotrapianto?
“Sopravvivere per 54 ore è un primo passo cruciale, ma “nessuno ha bisogno di un rene per tre giorni”, dice Vagefi. Prima che gli organi dei maiali possano diventare mainstream, i ricercatori dovranno dimostrare che gli organi possono sopravvivere agli attacchi di altri attori del sistema immunitario e durare per mesi o anni nel corpo umano.
Ad esempio, nel tempo le cellule T, un tipo di globuli bianchi, possono arrivare a riconoscere l’organo trapiantato come estraneo e attaccarlo. I farmaci immunosoppressori possono aiutare a mitigare questo tipo di risposte, sebbene gli effetti collaterali di tali farmaci, come la suscettibilità alle malattie infettive, possano essere un onere importante.
“Includere la ghiandola del timo del maiale nel trapianto, che aiuta a produrre le cellule del sistema immunitario e gli anticorpi, insieme al rene, può aiutare a ridurre questo rigetto a lungo termine”, afferma Kazuhiko Yamada, chirurgo e immunologo della Columbia University che ha lavorato su questo metodo nei primati non umani per decenni. “È come un insegnante che può educare il sistema immunitario a non attaccare il rene”.
“I ricercatori dovranno anche dimostrare che tali trapianti sono sicuri a lungo termine per ottenere l’approvazione dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti”, afferma Yamada. “Ad esempio, gli organi dei maiali possono contenere retrovirus che giacciono dormienti nei geni. Alcuni ricercatori stanno utilizzando la tecnologia di modifica genetica CRISPR per rimuovere quei virus e potenzialmente migliorare la sicurezza ( SN: 8/10/17 )”.
I maiali possono fornire anche altri organi, come cuori o fegati, sebbene organi diversi presentino le proprie sfide.
“Ci lavoriamo da 20 anni”, afferma Yamada, “e ora sembra che stiamo girando l’ultima curva e possiamo vedere il traguardo. Ma resta da vedere esattamente quanto tempo ci vorrà prima che qualcuno che ha bisogno di un rene possa facilmente ottenerlo da un maiale”, dice.
Allevare maiali lo xenotrapianto è etico?
Un futuro in cui potenzialmente milioni di maiali vengono allevati per prelevare i loro organi per l’uomo solleva importanti questioni etiche. “I maiali non sono pezzi di ricambio e non dovrebbero mai essere usati come tali …..”, ha affermato l’organizzazione People for the Ethical Treatment of Animals, o PETA, in un dichiarazione.
I sostenitori dello xenotrapianto sostengono che i potenziali benefici dell’espansione enorme dell’offerta di organi valgono qualsiasi potenziale danno arrecato ai maiali.
“Quasi la metà dei pazienti in attesa di un trapianto si ammala troppo o muore prima di riceverne uno”, ha affermato Montgomery, chirurgo della New York University. “Il paradigma tradizionale secondo cui qualcuno deve morire affinché qualcun altro possa vivere non starà mai al passo con l’incidenza sempre crescente di insufficienza d’organo”.
Fonte:Sciencenews
