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Trapianti da maiale a uomo all'orizzonte
Migliaia di pazienti muoiono ogni anno negli Stati Uniti in attesa di un donatore di organi idoneo. Allora professore di chirurgia David Sachs ha cercato di capire come inserire con successo un organo di maiale in un primate. Il ricercatore e medico del Massachusetts General Hospital pensa di aver quasi trovato il protocollo giusto: una combinazione di organi di maiali miniaturizzati e geneticamente modificati e di tessuto immunitario di suino in grado di preparare il sistema immunitario dei primati ad accettare parti estranee.
Gli scienziati sperano che gli organi dei maiali che sono stati modificati geneticamente in modo da essere più tolleranti nei confronti del sistema immunitario umano un giorno aiuteranno le persone in attesa di trapianto. (Credito: David Sachs)
Il tempo più lungo che un animale è sopravvissuto a un tale trapianto è di 83 giorni, ancora molto al di sotto del tempo di sopravvivenza di un anno che Sachs, direttore del Transplantation Biology Research Center presso MGH, considera un punto di riferimento per iniziare la sperimentazione umana. Ma pensa che con alcune piccole modifiche, la procedura sarà pronta per essere provata nei pazienti, forse in appena cinque anni.
Sachs ritiene che i trapianti da maiale a uomo siano la migliore soluzione a breve termine alla drastica carenza di organi da donatori. Al 25 settembre 2006, più di 93.000 persone negli Stati Uniti erano in lista d'attesa per ricevere un trapianto d'organo. L'anno scorso, 6.500 persone sono morte in attesa di un tale organo. Le persone muoiono ogni giorno per mancanza di organi, afferma Sachs. L'ingegneria genetica e le cellule staminali promettono di curare queste malattie, ma non a breve termine.
Il trapianto tra due specie diverse, noto come xenotrapianto, non è facile. Finora, la pelle e le valvole di maiale sono state utilizzate nei trapianti umani, ma non interi organi. Quando i pazienti ricevono un trapianto di organi da un donatore umano, i medici evitano il rigetto immunitario con organi abbinati al tipo di tessuto del ricevente e dosi elevate di farmaci immunosoppressori.
Ma quando gli organi vengono trapiantati tra le specie, l'attacco immunitario è rapido e molto più grave. I maiali e altri animali hanno uno zucchero specifico non presente negli esseri umani e nei primati del vecchio mondo. Quindi, quando un organo di maiale viene trapiantato in un babbuino, ad esempio, gli anticorpi che circolano nel sangue del babbuino immediatamente sciamano e attaccano il tessuto del maiale, portando alla morte dell'organo.
Gli scienziati hanno compiuto un grande progresso nel superare questa barriera immunitaria nel 2002 creando maiali geneticamente modificati privi dell'enzima che attacca lo zucchero alla superficie delle cellule di maiale. In un articolo pubblicato su Medicina della natura l'anno scorso, Sachs ha dimostrato che i babbuini a cui sono stati dati i reni di questi maiali geneticamente modificati hanno vissuto fino a 83 giorni, molto più a lungo del tempo di sopravvivenza medio di 30 giorni per gli animali che ricevono regolarmente reni di maiale.
Il team di Sachs ha anche trapiantato un ulteriore pezzo di tessuto di maiale, un organo del sistema immunitario chiamato timo, per preparare i babbuini al trapianto.
Progettare l'innesto stesso in modi che potrebbero ridurre la tossicità per il ricevente è rivoluzionario perché potenzialmente rende il trapianto molto più sicuro, afferma Jeffrey Platt , capo del programma di biologia dei trapianti presso la Mayo Clinic di Rochester, MN.
Gli scienziati, inclusa Sachs, stanno ancora cercando modi migliori per indurre il sistema immunitario dei primati ad accettare il tessuto di maiale. Alla fine vogliono trovare un protocollo che riduca al minimo l'uso di immunosoppressori, il che aumenta il rischio di infezione. (Due degli otto babbuini negli ultimi esperimenti di trapianto di Sachs sono morti di infezioni.)
Un'opzione, dice Sachs, è quella di trapiantare le cellule del midollo osseo insieme ai reni e al timo, che in alcuni casi ha dimostrato di migliorare la tolleranza per gli organi trapiantati. Gli scienziati stanno anche sviluppando ulteriori modifiche genetiche che potrebbero migliorare la sopravvivenza a lungo termine dell'organo, come l'aggiunta di geni umani per proteine coinvolte nella regolazione immunitaria o nella coagulazione del sangue.
Sachs afferma che il team non ha ancora deciso le misure esatte del successo da ottenere nei babbuini prima di iniziare le prove umane. Probabilmente saranno necessarie discussioni etiche e di sicurezza per progettare uno studio umano. I ricercatori stanno monitorando attentamente potenziali virus che potrebbero essere trasmessi tra maiali, babbuini o umani, il che è stato un grave problema di salute con lo xenotrapianto.
La ricerca più recente di Sach, tuttavia, pubblicata il mese scorso sulla rivista Trapianto , potrebbe essere una buona notizia per le persone che sono altamente sensibili alle proteine nei tessuti umani e hanno quindi molte meno probabilità di abbinare gli organi di un donatore umano (circa il 20% delle persone in lista d'attesa per i trapianti di rene). Esponendo il sangue di tali pazienti a tessuti di maiali geneticamente modificati, Sachs e il team hanno scoperto che l'ipersensibilità degli individui non si estendeva ai maiali. Data la loro bassa possibilità di trovare organi umani adatti, queste persone potrebbero essere le prime candidate per i trapianti da maiale a uomo.
Platt afferma che i trapianti dai maiali potrebbero effettivamente essere più sicuri dei trapianti da uomo a uomo a lungo termine. Puoi esaminare l'organo in anticipo per agenti infettivi e altri problemi, dice, un processo per il quale non c'è molto tempo negli urgenti trapianti umani di oggi. E, aggiunge, poiché è possibile programmare l'intervento in anticipo, è possibile pianificare pretrattamenti, come i trapianti di midollo osseo, che potrebbero preparare meglio il sistema immunitario del paziente per l'organo estraneo.