Una startup CRISPR sta testando gli organi di maiale nelle scimmie per vedere se sono sicuri per noi

Illustrazione dell'uomo, della scimmia e del maiale sotto la macchina a raggi X In Lee

Nel 2017, il genetista dell'Università di Harvard George Church ha predetto che gli organi di maiale geneticamente modificati sarebbero stati trapiantati nelle persone entro due anni, forse solo uno.

Mi sbagliavo, ora Church ammette.

Una startup che ha cofondato, eGenesi , aveva fatto notizia per i suoi piani ambiziosi di utilizzare la tecnologia di modifica genetica CRISPR per modificare i maiali in modo che i loro organi possano essere trapiantati in sicurezza negli esseri umani senza essere respinti. Ciò potrebbe risolvere una grave carenza di organi umani disponibili per il trapianto.

Ma nessun test umano è stato ancora effettuato. Invece, l'azienda sta attualmente testando gli organi dei suoi maiali nelle scimmie al Massachusetts General Hospital di Boston. Gli esperimenti sono guidati dal capo della chirurgia dei trapianti dell'ospedale, James Markmann.

Quello che stiamo facendo è un passo necessario, afferma Markmann, anche consulente dell'azienda. Sarebbe difficile inserire un organo modificato in un essere umano fino a quando non sarà stato testato su un grande animale.

Né Markmann né eGenesis descriverebbero in dettaglio quali organi vengono studiati o quale specie di scimmia è coinvolta negli esperimenti, che entrambi affermano coinvolgono gli organi di maiale più altamente ingegnerizzati che i chirurghi abbiano mai creato.

I medici hanno sognato per decenni di utilizzare i maiali per risolvere la carenza di organi trapiantando i loro reni, cuori e persino polmoni in pazienti umani per sostituire gli organi che hanno smesso di funzionare. In questo momento, più di 100.000 americani stanno aspettando nelle liste dei trapianti.

Negli ultimi anni gli scienziati hanno raggiunto alcune importanti pietre miliari verso tale xenotrapianto. I ricercatori del National Institutes of Health hanno fatto battere i cuori di maiale all'interno dei babbuini (insieme al cuore della scimmia) per circa due anni e i chirurghi tedeschi segnalato alla fine dell'anno scorso diversi babbuini erano sopravvissuti per circa sei mesi dopo che i loro cuori erano stati scambiati con quello di un maiale.

Questi esperimenti sono stati effettuati utilizzando maiali geneticamente modificati da Revivicor, una sussidiaria di United Therapeutics. Gli animali hanno cambiamenti genetici intesi a prevenire il rigetto umano immediato dell'organo, fermare i coaguli di sangue e compensare altri tipi di attacchi immunitari.

Grazie a tali progressi scientifici, i chirurghi trapianti stanno ora discutendo su quanto presto potrebbe essere rischioso un test su un essere umano. Abbiamo una Chevy. Potremmo anche avere una BMW adesso. Aspettiamo una Ferrari? C'è un punto in cui vuoi solo fare un giro di prova, dice Devin Eckhoff, direttore della divisione trapianti della scuola di medicina presso l'Università dell'Alabama a Birmingham.

Prima che gli organi dei suini possano essere testati sull'uomo, tuttavia, ci sono ancora alcuni problemi chiave da superare. I risultati con le scimmie non sono stati molto coerenti, le autorità di regolamentazione non hanno detto pubblicamente a quali condizioni acconsentiranno a un test umano e si discute su quanto dovrebbero essere ampiamente modificati i maiali.

L'azienda della Chiesa, eGenesis, è balzata alla notorietà promuovendo il ruolo dell'editing genetico CRISPR nella produzione rapida di maiali con molteplici modificazioni genetiche, più di quanto fosse stato possibile in precedenza. Nel 2015, la cofondatrice e scienziata capo Luhan Yang ha dimostrato di poterlo fare eseguire 62 modifiche simultanee , utilizzato per disattivare i virus che si annidano naturalmente nel genoma del maiale.

Inoltre, Yang afferma che la sua azienda ha ora introdotto un numero a due cifre di modifiche genetiche (sia per il taglio che per l'aggiunta di geni) per rendere gli organi meno propensi a innescare il rigetto immunitario. Queste alterazioni sono probabilmente simili a quelle create da Revivicor. Ha chiamato i suoi maiali il più avanzato animali geneticamente modificati sulla terra.

Nel 2017, parlando alla Carnegie Institution, la Chiesa lo ha dichiarato speriamo di fare trapianti sugli esseri umani entro un anno .

Quella linea temporale non era realistica. Yang ritiene che una delle principali sfide rimanenti per il campo sia ottenere risultati coerenti nei trapianti da maiale a scimmia. Sebbene a volte i babbuini abbiano vissuto per mesi con gli organi dei maiali, altri animali muoiono rapidamente. I ricercatori non capiscono ancora perché. Riteniamo che ci sia una ragione biologica per questo, dice Yang. Stiamo indagando e cercando di risolverlo.

Ciò richiede un gran numero di organi di maiale. Yang afferma che eGenesis ha prodotto più di 100 maiali negli Stati Uniti e il suo partner cinese Qihan Biotech, con sede a Hangzhou, ne ha allevati centinaia, sperimentando diversi cambiamenti genetici. I regolamenti non consentono ai maiali, o ai loro organi, di spostarsi tra i paesi.

Penso che impareremo molto di più quando avremo trapiantato più organi con le stesse modifiche e vedremo come si comportano, dice Markmann.

Quando si tratta di utilizzare animali, come maiali e babbuini, le aziende cercano di essere il più discrete possibile. Non dicono dove sono tenuti i maiali e, in un'intervista, Markmann non ha pronunciato la parola scimmia, usando invece il termine 'grande animale'. L'organizzazione per i diritti degli animali PETA afferma di opporsi alla ricerca perché 'i maiali sono individui, non pezzi di ricambio'.

Rimane anche un ampio dibattito su quante alterazioni genetiche siano realmente necessarie. Muhammad Mohiuddin, direttore del programma di xenotrapianto cardiaco per la University of Maryland School of Medicine, ritiene che la rimozione dei geni virali sia eccessiva e potrebbe danneggiare gli animali se porta a effetti indesiderati. Invece, pensa che il punto debole saranno otto o nove modifiche genetiche per produrre un maiale con più organi utilizzabili, piuttosto che creare un maiale per i trapianti di cuore e un altro per i reni. Altrimenti gli organi vanno sprecati, dice.

Markmann afferma che esperimenti precedentemente pubblicati sulle scimmie e il suo recente lavoro lo rendono ottimista sul fatto che i maiali geneticamente modificati diventeranno una valida fonte di organi per l'uomo. Il fatto che ci siano organi di maiale che sopravvivono per sei mesi o un anno, o un paio d'anni, è davvero straordinario e dice che si può fare, dice. Tutti vedono che siamo a un punto di svolta.

Correzione: una versione precedente dell'articolo descriveva erroneamente il chirurgo del Massachusetts General Hospital James Markmann come co-fondatore dell'azienda biotecnologica eGenesis. È un membro del comitato scientifico dell'azienda, non un co-fondatore.

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