Un polmone di maiale geneticamente modificato è stato trapiantato in un uomo in morte cerebrale. Per nove giorni l’organo ha funzionato senza rigetto iperacuto né infezioni, pur mostrando segni di danno immunitario. È il primo passo di un nuovo ambito di xenotrapianti
Reni, cuore, fegato, e ora polmone. Un articolo appena pubblicato su Nature Medicine descrive il primo tentativo di xenotrapianto (il trapianto di organi tra specie differenti) per il polmone, eseguito su un paziente dichiarato cerebralmente morto. Nel periodo di osservazione, durato nove giorni, il polmone non ha causato rigetti acuti né infezioni incontrollate, i principali rischi per questo tipo d’intervento, e l’organo ha mantenuto la sua funzionalità, ma si sono registrati comunque segni di risposta anticorpale con conseguenti danni al polmone. Insomma, questo è uno studio che, come scrive il gruppo di ricerca, «ha dimostrato la fattibilità dello xenotrapianto di polmone da suino a umano, ma rimangono sfide sostanziali relative al rigetto e all’infezione».
In altre parole, come è anche ovvio che sia, la strada verso la clinica è ancora molto lunga. D’altronde, nessun tipo di xenotrapianto è oggi una procedura standard ma anzi solo da poco sono iniziati i primi trial per lo xenotrapianto di rene. Intanto, però, si inizia ad accendere la luce su cosa avviene nel corpo umano dopo uno xenotrapianto di polmone, e si raccolgono i primi dati concreti su limiti e possibilità della procedura.
Ripercorriamo in breve il nuovo studio.
Xenotrapianto di polmone, perché e con quali difficoltà
Come abbiamo avuto modo di ricordare più volte, lo xenotrapianto potrebbe essere una risposta alla cronica carenza di organi disponibili per le donazioni. Organi vitali, per persone che senza il trapianto rischiano di morire. E se iniziano ad aumentare in modo significativo le conoscenze per quanto riguarda reni e cuore, e sono arrivati anche i primi risultati sperimentali per lo xenotrapianto di fegato, il polmone rappresenta una sfida ancora differente. La sua complessità anatomica e fisiologica rendono particolarmente complesso questo tipo d’intervento, ma ci sono anche altri elementi a entrare in gioco. Per esempio, l’esposizione all’aria esterna durante la respirazione e il flusso sanguigno intenso: da una parte, questo lo rende particolarmente vulnerabile all’attacco del sistema immunitario e al rischio di danno da ischemia-riperfusione (che si verifica quando un organo in cui viene interrotto il flusso sanguigno, come avviene nel prelievo e nella conservazione degli organi trapiantati, vede una reintroduzione di ossigeno).
Intanto, però, anche di polmoni per trapianto vi è molta necessità, come evidenzia anche la lista d’attesa del Sistema Informativo Trapianti italiano. Anche per quest’organo, quindi, lo xenotrapianto potrebbe essere una strategia per garantire ai pazienti il polmone di cui hanno bisogno. A oggi erano già stati condotti degli esperimenti di xenotrapianto su primati non umani che, pur avendo dato risultati incoraggianti, presentano antigeni e anticorpi diversi da quella nostra specie (d’altronde, vale la pena ricordare che nessun animale è perfettamente rappresentativo di un altro).
Il nuovo studio
Come per gli altri studi sugli xenotrapianti, la specie di partenza è rappresentata dal maiale: alle ragioni per cui siano i suini gli animali più idonei a queste procedure abbiamo dedicato un approfondimento qui. E, sempre in linea con i lavori relativi ad altri organi, anche quest’ultimo si svolge su animali geneticamente modificati per limitare il rischio di rigetto. Nel caso specifico è stato usato un maiale cui erano state introdotte sei modifiche genetiche, tre delle quali volte a rimuovere gli antigeni che possono attivare la risposta immunitaria umana, mentre le altre tre riguardavano l’introduzione di geni umani con la funzione di rendere il polmone suino più simile al nostro.
Il paziente su cui è stato eseguito lo xenotrapianto era una persona di 39 anni, dichiarata cerebralmente morta in seguito a un’emorragia cerebrale e non idonea alla donazione degli organi. Dopo l’intervento, è stato sottoposto a una terapia immunosoppressiva intensa ed è stato tenuto monitorato per nove giorni, fino alla richiesta dei familiari di interrompere lo studio. In questo periodo di tempo, il gruppo di ricerca, guidato dalla First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University (Cina), con la collaborazione di altri centri cinesi e partner internazionali, ha valutato la funzionalità del polmone e la risposta immunitaria.
I risultati del primo xenotrapianto di polmone
Inizialmente, il polmone xenotrapiantato ha mostrato una buona vitalità e la capacità di scambio gassoso ma, a 24 ore dall’intervento, si è sviluppato un edema grave, probabilmente associato a un danno da ischemia-riperfusione dell’organo. Dopo questo peggioramento, i parametri polmonari hanno iniziato a mostrare segni di miglioramento. Sul fronte della risposta immunitaria, uno degli elementi più critici negli interventi di trapianto (e ancor più di xenotrapianto), sebbene non si sia verificato un rigetto iperacuto, a partire dal terzo giorno dall’intervento si è osservata una risposta anticorpale con danno ai tessuti, peraltro più rapida di quella osservata negli studi sui primati non umani. Infine, per quanto riguarda il rischio di trasmissione di virus endogeni che potrebbero riattivarsi nell’essere umano, i test sul suino sono risultati negativi (sono trovate tracce di herpesvirus suini ma non si è osservata replicazione né infezione attiva nell’umano) e i marker clinici del paziente non hanno evidenziato alcuna infezione attiva.
Complessivamente, insomma, lo studio ha mostrato per la prima volta una possibilità – e, con essa, ha iniziato a evidenziare gli elementi su cui dovranno concentrarsi le future ricerche: «Gli sforzi dovranno concentrarsi sull’ottimizzazione dei regimi di immunosoppressione, rifinire le mutazioni genetiche [introdotte nel maiale], rafforzare le strategie di conservazione del polmone e valutarne la funzionalità a lungo termine, dopo la fase acuta», scrive in conclusione il gruppo di ricerca. E se il futuro dello xenotrapianto polmonare è ancora lontano, ora non è però più solo teoria.