Il problema dell’insufficiente disponibilità di organi, rispetto a quanti ne sono richiesti, ha raggiunto numeri preoccupanti in tutto il mondo, complici le tecniche di rianimazione sempre più sofisticate e la riduzione dei decessi per eventi traumatici, quali gli incidenti stradali. Solo in Italia ci sono quasi 8000 persone in lista di attesa, di cui il 73% aspettano un rene, con tempi di attesa medi che vanno da un minimo di quasi due anni per il fegato a un massimo di oltre sei anni per il pancreas.
Per trovare soluzioni alternative negli ultimi anni sono stati compiuti progressi significativi nel campo degli xenotrapianti, dove organi di una specie sono trapiantati in una differente. L’idea di attingere dagli animali come riserva di organi per trapianti nell’uomo non è recente e già nel secolo scorso si sono tentati simili approcci. Famoso, ad esempio, nel 1984 il caso di un trapianto di cuore da babbuino a un neonato, che sopravvisse per venti giorni, scatenando numerose polemiche a livello etico.
Il rigetto nei trapianti
E’ noto come il problema principale da affrontare per i trapianti, anche da uomo a uomo, sia quello del rigetto, poiché ogni organismo è dotato di un sistema immunitario che riconosce le cellule estranee, considerandole un potenziale pericolo e attaccandole. Da qui la necessità di trovare organi quanto più “simili” alla persona ricevente, che anche nel caso di trapianto da donatore compatibile deve assumere per tutta la vita farmaci immunosoppressivi per evitare il rigetto dell’organo trapiantato.
La strada più promettente per l’uomo sembra rappresentata dal trapianto di organi provenienti dal maiale, dove si stanno sviluppando tecniche d’ingegneria genetica che consentono di “modificare” sempre meglio l’organo dell’animale per renderlo il più compatibile possibile con l’uomo. Infatti, grazie alle tecniche di editing genetico tramite la cosiddetta tecnologia Crispr-Cas9, è oggi possibile andare a modificare in maniera mirata il genoma di un organismo, eliminando geni responsabili del rigetto (estranei all’organismo ricevente) e inserendone altri (umani) riconosciuti dal ricevente.
Il maiale offre numerosi vantaggi poiché è una specie geneticamente simile all’uomo, facilmente allevabile e nel giro di pochi mesi può fornire organi di dimensioni e anatomia simili agli umani. Risale a inizio del 2022 il primo trapianto di cuore suino in un uomo nel Maryland, che funzionò correttamente per oltre un mese.
Trapiantato con successo un rene suino in un primate
Un recente studio pubblicato a ottobre 2023 sulla prestigiosa rivista Nature, condotto a Cambridge da Anand e colleghi, descrive il successo ottenuto con un trapianto di rene prelevato da maiali miniatura Yucatan (più adatti per le dimensioni degli organi ridotti per il trapianto in primati) in scimmia Macaca, con sopravvivenza fino a due anni.
Per evitare il rigetto nelle scimmie e ottenere tale risultato sono state apportate ben 69 modificazioni genetiche al genoma del maiale. In particolare sono stati eliminati tre geni responsabili della produzione di particolari glicani, dei carboidrati espressi sulla superficie delle cellule di maiale non riconosciuti dal sistema immunitario umano (e di scimmia).
Inoltre sono stati inseriti sette geni umani e, come misura di sicurezza per applicazioni in uomo, sono state rimosse tutte le sequenze del retrovirus suino presenti nel genoma del maiale (PERV), che non causa malattia negli animali ma che potrebbe infettare le cellule umane. Nonostante le numerose modifiche genetiche è stato comunque necessario praticare una terapia immunosoppressiva nelle scimmie riceventi, mentre idealmente le modificazioni genetiche dovrebbero arrivare al punto da evitare del tutto il fenomeno del rigetto.
Scenari futuri
Il lavoro di Anand e colleghi apre la strada a possibili trial clinici nell’uomo, in particolare su individui malati che non hanno altre speranze di trattamento. Sono ad ogni modo necessari ulteriori studi e modelli preclinici perché si possa davvero arrivare all’utilizzo di una tecnologia che ha il potenziale di salvare numerose vite di persone che non riescono a sopravvivere, a causa delle lunghe attese di organi. Oltre ai problemi tecnologici e medici da risolvere restano anche altre problematiche da affrontare, non solo di natura etica ma anche legate al potenziale rischio di trasmissione di agenti infettivi dal maiale all’uomo e la necessità di crescere gli animali in ambienti protetti e altamente controllati dal punto di vista igienico-sanitario.
Una possibile alternativa agli xenotrapianti potrebbe arrivare dalle ricerche volte a ricreare organi umani direttamente in vitro in laboratorio, strada che risolverebbe molti dei problemi discussi ma che al momento sembra uno scenario ancora lontano.
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Foto di Lerkrat Tangsri da Pixabay
Fonti:
Anand et al., Design and testing of a humanized porcine donor for xenotransplantation, Nature (2023).
Mohiuddin M, Pig-to-primate organ trasnplants require genetic modifications of donor, Nature (2023).
https://trapianti.sanita.it/statistiche/liste_attesa_1.aspx
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