Fino a qualche decennio fa sembrava estremamente futuristico parlare di trapianto: cosa direbbero i medici di allora se vedessero che, addirittura oggi, siamo arrivati a trapiantare nell’uomo degli organi prelevati da animali?
Che cos’è lo xenotrapianto?
La definizione ad hoc di trapianto lo descrive come un intervento chirurgico che prevede la sostituzione di un organo, un tessuto, o un sistema complesso, prelevato da un altro individuo (allotrapianto), dal paziente stesso (omotrapianto) o da un animale (xenotrapianto).
Il termine deriva dal greco -xeno, cioè straniero, ospite, espressione che in questo caso va a descrivere il fatto che si parla di un “oggetto” appartenente a una specie, inserito in una seconda (Figura 1).
L’operazione: come si procede?
La procedura di xenotrapianto si divide in due fasi diverse: compatibilità e intervento chirurgico, rispettivamente.
La fase di accertamento della compatibilità tra ricevente e donatore è il primo passo verso lo xenotrapianto, fondamentale per la sua riuscita (Figura 2).
I gruppi sanguigni (A, B, AB e 0) caratterizzano gli individui attraverso la presenza o meno di antigeni sulla superficie dei globuli rossi. Si tratta della prima condizione di uguaglianza da verificare prima di procedere con un trapianto, tenendo presente che gli individui AB e 0 sono rispettivamente riceventi e donatori universali. Per quanto riguarda il fattore Rh, esso prende il nome da uno studio condotto sulla specie dei Macacus Rhesus, e tiene in considerazione la presenza o meno di un particolare antigene del sistema Rh.
È fondamentale la verifica del fattore Rh per i trapianti, le trasfusioni e soprattutto per le gravidanze, perché permette di definire l’eventuale incompatibilità tra donatore e ricevente, così come tra la madre e il feto.
Si preferisce ovviamente effettuare l’espianto da un paziente che abbia più o meno la stessa età e condizioni analoghe di salute, al fine di ridurre le possibilità di rigetto, le quali sono ulteriormente minimizzate con trattamenti immunosoppressivi successivi.
La seconda fase è invece quella dell’operazione chirurgica vera e propria, che prevede l’estrazione dal donatore e l’impianto nel ricevente della parte interessata, preceduto da un raffreddamento di quest’ultima, posta quindi nelle condizioni ottimali per eseguire la procedura.
Il trapianto di cuore
Il trapianto di cuore è uno degli interventi definiti “salvavita”, ma la disponibilità di soggetti donatori è molto bassa rispetto alla richiesta, in quanto è possibile prelevare il muscolo cardiaco solo da soggetti deceduti. Inoltre, sono necessarie una serie di autorizzazioni che la vincolano alla burocrazia e alle procedure legislative.
La sfida ingegneristica
Come si può quindi risolvere questo sbilancio tra domanda e offerta?
Entra in gioco qui la sfida dell’ingegneria biomedica: creare un dispositivo (bio)artificiale che possa sopperire alle mancanze di un cuore danneggiato, svolgendo la funzione di supporto e compensando il malfunzionamento dell’organo da trapiantare.
Questa prospettiva è ancora in fase di sviluppo. Perciò, in attesa di un’evoluzione sotto il punto di vista robotico-artificiale, una soluzione ingegneristica altrettanto valida è la sostituzione con un cuore di provenienza animale.
Ingegnerizzare il cuore per lo xenotrapianto
Parliamo del caso di David Bennet, cinquantasettenne affetto da una malattia cardiaca terminale, a cui è stato impiantato un cuore proveniente da un maiale geneticamente modificato. La scelta è ricaduta proprio su un animale di origine suina (Figura 3).
Perchè proprio il cuore di un suino?
Da anni si studiano e si validano le ipotetiche somiglianze fisiologiche tra questa specie e gli esseri umani. In precedenza, valvole cardiache della stessa provenienza sono state impiantate con successo negli uomini. Ulteriori studi affermano che esistono parallelismi anche con le cellule cutanee, pancreatiche e renali.
Ovviamente la corrispondenza non può essere totale, per questo vanno effettuate delle modifiche per aumentare la percentuale di riuscita dell’intervento.
Nel caso di David Bennett, in totale sono state effettuate dieci “correzioni”: tra esse, l’inserimento di un gene per evitare la crescita eccessiva del tessuto cardiaco, sei geni specifici per l’accettazione del tessuto animale, e l’eliminazione di tre geni responsabili del rigetto immediato.
Un esempio vivente dell’efficacia di questa procedura è lo stesso signor Bennett, la cui storia clinica ci racconta di un precedente intervento di sostituzione di valvola cardiaca sempre proveniente dal maiale.
Vantaggi e svantaggi dello xenotrapianto
Come in ogni situazione, ci sono dei pro e dei contro per questa procedura medico-ingegneristica. Vediamoli insieme.
Vantaggi
Uno dei benefici principali dello xenotrapianto sta nel fatto che, in virtù dello squilibrio tra richiesta di donazioni e offerta, questa innovazione potrebbe portare ad una maggiore disponibilità di organi impiantabili, con la possibilità così di allargare la cerchia dei donatori. Anche la lontananza geografica influisce, in quanto gli offerenti compatibili spesso si trovano a distanza troppo grande per consentire l’intervento immediato. Tale problema potrebbe essere facilmente risolvibile mediante il ricorso ad un donatore animale di un allevamento vicino.
Inoltre, il tempo di attesa che serve per il trasporto di organi compromette ulteriormente le condizioni del paziente ricoverato, rendendo poi più complicato intervenire a danno esteso. Le liste di attesa sarebbero così molto più scorrevoli e il tasso di mortalità legato a problemi cardiaci, attualmente pari al 38,8%, potrebbe ridursi di parecchio.
Svantaggi
L’altro lato della medaglia implica più rischi riguardo le infezioni, legate al fatto che l’organismo umano è già programmato per rigettare anche organi provenienti da altri uomini.
Come possiamo allora essere sicuri del fatto che il corpo non rifiuterà un tessuto proveniente da un individuo di una specie differente?
È pertanto fondamentale il ruolo dei farmaci antirigetto, ma soprattutto delle modifiche genetiche da impartire all’organo in questione.
La questione etica
Aldilà delle problematiche propriamente mediche, un intervento come lo xenotrapianto deve fronteggiare anche questioni etico-religiose. Alcuni culti, come quello dei seguaci di Geova o delle comunità Amish, non accettano l’inserimento di “corpi estranei” all’interno del proprio organismo, identificandoli come sinonimi di impurezza dell’anima. Potrebbe quindi capitare che tale procedura chirurgica non venga autorizzata da alcuni pazienti – o da chi ne fa le veci. Questo discorso vale sia per gli organi che per il sangue.
Per quanto sia importante salvare in tutti i modi la vita di un paziente, un chirurgo ha l’obbligo di rispettare la volontà dello stesso di sottoporsi o meno a una procedura di questo tipo.
Conclusioni e prospettive future
Lo xenotrapianto è una soluzione valida a malattie che prevedono un declino lento e doloroso. Ma la domanda che non possiamo fare a meno di porci è: dove arriveremo tra una decina di anni?
Si può pensare anche ad uno xenotrapianto in direzione opposta, che permette cioè di salvare la vita a molti animali in via d’estinzione, grazie alla “collaborazione” tra organi e tessuti provenienti da specie diverse.
Saremo capaci di invertire quindi il corso della natura che, seguendo la legge del più forte, fa una selezione delle specie che riescono bene ad adattarsi alle condizioni di vita sul pianeta, in continuo mutamento?
Un’ultima considerazione da fare riguarda la relazione tra medicina e metaverso. Grazie all’avvento della telemedicina, e in particolare delle piattaforme digitali, è in via di sviluppo l’incontro virtuale tra paziente e medico.
Vediamo come già esistano modelli cardiaci completamente (bio)artificiali (Figura 4), ingegnerizzati al punto tale che non si parla più di un ibrido, costituito dalla base naturale con qualche modifica in aggiunta.
- Per approfondire, abbiamo parlato del cuore (bio)artificiale qui: Cuore (bio)artificiale totale: un nuovo “organo” per la medicina personalizzata.
La sfida è aperta: possiamo quindi pensare di “artificializzare”, oltre che l’oggetto, l’operazione chrirugica in sé? Si può supporre che un giorno sarà possibile effettuare interventi a distanza?
Non è difficile immaginare che in futuro la figura del chirurgo potrà non solo essere affiancata dalle intelligenze artificiali, ma anche – in qualche modo – sostituita.
Fonti e approfondimenti
- Nature.com – First pig-to-human heart transplant: what can scientists learn?
- Umms.org – University of Maryland School of Medicine: Faculty Scientists and Clinicians Perform Historic First Successful Transplant of Porcine Heart into Adult Human with End-Stage Heart Disease
- Realnewsmagazine.net – U.S. surgeons transplant pig’s heart into adult human for first time (credits for the cover picture of the news on this page)
- Salute.gov.it – Malattie cardiovascolari
- Ospedale Illustrato – Pro e contro xenotrapianti
- Uwell – Buon sangue non mente: ecco cosa c’è da sapere sui gruppi sanguigni
