La medicina dei trapianti ha appena superato una barriera che sembrava invalicabile. Il polmone suino trapiantato nei laboratori cinesi di Guangzhou ha funzionato perfettamente per nove giorni in un paziente umano, stabilendo un record mondiale. Mai prima d’ora uno xenotrapianto polmonare aveva resistito così a lungo: da oggi, potrebbero aprirsi scenari completamente nuovi per i pazienti con insufficienza respiratoria terminale.
Cos’è lo xenotrapianto di polmone suino?
Lo xenotrapianto rappresenta il trapianto di organi, tessuti o cellule tra specie diverse, e nel caso del polmone suino, parliamo del trasferimento di organi respiratori da maiale geneticamente modificato a essere umano. Un polmone di maiale è stato trapiantato con successo in un paziente umano, ed è rimasto vitale e funzionale per nove giorni, secondo lo studio pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Medicine.
Il team del First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, guidato da Jianxing He, Xiaoyou Liu e Xin Xu, ha realizzato questo storico intervento su un uomo di 39 anni dichiarato cerebralmente morto a seguito di emorragia cerebrale. La complessità anatomica e fisiologica del polmone lo rendeva l’organo più difficile da trapiantare rispetto a cuore, reni e fegato, già sperimentati con successo in precedenti xenotrapianti.
Il maiale “donatore” ha subito sei modificazioni genetiche tramite tecnologia CRISPR: tre geni erano stati rimossi per ridurre il rischio di rigetto iperacuto, e tre geni umani erano stati aggiunti per proteggere l’organo dal sistema immunitario del ricevente. Questa ingegneria genetica rappresenta la chiave del successo dell’intero esperimento.
Come funziona il polmone suino nell’organismo umano?
Durante i nove giorni di monitoraggio, il polmone suino ha dimostrato capacità funzionali sorprendenti. Gli scienziati hanno scoperto che il polmone non è stato immediatamente rigettato dal sistema immunitario: come detto (e ripetuto, tengo a sottolineare il dato), ha mantenuto la vitalità e la funzionalità nel corso di 9 giorni. L’organo ha continuato a svolgere le sue funzioni respiratorie fondamentali, processando ossigeno e anidride carbonica.
Chiaramente, l’esperimento ha anche rivelato alcune criticità tipiche degli xenotrapianti. A 24 ore dal trapianto, i ricercatori hanno osservato i primi segni di danno polmonare, probabilmente dovuti al periodo di ischemia durante la procedura chirurgica. Tra il terzo e sesto giorno sono comparsi evidenti segni di rigetto mediato da anticorpi, un processo immunitario che, seppur controllato, ha dimostrato i limiti ancora presenti nella tecnologia.
La procedura chirurgica ha richiesto l’utilizzo di farmaci immunosoppressori per mantenere sotto controllo la risposta del sistema immunitario del paziente. A differenza dei trapianti di organi umani, dove la terapia immunosoppressiva deve essere mantenuta per anni, questo primo esperimento ha suggerito che potrebbero essere necessari protocolli terapeutici specifici per gli xenotrapianti.
Perché il polmone suino è una svolta?
La scelta del maiale come donatore non è casuale. I suini presentano organi di dimensioni simili a quelli umani e vengono già allevati per scopi alimentari, riducendo le problematiche etiche rispetto ad altri animali. Il maiale ha organi simili a quelli umani. Perfino di dimensioni simili. Sono regolarmente allevati per il consumo di carne, e questo solleva meno preoccupazioni etiche tra il pubblico, come evidenziato dalla ricerca della NYU Langone Health.
Il successo del polmone suino si inserisce in una serie di progressi negli xenotrapianti che stanno trasformando la medicina dei trapianti. Negli ultimi tre anni, diversi team di ricerca internazionali hanno sperimentato con successo trapianti di cuore, reni e fegato da maiale a essere umano, sempre su pazienti in condizioni critiche e senza alternative terapeutiche.
I numeri parlano chiaro: in Italia circa 300-350 persone sono attualmente in lista d’attesa per ricevere un polmone, mentre nel mondo oltre 12,7 milioni di persone soffrono di cecità corneale che potrebbe essere trattata con trapianti. La carenza cronica di organi disponibili rende gli xenotrapianti una necessità più che una possibilità. Con centri di eccellenza come il Policlinico di Milano che nel 2024 ha eseguito 37 trapianti polmonari, l’integrazione degli xenotrapianti nei protocolli clinici standard potrebbe rivoluzionare completamente l’approccio alle insufficienze d’organo, rendendo finalmente disponibili organi per tutti coloro che ne hanno bisogno.
La storia dello xenotrapianto: da sogno a realtà
Il primo xenotrapianto documentato risale agli anni ’60, quando furono tentati trapianti di reni da scimpanzé a pazienti umani, con sopravvivenze massime di nove mesi. Nel 1983 venne eseguito il famoso caso di Baby Fae, una neonata che ricevette un cuore di babbuino e sopravvisse per 21 giorni.
La vera svolta è arrivata nel 2022 con il primo trapianto di rene di maiale geneticamente modificato eseguito alla NYU Langone Health. Per la prima volta al mondo, chirurghi statunitensi hanno trapiantato con successo un rene prelevato da un maiale in un paziente umano con morte cerebrale, aprendo definitivamente la strada agli xenotrapianti moderni.
Nel gennaio 2022, David Bennett, un uomo di 57 anni, è diventato il primo paziente vivente a ricevere un cuore di maiale geneticamente modificato presso la University of Maryland Medical Center. Bennett è sopravvissuto per 60 giorni, stabilendo un precedente importante. Un secondo paziente, Lawrence Faucette, ha ricevuto un cuore suino nel 2023, sopravvivendo per 40 giorni.
Più recentemente, nel marzo 2024, Richard Slayman ha ricevuto il primo trapianto di rene suino in un paziente vivente presso il Massachusetts General Hospital. Richard è morto a due mesi dall’intervento, il 12 maggio 2024. In un comunicato lo staff dell’ospedale ha dichiarato di non avere alcuna indicazione che la causa del decesso del paziente sia stata proprio il trapianto: la qual cosa, ovviamente, andrebbe verificata con attenzione. Muhammad Mohiuddin, chirurgo della University of Maryland School of Medicine di Baltimora, che ha fatto parte del team di cura per entrambi gli interventi, cita diverse possibili spiegazioni per la morte di Bennett, evidenziando come ogni esperimento fornisca lezioni preziose per migliorare i protocolli futuri..
Le modifiche genetiche che rendono possibile il polmone suino
Il successo degli xenotrapianti dipende interamente dalle modificazioni genetiche applicate agli organi suini. Nel caso del polmone suino cinese, i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia CRISPR-Cas9 per introdurre sei modifiche specifiche:
Tre geni rimossi: questi codificavano per proteine di superficie che il sistema immunitario umano riconosce immediatamente come estranee, scatenando il rigetto iperacuto. La rimozione di questi antigeni suini riduce drasticamente la probabilità di rigetto immediato.
Tre geni umani aggiunti: questi producono proteine che “mascherano” l’organo, facendolo apparire più familiare al sistema immunitario del ricevente. Funzionano come una sorta di “passaporto biologico” che facilita l’accettazione dell’organo.
Questa strategia di modificazione genetica è simile a quella utilizzata per altri organi suini. I cuori di maiale trapiantati avevano dieci modificazioni genetiche, mentre i reni ne avevano fino a 69, dimostrando quanto sia sofisticata questa tecnologia.
Quali sono i rischi del polmone suino?
Nonostante il successo iniziale, lo xenotrapianto di polmone suino presenta ancora sfide significative. Il principale rischio rimane il rigetto, che può manifestarsi in diverse forme: rigetto iperacuto (nei primi minuti), rigetto acuto vascolare (nelle prime settimane) e rigetto mediato da cellule T (simile a quello osservato negli allotrapianti1).
Un altro aspetto critico riguarda la possibile trasmissione di patogeni animali all’uomo (xenozoonosi). I maiali utilizzati per xenotrapianti vengono allevati in condizioni sterili per minimizzare questo rischio, ma la preoccupazione rimane alta nella comunità scientifica.
Oltre alle questioni scientifiche, rimangono da affrontare importanti sfide di natura antropologica, psicologica, etica e giuridica. In particolare, sarà da analizzare l’impatto dell’organo animale sull’identità del ricevente, come evidenziato dagli esperti di Scienza & Vita.
Una questione etica complessa: l’utilizzo di animali per produrre organi destinati ai trapianti solleva interrogativi etici significativi. Tuttavia, la comunità scientifica ritiene che i benefici per i pazienti in condizioni critiche superino le preoccupazioni etiche, soprattutto considerando che si utilizzano maiali già destinati all’industria alimentare.
Il futuro dello xenotrapianto polmonare
Il successo del polmone suino cinese rappresenta solo l’inizio di una rivoluzione nella medicina dei trapianti. A febbraio 2025 la Food and Drug Administration americana (FDA) ha dato il via libera alla sperimentazione per gli xenotrapianti di rene da maiale a uomo. Inizierà, pertanto, entro la fine del 2025 negli Stati Uniti la prima sperimentazione (fase 1).
I ricercatori stanno già lavorando per estendere la sopravvivenza degli organi xenotrapiantati. Gli studi sui primati hanno dimostrato che alcuni xenotrapianti di rene possono funzionare per oltre un anno, suggerendo margini di miglioramento significativi. La prossima sfida sarà testare il polmone suino su pazienti viventi. I criteri di selezione saranno estremamente rigorosi: pazienti con insufficienza respiratoria terminale, senza alternative terapeutiche e con aspettativa di vita limitata.
Parallelamente, la ricerca si sta concentrando sullo sviluppo di organi artificiali come alternativa agli xenotrapianti. Il cuore artificiale in titanio BiVACOR ha recentemente funzionato per otto giorni in un paziente umano, dimostrando che esistono multiple strade per risolvere la carenza di organi.
L’impatto globale della scoperta cinese
Il polmone suino trapiantato a Guangzhou non è solo un successo scientifico, ma un catalizzatore per l’intera industria dei trapianti. I risultati forniranno dati cruciali per ottimizzare le future procedure di xenotrapianto polmonare. Diversi centri di ricerca internazionali stanno già adattando i protocolli cinesi per i propri studi. In Europa, ad esempio, il progetto XENOME della Commissione Europea continua a finanziare ricerche avanzate nel settore. La collaborazione internazionale sarà fondamentale per superare le sfide rimanenti.
Quello che sembrava impossibile solo pochi anni fa sta rapidamente diventando realtà clinica. Il polmone suino rappresenta l’ultima tappa di un percorso che potrebbe trasformare definitivamente la medicina dei trapianti, offrendo speranze concrete a milioni di pazienti nel mondo.
Note:
- Gli allotrapianti sono trapianti di organi o tessuti tra due individui della stessa specie, ma geneticamente diversi. ↩︎
