Ricercatori hanno trapiantato con successo reni di maiale nell’uomo

Successo nel trapianto di reni di maiale sull'uomo.

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Due gruppi di ricerca hanno impiantato con successo reni di maiali geneticamente modificati in riceventi umani. Richard Hamilton Smith/Getty Images
  • Due gruppi di ricerca hanno impiantato con successo reni di maiali geneticamente modificati in riceventi umani.
  • La Heersink School of Medicine dell’Università dell’Alabama a Birmingham ha scoperto che i reni di maiali trapiantati producono urina e svolgono efficacemente funzioni renali vitali come la filtrazione dei rifiuti.
  • Un team separato presso il New York University Langone Health ha raggiunto una svolta significativa facendo funzionare un rene di maiale geneticamente modificato in modo efficace per un record di 32 giorni in un ricevente umano in stato di morte cerebrale.
  • Questi progressi rivoluzionari nel campo della xenotrapiantologia segnalano importanti passi avanti verso la risoluzione della crisi di carenza di organi in corso.

Circa 37 milioni di adulti americani soffrono di malattia renale cronica (CKD) e alcuni di loro sviluppano una malattia renale allo stadio terminale (ESKD) in cui i reni smettono di funzionare.

Il trapianto di rene è il miglior trattamento per la malattia renale allo stadio terminale, ma solo circa 25.000 persone ricevono un trapianto ogni anno negli Stati Uniti.

La scarsità di reni donati significa che quasi il 40% delle persone in lista d’attesa per il trapianto muoiono entro cinque anni.

Per affrontare questa situazione, gli scienziati stanno esplorando la xenotrapiantologia, utilizzando organi di animali come maiali per i trapianti umani.

Due team di ricerca separati hanno riportato recenti sviluppi nel trapianto di reni di maiali in esseri umani. Questi progressi rappresentano importanti traguardi nel campo della xenotrapiantologia.

Trapianti di reni di maiali in esseri umani: produzione di urina e filtraggio dei rifiuti

Un team di ricerca della Heersink School of Medicine dell’Università dell’Alabama a Birmingham ha scoperto che i reni di maiali trapiantati producono urina e filtrano efficacemente i rifiuti in un ricevente umano, fornendo una cruciale funzione renale per la sopravvivenza.

Questa svolta è stata descritta in una lettera di ricerca pubblicata su JAMA Surgery.

Nel loro studio, i ricercatori hanno sperimentato inserendo reni di maiali in un essere umano deceduto dichiarato in stato di morte cerebrale. I reni di maiali erano stati geneticamente modificati per essere più compatibili con la fisiologia umana.

Ai riceventi dei reni di maiali sono stati somministrati farmaci per prevenire il rigetto degli organi da parte dei loro sistemi immunitari. Sorprendentemente, i reni di maiali hanno iniziato a funzionare nei riceventi umani.

I reni di maiali hanno prodotto urina come i reni umani e hanno contribuito a filtrare i rifiuti dal sangue, inclusa una sostanza chiamata creatinina che si accumula quando i reni non funzionano correttamente.

Prima del trapianto, i riceventi avevano livelli elevati di creatinina, ma questi livelli sono diminuiti dopo il trapianto, indicando che i reni di maiali stavano funzionando bene.

I campioni di tessuto prelevati dai reni di maiali hanno mostrato strutture normali al microscopio, suggerendo che stavano funzionando correttamente senza problemi significativi.

Il co-autore dello studio, il dottor Jayme E. Locke, professore di chirurgia nella Divisione di Trapianto e titolare della Cattedra Endowed Arnold G. Diethelm in Chirurgia dei Trapianti presso la Heersink School of Medicine dell’Università dell’Alabama a Birmingham, ha dichiarato a Medical News Today:

“Per la prima volta nella storia, abbiamo dimostrato che un rene di maiale può fornire una funzione renale vitale in un essere umano, ovvero il rene produceva urina e eliminava sostanze tossiche dal corpo. Crediamo fermamente che possa contribuire a risolvere la crisi di carenza di organi mortali e siamo fiduciosi di poter avviare presto prove cliniche su persone in vita”.

Questa ricerca ha implicazioni etiche, tuttavia il dottor Locke e i suoi colleghi “hanno lavorato molto a stretto contatto con il loro comitato di revisione etica interno e con un eticista esterno”.

“Il focus principale era garantire il supporto alle famiglie durante tutto il processo e onorare il dono straordinario”, ha spiegato il dottor Locke.

Rene di maiale geneticamente modificato funziona per 32 giorni in un ricevente umano

In un secondo studio, i ricercatori del New York University Langone Health hanno ottenuto una svolta significativa impiantando con successo un rene di maiale geneticamente modificato in un altro ricevente in stato di morte cerebrale, secondo un comunicato stampa dell’NYU.

Questo rene di maiale modificato geneticamente ha continuato a funzionare efficacemente per un impressionante periodo di 32 giorni all’interno del corpo del ricevente, segnando la durata più lunga di un rene di maiale geneticamente modificato che funziona in un essere umano.

I ricercatori stanno ancora monitorando i risultati e lo studio proseguirà fino a metà settembre 2023.

Questa ricerca dimostra che un rene di maiale, con una singola modifica genetica e senza farmaci o dispositivi sperimentali, può sostituire la funzione di un rene umano per oltre un mese senza essere respinto dal sistema immunitario del ricevente.

Le sfide affrontate nei precedenti tentativi di xenotrapianto, come il rigetto immediato a causa di biomolecole non corrispondenti, sono state affrontate in questo studio attraverso specifiche modifiche genetiche.

Per garantire che il rene del maiale fosse l’unico organo funzionante, i reni originali del paziente sono stati rimossi chirurgicamente prima del trapianto del rene del maiale.

Il rene del maiale ha iniziato a produrre urina immediatamente dopo la procedura e la sua funzione è stata valutata attraverso biopsie regolari e test di funzione renale.

Durante lo studio, il rene del maiale ha funzionato bene, mantenendo livelli sani di creatinina nel sangue.

Lo studio ha ottenuto l’approvazione etica ed è stato condotto in consultazione con il Dipartimento della Salute dello Stato di New York.

Il coinvolgimento della famiglia del donatore, che ha donato il corpo di un uomo di 57 anni dopo la morte cerebrale, è stato fondamentale per consentire questo studio.

Inoltre, l’organizzazione non profit LiveOnNY, che facilita la donazione di organi e tessuti nella città di New York, ha svolto un ruolo cruciale nel sostenere e collaborare a questa iniziativa.

Implicazioni future per il trattamento dell’insufficienza renale

I trapianti di rene di maiale riusciti sono significativi, poiché dimostrano il potenziale successo dell’utilizzo di reni di maiale per i trapianti umani in un contesto di carenza continua di donatori di organi.

Il dott. Toby Coates, professore di medicina presso l’Università di Adelaide, in Australia, e direttore del Trapianto presso il Royal Adelaide Hospital, ha parlato al Science Media Centre dei risultati della ricerca:

“Questo caso rappresenta uno dei primi trapianti di rene funzionanti da un maiale a un essere umano e dimostra la prova del principio secondo cui gli organi di un animale geneticamente modificato possono sostituire la funzione renale umana per 1 settimana senza rigetto e utilizzando la terapia farmacologica convenzionale per i trapianti di rene”, ha detto.

Tuttavia, essendo un caso singolo, sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se questo approccio particolare potrebbe essere una soluzione a lungo termine per le persone con problemi renali.

La dott.ssa Sabrina Kong, veterinaria a San Mateo, CA, non coinvolta in nessuno dei due studi, ha parlato a MNT della ricerca.

“Questo è un passo monumentale per la medicina moderna, soprattutto considerando l’ampio divario tra l’offerta e la domanda di trapianti di rene”, ha detto. “Molti pazienti con insufficienza renale terminale aspettano anni per un trapianto e alcuni purtroppo muoiono durante l’attesa”.

La dott.ssa Cat Henstridge, chirurgo veterinario con sede nel Regno Unito, anche non coinvolta nella nuova ricerca, ha detto a MNT:

“Sebbene sia chiaro che abbiamo ancora molta strada da fare prima che i xenotrapianti diventino una routine per i destinatari viventi, questa ricerca mostra alcuni risultati molto promettenti e potrebbe rappresentare un enorme passo avanti per i pazienti colpiti da insufficienza d’organo”.

Il benessere degli animali è una considerazione etica importante

La dott.ssa Kong ha osservato che “l’uso dei maiali in questa ricerca non viene preso alla leggera”.

“I maiali sono animali intelligenti e sociali e il loro benessere è fondamentale. Tuttavia, il potenziale di salvare o migliorare innumerevoli vite umane attraverso la xenotrapiantazione è un argomento convincente”.

“Dal mio punto di vista di veterinaria, sono sempre stata sostenitrice del benessere animale. Tuttavia, riconosco anche il contesto più ampio della scienza medica e del suo progresso”, ha detto la dott.ssa Kong.

“Nel campo veterinario, spesso dobbiamo prendere decisioni difficili per il bene comune, che sia per la salute di un singolo animale o per il miglioramento di una specie. Allo stesso modo, nel campo della ricerca medica, ci sono scelte difficili da fare”, ha aggiunto la dott.ssa Kong.

La dott.ssa Henstridge ha concordato, notando che “ci sono ovviamente significative implicazioni etiche di questa tecnica, sia per gli esseri umani che per gli animali coinvolti”.

“Dal punto di vista del benessere animale come veterinario, la mia opinione e il mio approccio sono gli stessi di qualsiasi altro animale che usiamo per il vantaggio umano; purché abbiano avuto una vita in cui sono stati soddisfatti i loro bisogni di benessere, in cui hanno potuto esprimere il loro comportamento normale e sono stati liberi da dolore, disagio e stress, e quindi siano stati sottoposti a intervento chirurgico ed eutanasia successiva in modo calmo, gentile e indolore, non ho alcuna obiezione all’uso di essi come donatori di organi per pazienti umani.”

– Dott.ssa Cat Henstridge, chirurgo veterinario

Gli organi geneticamente modificati sono etici?

La dott.ssa Kong ha osservato che “i maiali utilizzati in questi studi sono geneticamente modificati per essere compatibili con la fisiologia umana, il che solleva questioni etiche sui limiti dell’ingegneria genetica”.

“Tuttavia, queste modifiche sono effettuate con uno scopo chiaro e nobile: affrontare la significativa carenza di organi umani disponibili per il trapianto”, ha spiegato la dott.ssa Kong.

“Se questa ricerca continua a mostrare promesse e affronta le preoccupazioni etiche, potrebbe rivoluzionare il campo del trapianto, offrendo speranza a innumerevoli pazienti in attesa di trapianti salvavita”, ha concluso.