Xenotrapianti: cosa sono e quali sono i progressi

Scritto e verificato il veterinario e zootecnico Sebastian Ramirez Ocampo

Ultimo aggiornamento: 10 maggio, 2023

Gli xenotrapianti sono procedure chirurgiche in cui vengono impiantate cellule, tessuti o interi organi di una specie filogeneticamente diversa da un’altra. Ad esempio, da un maiale a un essere umano. Si è a conoscenza del fatto che sono stati praticati per almeno 300 anni, con risultati contrastanti che hanno generato polemiche tra la comunità scientifica.

Nonostante ciò, gli esperti nel campo della medicina vedono negli xenotrapianti una possibile soluzione all’attuale carenza di organi. Scoprite nel seguente articolo i vantaggi, gli svantaggi e le prospettive di questa pratica nel futuro della salute umana.

La carenza di organi umani e la necessità di nuove soluzioni

Secondo i dati dell’Osservatorio mondiale sulla donazione e il trapianto, ogni anno nel mondo vengono eseguiti 150.000 trapianti tra esseri umani. Tuttavia, in Paesi come gli Stati Uniti, le donazioni sono ancora molto scarse, motivo per cui muoiono ancora circa 17 persone al giorno in attesa di un trapianto di organi vitali come cuore, fegato o reni.

Inoltre, lo European Directorate for the Quality of Medicines and Healthcare (Direttorato Europeo per la Qualità dei Medicinali e dei Servizi Sanitari) ha stabilito che, sebbene nel 2021 36.000 pazienti abbiano ricevuto un trapianto, 41.000 nuovi pazienti sono stati aggiunti alle liste di attesa.

A causa di questo problema, medici e ricercatori si sono interessati all’utilizzo degli organi di animali, soprattutto di maiali e primati non umani (non-human primates, NHP).

Animali utilizzati negli xenotrapianti

Il primo caso segnalato di xenotrapianto risale al 1667, quando il medico francese Jean Baptiste Denis trasfuse sangue di agnello a un giovane con la febbre, ottenendo risultati positivi. Tuttavia, questa pratica non ha avuto lo stesso successo in altri pazienti, quindi la xenotrasfusione è stata vietata in Francia per molti anni.

Successivamente, nel 1920, il chirurgo Serge Voronoff trapiantò testicoli di scimpanzé in un gruppo di uomini con l’obiettivo di aumentarne la virilità, l’energia e la resistenza. Tuttavia, i benefici non sono stati scientificamente supportati.

Anni dopo, tra il 1963 e il 1993, furono eseguiti diversi xenotrapianti di reni, cuore ed organi epatici dai primati agli esseri umani. Sebbene la maggior parte dei pazienti sia morta entro poche ore o giorni dopo la procedura, c’è stato un caso in cui una persona è sopravvissuta per 9 mesi con un rene di scimpanzé senza complicazioni apparenti.

Il problema dei primati non umani

Sebbene si possa pensare che i NHP siano i candidati ideali per lo xenotrapianto negli esseri umani, in realtà la fattibilità di utilizzo come fonte di organi è piuttosto controversa. Da un lato, trattandosi di animali in via di estinzione, il loro utilizzo per questa pratica viene considerato non etico.

A ciò si aggiunge il rischio per il ricevente di sviluppare malattie trasmesse dai primati, a causa della quantità di informazioni genetiche che condividiamo.

Allo stesso modo, nella pratica è stato osservato che non forniscono organi di dimensioni adeguate per l’uomo. Inoltre, vengono rifiutati nella maggior parte dei casi dal sistema immunitario dell’essere umano ricevente.

Il maiale, donatore dell’era attuale

Di fronte a tali inconvenienti, la ricerca più moderna si è concentrata su un’altra specie, il maiale domestico. Questi maiali, sottoposti a numerosi esperimenti negli ultimi anni, presentano caratteristiche ideali per lo xenotrapianto:

• Presentano somiglianza anatomica e funzionale con gli esseri umani.
• Esiste un gran numero di esemplari in tutto il pianeta.
• La loro riproduzione è semplice e la gestazione è breve.
• Possono essere allevati senza agenti patogeni.

Tuttavia, nonostante i grandi progressi ottenuti con la specie, permangono ancora due grossi problemi con i suini: il rigetto immunitario e il rischio di infezione.

Gli ostacoli dello xenotrapianto

Il rigetto si verifica perché il sistema immunitario umano riconosce l’organo trapiantato come un corpo estraneo. Pertanto, viene generata una risposta anticorpale che si lega alle cellule endoteliali dell’innesto cercando di distruggerlo. Questa reazione di rifiuto può verificarsi nel giro di ore, giorni o mesi.

Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno cercato di modificare geneticamente i maiali donatori, con l’obiettivo di ingannare il sistema immunitario del ricevente. Ad esempio, creando animali transgenici che esprimono geni umani con capacità immunomodulatorie che impediscono il rigetto.

Per quanto riguarda l’infezione, il rischio risiede nel contagio da parte di patogeni specifici nei tessuti suini o nella trasmissione di retrovirus ospitati nel genoma dei suini. Questi ultimi possono silenziosamente infettare l’uomo integrando e alterando la composizione dei geni, provocando malattie o xenozoonosi.

Tuttavia, grazie a tecniche di manipolazione genetica come il sistema CRISPR, questi retrovirus sono stati disattivati nel genoma del maiale.

Recenti studi sugli xenotrapianti

Nel 2022 è stato eseguito il primo trapianto di cuore da un maiale geneticamente modificato a un essere umano con insufficienza cardiaca allo stadio terminale. Inizialmente non vi è stato alcun rifiuto da parte dell’individuo ricevente.

Tuttavia, è morto dopo otto settimane dopo aver sviluppato un’infezione da herpesvirus suino. Questo virus, che causa la malattia di Aujeszky nei suini, non è stato identificato negli studi precedenti al trapianto.

D’altra parte, un recente articolo pubblicato su The New England Journal of Medicine, riportava come i reni dei maiali transgenici funzionassero bene nel corpo di due persone. Tuttavia, questo si trattava di uno studio più sperimentale e dimostrativo, poiché i pazienti umani erano cerebralmente morti.

Gli xenotrapianti costituiscono una possibile soluzione?

Indubbiamente, la domanda di organi da parte degli esseri umani è un problema latente. Inoltre, con la crescita esponenziale della popolazione negli ultimi anni, è previsto un aumento della necessità di trapianti.

Sebbene lo xenotrapianto possa offrire una fornitura illimitata di organi, ci sono ancora molte domande che la scienza deve risolvere prima di implementare questa tecnica come pratica di routine.

Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per valutare lo xenotrapianto come pratica sicura e funzionale per lunghi periodi di tempo.