Trapianto di cuore di maiale a uomo: cosa è andato storto

 

Il primo cuore di maiale geneticamente modificato in paziente umano è stato eseguito con successo un anno fa, ma dopo sette settimane il paziente è morto: uno studio spiega le cause.

 

 

Un nuovo studio pubblicato su The Lancet ha esposto l’analisi più ampia fino ad oggi su ciò che ha portato all’insufficienza cardiaca nel primo trapianto di successo al mondo di un cuore di maiale geneticamente modificato in un paziente umano.

Questa procedura rivoluzionaria è stata condotta dai medici-scienziati della University of Maryland School of Medicine (UMSOM) nel gennaio 2022 e ha segnato un’importante pietra miliare per la scienza medica.

Il paziente, David Bennett, Sr., 57 anni, è stato curato presso l’Università del Maryland Medical Center. Ha sperimentato una forte funzione cardiaca senza segni evidenti di rigetto acuto per quasi sette settimane dopo l’intervento.

Un improvviso inizio di insufficienza cardiaca ha portato alla sua morte due mesi dopo il trapianto. Da allora, il team di trapianto ha condotto studi approfonditi sui processi fisiologici che hanno portato all’insufficienza cardiaca per identificare i fattori che possono essere prevenuti nei futuri trapianti per migliorare le probabilità di successo a lungo termine.

“Il nostro articolo fornisce informazioni cruciali su come una moltitudine di fattori abbia probabilmente giocato un ruolo nel declino funzionale del cuore trapiantato”, ha detto l’autore principale dello studio Muhammad M. Mohiuddin, professore di chirurgia e direttore scientifico / del programma di xenotrapianto cardiaco presso UMSOM. 

“Il nostro obiettivo è quello di continuare a portare avanti questo campo mentre ci prepariamo per gli studi clinici sugli xenotrapianti che coinvolgono organi suini”.

Il signor Bennett, che era in insufficienza cardiaca allo stadio terminale e si avvicinava alla fine della sua vita, non si qualificava per un trapianto di cuore tradizionale.

La procedura è stata autorizzata dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti in base alla sua disposizione sull’accesso esteso (uso compassionevole).

“Eravamo determinati a far luce su ciò che ha portato alla disfunzione del trapianto di cuore nel signor Bennett, che ha compiuto un atto eroico offrendosi volontario per essere il primo al mondo”, ha detto il coautore dello studio Bartley Griffith, professore di chirurgia e Thomas E. e Alice Marie Hales Distinguished Professor in Transplantation presso UMSOM.

 “Vogliamo che il nostro prossimo paziente non solo sopravviva più a lungo con uno xenotrapianto, ma torni alla vita normale e prosperi per mesi o addirittura anni”.

Per comprendere meglio i processi che hanno portato alla disfunzione del trapianto di cuore di maiale, il team di ricerca ha eseguito test approfonditi sui tessuti limitati disponibili nel paziente.

Hanno accuratamente mappato la sequenza di eventi che hanno portato all’insufficienza cardiaca dimostrando che il cuore funzionava bene nei test di imaging come l’ecocardiografia fino al giorno 47 dopo l’intervento chirurgico.

Il nuovo studio conferma che non si sono verificati segni di rigetto acuto durante le prime settimane dopo il trapianto.

Probabilmente, diversi fattori sovrapposti hanno portato all’insufficienza cardiaca nel signor Bennett, incluso il suo cattivo stato di salute prima del trapianto che lo ha portato a diventare gravemente immunocompromesso.

Ciò ha limitato l’uso di un efficace regime anti-rigetto utilizzato negli studi preclinici per lo xenotrapianto. Di conseguenza, i ricercatori hanno scoperto che il paziente era probabilmente più vulnerabile al rigetto dell’organo dagli anticorpi prodotti dal sistema immunitario.

I ricercatori hanno trovato prove indirette di rigetto mediato da anticorpi basate su istologia, colorazione immunoistochimica e analisi dell’RNA a singola cellula.

L’uso di un’immunoglobulina endovenosa, IVIG, un farmaco che contiene anticorpi, può anche aver contribuito a danneggiare le cellule del muscolo cardiaco.

È stato somministrato al paziente due volte durante il secondo mese dopo il trapianto per aiutare a prevenire l’infezione, probabilmente innescando anche una risposta immunitaria anti-maiale.

Il team di ricerca ha trovato prove di anticorpi immunoglobuline che colpiscono lo strato di endotelio vascolare del cuore del maiale.

Infine, il nuovo studio ha studiato la presenza di un virus latente, chiamato citomegalovirus suino (PCMV), nel cuore di maiale, che potrebbe aver contribuito alla disfunzione del trapianto.

L’attivazione del virus potrebbe essersi verificata dopo che il regime di trattamento antivirale del paziente è stato ridotto per affrontare altri problemi di salute.

Questo potrebbe aver avviato una risposta infiammatoria che causa danni alle cellule. Tuttavia, non ci sono prove che il virus abbia infettato il paziente o si sia diffuso agli organi oltre il cuore.

Sono stati sviluppati protocolli di test PCMV migliorati per il rilevamento sensibile e l’esclusione di virus latenti per futuri xenotrapianti.

“Si possono trarre lezioni preziose da questo intervento chirurgico innovativo e dal coraggioso primo paziente, il signor Bennett, che ci informerà meglio per i futuri xenotrapianti”,ha dichiarato Mark T. Gladwin, Vice Presidente per gli affari medici, Università del Maryland, Baltimora, e John Z. e Akiko K. Bowers Distinguished Professor. 

“In futuro, il nostro team di chirurghi-scienziati utilizzerà saggi di cellule immunitarie di nuova concezione per monitorare il paziente in modo più preciso nei giorni, nelle settimane e nei mesi successivi allo xenotrapianto. Ciò fornirà un controllo più rigoroso dei primi segni di rifiuto e la promessa di un’innovazione veramente salvavita”.