XENOTRAPIANTI

ANIMALI TRANSGENICI E XENOTRAPIANTI

Per risolvere il problema della scarsità degli organi per i trapianti umani, da tempo alcuni ricercatori hanno pensato di utilizzare gli animali (xenotrapianti) e per risolvere l’inevitabile rigetto, recentemente, sono stati creati animali manipolati geneticamente (transgenici) umanizzati.

La storia degli xenotrapianti

Il primo xenotrapianto risale al 1906. Il chirurgo francese Mathieu Jaboulay collegò un rene di maiale al braccio sinistro di un uomo. L’organo dovette essere rimosso dopo tre giorni. Per arrivare al primo vero xenotrapianto con innesto dell’organo nel corpo del paziente bisogna aspettare il 1963, quando il chirurgo Hichcock a Pittsburg tentò di impiantare in un uomo un cuore di scimpanzé. Il risultato fu disastroso e il paziente morì dopo 90 minuti per la violenta reazione con cui il sistema immunitario respinse l’organo animale trapiantato (Stark T. Knife of the heart : the story of the transplant surgery, pp. 19-20, UK Macmillan, 1996). Nei successivi venti anni in letteratura vengono segnalati ancora tentativi di xenotrapianto. La morte quasi immediata di tutti i pazienti fu l’inevitabile risultato di questi esperimenti (idem). 

Nel 1984 presso il Lona Linda Medical Centre in California il dottor Leonard Baily tentò un trapianto di cuore di babbuino su una bambina di due settimane affetta da una grave malattia cardiaca. La bambina fu chiamata Baby Fae e sopravvisse soltanto 21 giorni tra indicibili sofferenze. Anche in questo caso l'esperienza del dottor Baily era soltanto sperimentale, poiché prima dell'intervento sulla bambina aveva tentato circa 160 trapianti tra diverse specie, soprattutto su pecore e capre, per altro con risultati molto discutibili poiché, nel migliore dei casi, la sopravvivenza fu di sei mesi (New Scientist, p. 7, 29 novembre 1984).

Passarono ancora quasi 10 anni prima di effettuare un altro tentativo. Il 28 giugno 1992 il professor Starzl, presso l’Università di Pittburgh, effettuò un altro intervento che fece epoca, nonostante anch’esso ebbe un esito disastroso per il paziente. In quel caso fu trapiantato il fegato di un babbuino in un uomo affetto da AIDS e Epatite B. Il risultato fu veramente poco incoraggiante, nonostante i trionfalismi delle équipe del professor Starzl. Il paziente, infatti, soffrì di intossicazione settica, viremia, esofagite, emorragia della cavità pleurica, collasso cardiocircolatorio, insufficienza renale ed epatica, ostruzione delle vie biliari ed emorragia interna: dopo 70 giorni morì (Starzl T. Baboon-to-human liver transpantation. The Lancet, 341, pp. 65-71, 1993). Dal primo tentativo nel 1906 ad opera di Mathieu Joboulay alla fine del 1997, sono stati 55 gli xenotrapianti documentati in letteratura e tutti hanno avuto un esisto infausto per i pazienti (Taniguchi S. e altri. Clinical xenotransplantation: past, present and future. Annals of the Royal College of Surgery (England), 79, pp. 13-19, 1997). 

Le cifre e i costi

Uno studio della Sandoz (ora Novartis) ritiene che nel 2.010 potrebbero essere eseguiti ogni anno 300.000 trapianti transgenici di rene, 110.000 di cuore, 30.000 di polmone e 20.000 di cuore-polmone insieme (Salomon Brothers. Sandoz : the unrecognised potential of xenotransplantation, 1996). Tutto ciò permetterà un introito annuo di circa cinque miliardi di dollari.

Se per le industrie biotecnologiche gli xenotrapianti sembrano rappresentare una fonte di enormi guadagni, non si può dire lo stesso per la sanità pubblica. Infatti questi interventi, oltre che molto più rischiosi rispetto ai trapianti tradizionali, promettono di essere anche molto più costosi. Nel 1995 è stato calcolato un costo di 250.000 dollari per operazione, senza contare l’allevamento, la stabulazione, l’alimentazione, le cure mediche, i test, il trasporto, lo smaltimento dei resti degli animali e la sistemazione di quelli non impiegati (Altman L.K. Doctors treating AIDS patient turn to baboon marrow cell, The New York Times, 15 dicembre 1995). Un altro studio condotto nel 1996 dall’Istitute of Medicine degli USA, rivela che il costo per gli xenotrapianti per tutti i pazienti che avranno bisogno di organi potrebbe raggiungere la ragguardevole cifra di 20,3 miliardi di dollari (Istitute of Medicine. Xenotransplantation: science, ethics, and policy, Washington DC: National Academy Press, 1996). 

Pertanto quando prendiamo in considerazione il progetto di eseguire in futuro xenotrapianti, dobbiamo considerare anche gli aspetti economici. Poiché le risorse stanziate per la sanità, spesso, sono insufficienti a rispondere a tutte le richieste, la politica degli xenotrapianti peggiorerà ulteriormente la situazione. Per eseguire questo tipo di intervento, molto discutibile sul piano etico e rischiosissimo su quello scientifico, dovranno essere sottratte ingenti risorse economiche normalmente stanziate per interventi indispensabili, scientificamente validi e utili per la collettività.

I rischi

Il principale è quello di infettare gli uomini con virus provenienti dagli organi animali trapiantati. Il sistema immunitario umano è abituato a riconoscere alcuni virus con i quali è già venuto a contatto e per questo motivo è anche in grado di combatterli. Ogni specie animale possiede all’interno del proprio corpo virus spesso poco patogeni o del tutto innocui. Se però vengono a contatto con un organismo non abituato a riconoscerli, come quello umano, possono trasformarsi in agenti di infezioni gravissime e mortali. Ad esempio l’Herpes virus dei macachi è innocuo per questi animali, ma letale per il genere umano. Nel caso degli xenotrapianti inoltre vengono superate le prime barriere naturali (cute e sistema gastrointestinale), poiché i virus sono introdotti direttamente con l’organo trapiantato. Infine per eseguire il trapianto, bisogna annullare temporaneamente il sistema immunitario del paziente, che quindi rimane completamente indifeso nei confronti di qualsiasi agente patogeno.

Louisa Chapman, un’epidemiologa del Centers for Disease Control ad Atlanta, è stata tra i primi scienziati a porre l’accento sui rischi legati agli xenotrapianti. La ricercatrice, infatti, ha ricordato che molti dati ormai suggeriscono come il virus dell’AIDS (HIV), sarebbe stato in realtà un retrovirus presente nelle scimmie e venuto solo di recente a contatto con l’organismo umano in seguito alle prime campagne di vaccinazione contro la poliomielite (Lehrman S. Trans-species transplants raise virus fears, Nature, 376, p. 8, 6 giugno 1996 - Allan J. e altri. Xenotrasplantation : concerns aired over potential new infections American Society of Microbiology - News, 61, n° 9, pp.442-443, 1995). Sull’origine animale del virus dell’AIDS, la comunità scientifica sembra essere concorde e lo stesso professor Gallo ritiene che l’HIV derivi dalle scimmie (Mitchison A. Will we survive ? Scientific American, pp. 102-108, settembre 1993).

Quindi attraverso gli xenotrapianti si rischierebbe di introdurre nell’organismo umano nuovi virus che il nostro sistema immunitario non sarebbe assolutamente in grado di contrastare.

Esiste inoltre un rischio più in generale legato alla manipolazione genetica. Gli animali donatori di organi si ottengono alterando il loro corredo cromosomico affinché possano presentare le caratteristiche volute dai ricercatori: in questo caso organi trapiantabili negli uomini. Ogni carattere determinato geneticamente è però il frutto di una continua evoluzione rappresentata da molte mutazioni: solo quelle compatibili con la sopravvivenza della specie si sono mantenute, le altre sono state eliminate per selezione naturale. Nel caso invece della manipolazione genetica, per la prima volta nella storia della biologia, le mutazioni sono introdotte artificialmente e non hanno passato il vaglio dei meccanismi di selezione naturale e quindi non siamo assolutamente in grado di valutare come gli ecosistemi reagiranno.

Un altro aspetto da discutere è quello delle conseguenze a livello biologico dell’immissione nell’organismo umano di un organo di origine animale. Il professor Starzl, dopo la morte del paziente cui aveva trapiantato un fegato di babbuino, procedette all’autopsia. Il risultato fu sconcertante. Le cellule del babbuino, infatti, erano migrate in tutto il corpo del paziente e si erano insediate stabilmente nella cute, nel cuore, nel naso e in molti altri organi (Starzl, Baboon-to-human liver transpantation. The Lancet, 341, p. 65-71, 1993). Starzl ha quindi affermato che in tutti i trapianti che hanno avuto successo si era verificata una migrazione delle cellule appartenenti all’organo impiantato. La diffusione avveniva velocemente attraverso il sistema circolatorio. 

Pertanto, il successo di uno xenotrapianto, è legato alla creazione di un uomo, che da un punto di vista cellulare e genetico, è diventato un ibrido uomo-animale e Starzl usa il termine di “chimera post-trapianto”. Altri ricercatori però solo andati oltre. L’équipe diretta da David Sachs (Biotransplant, Massachussetts, USA) infatti, suggerisce addirittura di trapiantare nel paziente che ha subito uno xenotrapianto, anche il midollo osseo dell’animale donatore. Così facendo si otterrebbe un uomo più “chimerico” e quindi maggiormente in grado di accettare l’organo ricevuto (Sachs e altri. Tolerance and xenograft survival, Nature Medicine, 1, 9, p. 969, 1995). Quindi, nel momento in cui trapiantiamo, ad esempio, un fegato di un maiale, in un essere umano, otteniamo, da un punto di vista biologico, un ibrido costituito per il 93% da un uomo e per il 7% da un maiale. Oltre ai rischi d’infezioni, quali conseguenze psicologiche si verificheranno? I trapiantati come reagiranno all’idea di essere diventati, biologicamente, parzialmente animali? I problemi che si creeranno saranno molto maggiori rispetto a quelli che finora abbiamo dovuto affrontare. 

Recentemente però è stato provato che i rischi derivanti dagli xenotrapianti non sono solo teorici, ma anche reali. Alcuni ricercatori britannici hanno comunicato che virus derivanti dai maiali (PERVs) avevano infettato cellule renali umane in vitro e si erano replicate finché le particelle “erano diventate non più suscettibile ad essere distrutte dal sistema immunitario umano” (Laurie Garrett. Pig virus called human threat, New York Newsday, p. A37, 14 novembre 1996).

Pochi mesi fa un equipé di ricercatori del Centers for Disease Control (CDC) guidati da Walid Heleine hanno scoperto un virus derivante dalle scimmie (Simian foamy virus - SFV) nel sangue di quattro ricercatori che negli ultimi 20 anni avevano maneggiato primati nei loro laboratori. L’analisi della sequenza del DNA dei virus ha permesso di scoprire che in 3 casi su 4 l’infezione era stata trasmessa da babbuini, una delle specie che sono state prese in considerazione per gli xenotrapianti. L’equipé di Walid Heleine ha anche trovato casi di trasmissione del SFV nei pazienti morti dopo avere ricevuto un fegato di babbuino per uno xenotrapianto. (Walid Heleine e altri. Identification of a human population infected with simian foamy viruses, Nature Medicine, vol.4, n°4, pp. 403-407, aprile 1998). E infatti il virologo Jonathan Allan ritiene che gli SFV rappresentano “la più grande e immediata minaccia per il genere umano tra i retrovirus conosciuti derivanti dai primati” (Jonathan Allan, Molecular diagnosis, vol. 1, n° 3, p.211, settembre 1996), poiché il loro potenziale patogeno potrà essere conosciuto soltanto dopo che si sarà bene stabilizzato nella popolazione umana.

Nel campo biologico ogni intervento non è esente da rischi. Nella loro valutazione dobbiamo tenere in considerazione due variabili : la gravità e la probabilità. E’ meglio correre un rischio più probabile ma meno grave, piuttosto che il contrario. Nel caso degli xenotrapianti i rischi, come abbiamo visto, sono gravissimi. Fino a qualche tempo fa però non avevano dati sulla probabilità che ciò potesse avvenire. Ora invece sappiano che gli xenotrapianti sono portatori di rischi molto gravi e molto probabili.

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