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Primo trapianto d'organo intero realizzato con tessuti ingegnerizzati

Primo trapianto d'organo intero con tessuti ingegnerizzati

trachea ready for transplantUn gruppo condotto dal Professor Paolo Macchiarini all'Università di Barcellona, Spagna, ha eseguito il primo trapianto d'organo intero da realizzare mediante l'impiego di tessuto ingegnerizzato prelevato dalle cellule staminali del paziente.ANCHOR L'intervento chirurgico fu eseguito nel giugno del 2008, a seguito di studi preclinici condotti su topi e maiali che indussero il gruppo di ricerca a ritenere che il metodo poteva essere impiegato nell'uomo.

Il paziente di nome Claudia Castillo, aveva 30 anni all'epoca dell'intervento. Era affetta da tubercolosi e riportava un danno permanente causato dalla malattia a carico della trachea e del polmone sinistro. La perdita della funzione delle vie aeree normali può essere devastante, e Claudia non era in grado di svolgere le normali faccende domestiche e curare i propri figli.

Spesso i tentativi di sostituire le vie aeree superiori mediante interventi chirurgici si sono rivelati difficili e hanno portato a serie complicanze come necrosi dell'innesto, emorragie e infezioni gravi. Queste procedure causano un alto tasso di mortalità e poichè il danno alla trachea non è una patologia potenzialmente fatale, dalla metà degli anni '90, c'è stata una spinta a trovare degli approcci alternativi. Claudia dette il consenso all'applicazione della nuova tecnica di trapianto, che era stata sviluppata con l'impiego di topi e maiali, e che non aveva generato la risposta immunologica di solito associata ai trapianti d'organo.

Il trapianto delle vie aeree è particolarmente complesso perchè la mucosa che costeggia i passaggi contiene molte cellule immunitarie che causano il rigetto del trapianto. Il controllo del rigetto dell'innesto di solito richiede alte dosi di farmaci immunosoppressivi, ma buone indicazioni provenienti dagli studi animali lasciavano intendere che il nuovo organo poteva sviluppare una quantità di sangue funzionale che non sarebbe stato rigettato.ANCHOR

La trachea fu prelevata da un donatore di 51 anni morto di emorragia cerebrale. Questa fu decellularizzata in un periodo di sei settimane mediante l'uso di una tecnica nuova atta a rimuovere tutte le cellule del donatore in modo tale che rimanesse solo la ‘matrice’, un'impalcatura che diede la struttura della trachea rimanente.

Cellule staminali furono prelevate dal midollo osseo di Claudia e furono messe in coltura dal gruppo di Martin Birchall all'università di Bristol, Regno Unito. Le cellule staminali si trasformarono in condrociti usando tecniche di coltura originariamente studiate per il trattamento dell'osteoartrite. Una volta allevata una grande popolazione di condrociti, essi sono stati seminati sulla matrice della trachea con una siringa, insieme a una popolazione di cellule epiteliali, che formano il rivestimento delle vie aeree. La semina è avvenuta in un bioreattore sviluppato al Politecnico di Milano, per creare le condizioni giuste e i nutrienti per la crescita di ogni tipo di cellula.

Quattro giorni dopo la semina la terachea appariva popolata di cellule del paziente e fu impiegata nella chirurgia dei trapianti. Dopo essere stata monitorata in terapia intensiva per due giorni le condizioni della paziente era tali da consentirle di ritornare nel reparto. Solo quattro giorni dopo il trapianto l'innesto quasi non si distingueva dal normale tessuto circostante.

Claudia non subì complicanze e potè tornare a casa dieci giorni dopo l'intervento chirurgico. Da allora sta bene ed è in grado di salire le scale e accudire i bambini. Non le sono stati somministrati farmaci immunosoppressivi e i controlli a due e quattro mesi dall'operazione non hanno evidenziato segni di infiammazione o anticorpi antidonatore. Ulteriori controlli di follow-up dopo sei mesi sono programmati prima che possano proseguire gli studi clinici.

Questo trapianto sembra esser stato un successo per la prima volta, nonostante i piccoli aggiustamenti apportati ai metodi sulla base dei metodi usati negli animali, e ben note differenze di strutture tra la trachea umana e quella del maiale. I chirurghi hanno scoperto che le similarità fra il tessuto umano e quello del maiale, sia pre che post decorso operatorio erano notevoli, e ciò ha consentito loro di pianificare il lavoro in modo preciso.


References

  1. Macchiarini, P. et al. (2008) Clinical transplantation of a tissue-engineered airway, The Lancet, published online 19 Nov 2008, DOI:10.1016/S0140-6736(08)61598-6
  2. Jungebluth, P., Go, T. et al (2008) Structural and morphological evaluation of a novel enzymatic detergent tissue engineered tracheal tubular matrix, J Thorac Cardiovasc Surg (in press).

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