I Ricercatori dell’UTMB trapiantano con successo polmoni bioingegnerizzati

Sono sempre meno gli organi disponibili per i trapianti: la coltivazione in laboratorio di organi umani sta facendo un balzo in avanti

GALVESTON, Texas — Un gruppo di ricerca della University of Texas Medical Branch (UTMB)di Galveston ha bioingegnerizzato i polmoni e li ha trapiantati in suini adulti senza complicazioni mediche.

Nel 2014 Joan Nichols e Joaquin Cortiella della University of Texas Medical Branch di Galveston sono stati i primi ricercatori a bioingegnerizzare con successo polmoni umani in laboratorio. In un documento ora disponibile sulla Science Translational Medicine, forniscono dettagli su come il loro lavoro è progredito dal 2014, al punto che non si sono verificate complicanze nei suini con i test preclinici standard.

“Il numero di persone che hanno sviluppato gravi lesioni polmonari è aumentato in tutto il mondo, mentre il numero di organi trapiantabili disponibili è diminuito. Il nostro obiettivo finale è quello di fornire nuove opzioni alle molte persone in attesa di un trapianto”,dichiarano Cortiella, professore di anestesia pediatrica e Nichols, professore di medicina interna e direttore associato del Galveston National Laboratory presso l’UTMB.

Per produrre un polmone bioingegnerizzato, è necessario un supporto speciale che soddisfi le esigenze strutturali di un polmone. Un’impalcatura di supporto è stata creata utilizzando un polmone di un animale non collegato, il quale è stato trattato con una speciale miscela di zucchero detergente per eliminare tutte le cellule e il sangue nel polmone, lasciando solo le proteine di supporto e l’“impalcatura” posteriore del polmone. Si tratta di un’impalcatura a forma di polmone realizzata totalmente con proteine polmonari.

Le cellule utilizzate per produrre ciascun polmone bioingegnerizzato provenivano da un unico polmone rimosso da ciascuno degli animali oggetto dello studio: questo era poi la fonte di cellule utilizzate per produrre il polmone bioingegnerizzato con tessuto corrispondente per ogni animale nello studio. L’impalcatura polmonare è stata posta in una vasca riempita con un insieme di sostanze nutritive accuratamente miscelato e le cellule degli animali stessi sono state aggiunte all’impalcatura seguendo un protocollo attentamente progettato. I polmoni bioingegnerizzati sono stati coltivati in un bioreattore per 30 giorni prima del trapianto. I riceventi animali sono stati tenuti in vita per 10 ore, due settimane, un mese e due mesi dopo il trapianto, permettendo al team di ricerca di esaminare lo sviluppo del tessuto polmonare dopo il trapianto e come il polmone bioingegnerizzato si sarebbe integrato con il corpo.

Tutti i suini che hanno ricevuto un polmone bioingegnerizzato sono rimasti sani. Già due settimane dopo il trapianto, il polmone bioingegnerizzato aveva stabilito la forte rete di vasi sanguigni necessari al polmone per sopravvivere.

“Non abbiamo visto alcun segno di edema polmonare, che di solito avviene se la vascolarizzazione non è abbastanza matura”, hanno detto Nichols e Cortiella. “I polmoni bioingegnerizzati hanno continuato a svilupparsi dopo il trapianto senza infusioni di fattori di crescita e l’organismo ha fornito tutti gli elementi necessari per il loro sviluppo”.

Nichols ha detto che l’obiettivo dello studio è stato quello di capire quanto bene il polmone bioingegnerizzato si potesse adattare e continuasse a maturare all’interno di un grande corpo vivo. Non hanno tuttavia valutato quanto il polmone bioingegnerizzato abbia fornito l’ossigenazione all’animale.

“Sappiamo che gli animali avevano una saturazione di ossigeno del 100%, dato che avevano un polmone che funzionava normalmente”, ha detto Cortiella. “Anche dopo due mesi, il polmone bioingegnerizzato non era ancora abbastanza maturo da permetterci di fermare il polmone normale e passare a quello bioingegnerizzato”.

Per questo motivo, gli studi futuri prenderanno in considerazione la sopravvivenza a lungo termine e la maturazione dei tessuti, nonché la capacità di scambio di gas.

I ricercatori hanno detto che, con finanziamenti sufficienti, potrebbero crescere i polmoni da trapiantare in persone in condizioni di uso ‘compassionevole’ entro cinque o dieci anni.

“Ci sono voluti un sacco di passione e 15 anni di ricerca per arrivare a questo punto, il nostro team ha fatto qualcosa di incredibile con un budget incredibilmente ridotto e un gruppo di persone incredibilmente dedicato”, hanno detto Nichols e Cortiella.

Tradotto in Italiano. Articolo originale: UTMB

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