Da "La Repubblica" del 4 gennaio 2002

Annunciata in Usa la clonazione di nove maialini: con i loro organi in futuro non ci sarà rigetto

RENATO DULBECCO

L'ANNUNCIO di un notevole progresso nella clonazione di maiali adatti per trapianti nell'uomo ha prodotto grande sensazione nella stampa di tutto il mondo. Ci si può chiedere perché. La ragione è che c'è un grande bisogno di trapianti in pazienti affetti da varie malattie, ma gli organi adatti per tali trapianti sono molto scarsi. Per esempio una persona con un'infezione da certi virus, come epatite B o C, può avere un fegato distrutto dall'infezione in modo tale che solo il rimpiazzo dell'organo con un fegato funzionale può permettere la sopravvivenza. Lo stesso vale per un buon numero di malattie che colpiscono organi diversi. Ma ottenere un organo per trapianto è molto difficile. Per esempio, negli Usa, tra i pazienti con grave insufficienza epatica solo il 20 per cento ricevette un trapianto tra il '95 e il '99. Questi sono trapianti ottenuti da donatore umano; si può capire che essi siano rari, perché un organo intero si può solo ottenere da una persona deceduta per un incidente, e che altrimenti sia in buone condizioni di salute.
Da anni si è perciò pensato a ottenere organi per trapianto da animali, e si sono fatti tentativi usando organi prelevati da scimmie, che sono gli animali più vicini all'uomo. I pochi tentativi però non hanno avuto successo, perché gli organi trapiantati venivano rigettati, cioè venivano distrutti.

Il meccanismo della distruzione del trapianto ha a che fare con la funzione di un sistema difensivo presente in tutti gli animali, il sistema immunitario. Questo sistema è basato su cellule note come linfociti, che sono presenti in tutto il corpo. Alla loro superficie i linfociti hanno molecole che formano dei disegni speciali con i quali possono interagire con altre molecole. Quando una sostanza estranea nel corpo di un individuo, alcuni dei linfociti la riconoscono perché si lega ai loro disegni; allora c'è una reazione diretta a eliminare la sostanza estranea, che può avvenire in due modi. Uno è la produzione di anticorpi, cioè molecole circolanti nel sangue capaci di bloccare la sostanza estranea; questo avviene quando la sostanza è un batterio, o un virus, o anche una sostanza chimica. L'altro tipo di reazione, che avviene quando la sostanza estranea è una cellula o un organo, è la sua distruzione da parte dei linfociti che la riconoscono attraverso i loro disegni e si legano ad essa. Quest'ultimo metodo è quello che porta al rigetto di un trapianto tra individui della stessa specie.

Ciò che rende il trapianto estraneo all'organismo sono le molecole presenti alla superficie delle cellule. Nel corpo di un individuo c'è compatibilità tra tutte le sue cellule e il suo sistema immunitario; ma quando si introduce il trapianto le sue cellule sono spesso incompatibili con il sistema immunitario del ricevente, e vengono rigettate. Questo non avviene soltanto per i trapianti da un animale di specie diversa: anche un trapianto da un essere umano a un altro può essere rigettato. Le molecole responsabili sono note; e perciò possibile classificare quelle presenti sulle cellule della persona che riceve il trapianto e quelle presenti sulle cellule del trapianto stesso, in modo da selezionare la combinazione più favorevole. Generalmente un accordo perfetto non si trova, eccetto che nei casi in cui il donatore e il ricevitore di organo siano gemelli identici; negli altri casi c'è sempre un certo pericolo di rigetto, che però può essere controllato con l'uso di appositi farmaci. I risultati possono essere molto buoni, come dimostrato dall'esistenza di pazienti che hanno ricevuto un trapianto cardiaco dieci anni fa, e continuano a essere in buona salute.

Il rigetto immunologico è l'ostacolo all'uso di organi di animali per trapianti umani. Già da tempo questo problema è stato riconosciuto, e molta ricerca è stata indirizzata a risolverlo. L'interesse è stato concentrato sulla possibilità di usare organi di maiale, che hanno dimensioni compatibili con quelli umani. Lo studio immunologico dei maiali, e di altri animali, dimostrò che i loro organi vengono rigettati per un meccanismo diverso da quello che causa il rigetto di organi umani: è un rigetto molto rapido, che avviene in pochi giorni, mentre il rigetto di un organo umano è più lento, richiede settimane. È stato possibile accertare che questo rigetto rapido avviene per un meccanismo diverso da quello del rigetto lento: non è dovuto all'attacco diretto dei linfociti sulle cellule, ma alla produzione di anticorpi che suscitano una catena di reazioni responsabili per la loro morte.

Un risultato importante è stato stabilire quale è la sostanza presente alla superficie delle cellule del trapianto animale che suscita questa risposta: è uno zucchero speciale (galattosio) attaccato a molecole di superficie. Questo zucchero è presente sulle cellule di tutti gli animali, eccetto l'uomo e alcune scimmie. L'assenza dello zucchero sulle cellule umane fa risultare le cellule di animali estranee all'uomo, così suscitando la risposta immunitaria.

Il gene responsabile per la presenza dello zucchero negli animali è stato identificato; esso non è attivo nell'uomo. Gli scienziati di cui parla la recente notizia sono partiti da queste conoscenze per cercare di ottenere maiali i cui organi non suscitino il rigetto acuto nell'uomo. Allo stadio presente delle ricerche, hanno prodotto 9 maialini che posseggono solo una copia del gene responsabile. (Bisogna ricordare che tutti gli animali posseggono due copie della maggioranza dei geni, una derivante dal padre, l'altra dalla madre). Perciò i loro organi causerebbero ancora il rigetto acuto. Ma incrociandoli tra di loro si otterranno maiali in cui entrambe le copie del gene siano inattive, ed essi produrranno organi che non provocheranno il rigetto acuto. Col metodo della clonazione da uno di essi potrà poi ottenere un numero indefinito di maiali con le stesse proprietà.

Questo è certamente un passo importante; però non è ancora la risoluzione completa del problema, perché gli organi di questi maiali ancora susciteranno il rigetto lento. Ora è necessario modificare altri geni in modo da abolire o ridurre questo problema. È un compito difficile, perché molti geni sono coinvolti nel generare il rigetto lento; ma, studiando i sistemi linfatici del maiale e dell'uomo si spera di identificare i geni che sono principalmente responsabili, e modificarli in modo da renderli compatibili tra le due specie.