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Scienza dei trapianti, cosa accadrà nei prossimi cinque anni?

Da Trapianti.net

25/01/2017

In occasione del 26° Congresso Internazionale della Transplantation Society ad Hong Kong oltre 3000 delegati hanno discusso e si sono confrontati sulle sfide e sulle opportunità nel mondo dei trapianti, riassunte in circa 1600 contributi scientifici. Con tale mole di documenti presentati non è possibile riferire su tutto: questo articolo riassume, tuttavia, le tematiche di maggiore interesse che dovranno essere affrontate e, si spera, risolte nel prossimo futuro.

Il tema portante del congresso è stato tracciato da Phil O'Connell del Westmead Hospital di Sydney che, nel suo discorso inaugurale, ha sottolineato come la grande sfida per il futuro sia quella di migliorare i risultati a lungo termine del trapianto di organi solidi. "Il 40% degli organi trapiantati viene perso entro 10 anni e un'alta percentuale di pazienti soffre di effetti collaterali legati all'immunosoppressione". Questi, a suo avviso, sono i due principali problemi che la scienza di base deve affrontare e risolvere. Su questa traccia il congresso ha visto alternarsi ricercatori di tutto il mondo che hanno discusso dei progressi raggiunti e delle sfide che rimangono da affrontare.

Nella sessione plenaria (trasformazione della Scienza di trapianto), Joseph Tector, dell'Università dell'Alabama, ha riferito sui progressi della tecnologia di gene-editing CRISPR/Cas9 che, secondo autorevoli fonti scientifiche, è stata la più grande conquista degli ultimi anni (Doudna JA, et al. Genome editing: The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science 2014) e che, per questo, potrebbe avere lo stesso impatto (riconosciuto con il Nobel) che ha avuto la scoperta della reazione a catena della polimerasi alla fine degli anni 1980.

I dettagli del sistema CRISPR/CAS9 non possono essere facilmente tradotti in termini semplici o spiegati in poche righe, ma il punto cruciale è che si tratta di un sistema che permette la modifica dei geni che potrebbe potenzialmente rivoluzionare l'immunologia dei trapianti non solo per superare le barriere nell'ambito dello xenotrapianto, ma per le molte patologie  a componente genetica.

Strettamente legati al tema precedente sono gli studi sul monitoraggio del sistema immunitario e sui progressi dei nuovi biomarcatori su cui ha riferito Matthew Albert, della Genentech degli USA che, permettendo una migliore identificazione dei pazienti a rischio di perdita del trapianto e una maggiore comprensione dei processi immunitari sottostanti, consentiranno di sviluppare terapie immunosoppressive su  misura per ciascun paziente (Urrutia A, et al. Standardized whole-blood transcriptional profiling enables the deconvolution of complex induced immune responses. Cell Rep. 2016).

Altro tema centrale è stato quello della prevenzione e del trattamento del danno ischemico da riperfusione (IRI) in relazione al ruolo del sistema immunitario, in particolare la correlazione tra IRI e l'espressione di citochine innate e adattative (Zarrinpar A, et al. Evolution of innate and adaptive cytokine responses in ischemia reperfusion injury in orthotopic liver transplantation. Transplantation. 2016), che hanno portato allo sviluppo di approcci e agenti innovativi per il trattamento della stessa tramite nanoparticelle (Stead S, et al. Dendritic cell phenotype and function modification with targeted porous silicon nanoparticles. Transplantation. 2016).

Molte altre presentazioni hanno riguardato il sistema di conservazione degli organi più appropriato per ottenere risultati ottimali. I dibattiti si sono focalizzati sui diversi metodi utilizzati: ipotermia o normotermia, statici o perfusi, continui o fissi, da soli o in combinazione (Hunter JP, et al. An exciting new era in donor organ preservation and transplantation: assess, condition, and repair! Transplantation. 2016).

Da qui il tema della riparazione tissutale degli organi danneggiati, presentato da Giuseppe Orlando del Wake Forrest School of Medicine degli Stati Uniti, che, in una presentazione spettacolare, ha dimostrato come il bioprinting di tessuti viventi non sia più fantascienza ma sia vicino a diventare realtà.

Un argomento che sta suscitando sempre maggiore interesse viste le recenti esperienze sulla riparazione dei tessuti danneggiati e sulle potenzialità che ha nel soddisfare le esigenze di trapianto fornendo nuovi organi su richiesta senza la necessità d'immunosoppressione (Kang HW, et al. A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity. Nat Biotechnol. 2016).

Sono stati molti i temi interessanti del Congresso Internazionale, tra i quali la rigenerazione del rene attraverso la consegna di cellule staminali mesenchimali umane (Takasato M, et al. Kidney organoids from human iPS cells contain multiple lineages and model human nephrogenesis. Nature, 2015) o la generazione di cellule che producono insulina(Raikwar SP, et al. Human iPS cell-derived insulin producing cells form vascularized organoids under the kidney capsules of diabetic mice. PLoS One, 2015). Per concludere con il tema di apertura del congresso tracciato dal Phil O'Connell, e cioè la perdita degli organi a distanza dal trapianto in cui gioca un ruolo determinate il rigetto cronico anticorpo-mediato.

Nel riconoscere che gli anticorpi specifici del donatore sono un biomarcatore diagnostico importante e ben consolidato, si è discusso su come migliorare ulteriormente il valore prognostico del test che li rileva e li quantifica, in particolare nei pazienti con una prognosi sfavorevole (Yell M, et al. C1q binding activity of de novo donor-specific HLA antibodies in renal transplant recipients with and without antibody-mediated rejection. Transplantation. 2015).

Ma l'argomento ha inevitabilmente aperto finestre di discussione su altri scenari, quali: sistema immunitario adattativo, ruolo delle cellule T regolatorie (Treg) e tolleranza. Alla fine del congresso è stato chiaro che non ci sono risposte semplici. Nel corso degli anni, si è imparato che le complicazioni che interessano i risultati post-trapianto hanno molteplici cause che coinvolgono i processi immunologici, quelli pro-fibrotici, quelli infiammatori, nonché le conseguenze della tossicità dei farmaci immunosoppressori.

Nonostante ciò appare verosimile che nei prossimi 5 anni si possa assistere:
-alla definizione di una serie di biomarcatori affidabili capaci di prevedere il fallimento del trapianto su lungo periodo;
-al trattamento dei pazienti con diabete di tipo 1 con cellule staminali embrionali e iPSC generate dalle cellule beta;
-all'applicazione su scala più ampia della terapia cellulare con le cellule Treg per prevenire e curare il rigetto anticorpo-mediato.

Sono questi i passaggi chiave di un continuo progresso scientifico attraverso cui raggiungere un miglioramento degli esiti del trapianto su lungo periodo.

Baan CC. Basic Sciences in development: what changes will we see in transplantation in the next 5 years? Transplantation 2016;100 (12):2507-2511.

(Trapianti.net)

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