Lezioni apprese dal primo cuore di maiale geneticamente modificato in un paziente umano – ScienceDaily

Il paziente, David Bennett, Sr., 57 anni, è stato curato presso il Centro medico dell’Università del Maryland. Ha sperimentato una forte funzione cardiaca senza segni evidenti di rigetto acuto per quasi sette settimane dopo l’intervento. Un’improvvisa insorgenza di insufficienza cardiaca lo ha portato alla morte due mesi dopo il trapianto. Da allora, il team di trapianti ha condotto studi approfonditi sui processi fisiologici che hanno portato all’insufficienza cardiaca per identificare i fattori che possono essere prevenuti nei trapianti futuri per migliorare le probabilità di successo a lungo termine.

“Il nostro articolo fornisce informazioni cruciali su come una moltitudine di fattori abbia probabilmente giocato un ruolo nel declino funzionale del cuore trapiantato”, ha affermato l’autore principale dello studio Muhammad M. Mohiuddin, MD, professore di chirurgia e direttore scientifico/del programma del programma di xenotrapianto cardiaco. all’UMSOM. “Il nostro obiettivo è continuare a portare avanti questo campo mentre ci prepariamo per le sperimentazioni cliniche di xenotrapianti che coinvolgono organi di maiale”.

Il signor Bennett, che era in insufficienza cardiaca allo stadio terminale e si avvicinava alla fine della sua vita, non si qualificava per un trapianto di cuore tradizionale. La procedura è stata autorizzata dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti ai sensi della sua disposizione sull’accesso allargato (uso compassionevole).

“Eravamo determinati a far luce su ciò che ha portato alla disfunzione del trapianto di cuore nel signor Bennett, che ha compiuto un atto eroico offrendosi volontario per essere il primo al mondo”, ha detto il coautore dello studio Bartley Griffith, MD, Professore di Chirurgia e Thomas E. e Alice Marie Hales Distinguished Professor in Transplantation presso UMSOM. “Vogliamo che il nostro prossimo paziente non solo sopravviva più a lungo con uno xenotrapianto, ma torni alla vita normale e prosperi per mesi o addirittura anni”.

Per comprendere meglio i processi che hanno portato alla disfunzione del trapianto di cuore di maiale, il team di ricerca ha eseguito test approfonditi sui limitati tessuti disponibili nel paziente. Hanno accuratamente mappato la sequenza di eventi che hanno portato all’insufficienza cardiaca, dimostrando che il cuore ha funzionato bene con test di imaging come l’ecocardiografia fino al giorno 47 dopo l’intervento.

Il nuovo studio conferma che non si sono verificati segni di rigetto acuto durante le prime settimane dopo il trapianto. Probabilmente, diversi fattori sovrapposti hanno portato all’insufficienza cardiaca nel signor Bennett, incluso il suo cattivo stato di salute prima del trapianto che lo ha portato a diventare gravemente immunocompromesso. Ciò ha limitato l’uso di un efficace regime anti-rigetto utilizzato negli studi preclinici per lo xenotrapianto. Di conseguenza, i ricercatori hanno scoperto che il paziente era probabilmente più vulnerabile al rigetto dell’organo dagli anticorpi prodotti dal sistema immunitario. I ricercatori hanno trovato prove indirette di rigetto mediato da anticorpi basate su istologia, colorazione immunoistochimica e analisi dell’RNA a singola cellula.

Anche l’uso di un’immunoglobulina per via endovenosa, IVIG, un farmaco che contiene anticorpi, può aver contribuito a danneggiare le cellule del muscolo cardiaco. È stato somministrato al paziente due volte durante il secondo mese dopo il trapianto per aiutare a prevenire l’infezione, probabilmente innescando anche una risposta immunitaria anti-maiale. Il team di ricerca ha trovato prove di anticorpi immunoglobulinici che prendono di mira lo strato di endotelio vascolare del maiale del cuore.

Infine, il nuovo studio ha indagato la presenza di un virus latente, chiamato citomegalovirus suino (PCMV), nel cuore del maiale, che potrebbe aver contribuito alla disfunzione del trapianto. L’attivazione del virus potrebbe essersi verificata dopo che il regime di trattamento antivirale del paziente è stato ridotto per affrontare altri problemi di salute. Ciò potrebbe aver avviato una risposta infiammatoria causando danni cellulari. Tuttavia, non ci sono prove che il virus abbia infettato il paziente o si sia diffuso agli organi oltre il cuore. Sono stati sviluppati protocolli di test PCMV migliorati per il rilevamento sensibile e l’esclusione di virus latenti per futuri xenotrapianti.

Altri coautori della facoltà UMSOM di questo studio includono: Avneesh K Singh, PhD, Alison Grazioli, MD, Kapil Saharia, MD, Tianshu Zhang, MD e Christine Lau, MD.

“Da questo rivoluzionario intervento chirurgico e dal coraggioso primo paziente, il signor Bennett, si possono trarre preziose lezioni che ci informeranno meglio per i futuri xenotrapianti”, ha affermato il decano dell’UMSOM Mark T. Gladwin, MD, vicepresidente per gli affari medici, Università del Maryland, Baltimora, e John Z. e Akiko K. Bowers Distinguished Professor. “In futuro, il nostro team di chirurghi-scienziati utilizzerà test delle cellule immunitarie di nuova concezione per monitorare il paziente in modo più preciso nei giorni, nelle settimane e nei mesi successivi allo xenotrapianto. Ciò fornirà un controllo più rigoroso dei primi segni di rigetto e la promessa di un’innovazione davvero salvavita.”

Informazioni: i membri del programma di xenotrapianto cardiaco presso l’UMSOM hanno ricevuto finanziamenti per la ricerca dalla United Therapeutics Corporation. Revivicor, Inc., ha fornito i maiali e Kiniksa Pharmaceuticals ha fornito gli anticorpi anti-CD40. La School of Medicine dell’Università del Maryland e il Centro medico dell’Università del Maryland hanno sostenuto i costi rimanenti.