Rene suino: urina dopo un anno a −150°C

Un rene di maiale conservato a −150 °C per poco più di un anno ha iniziato a produrre urina dopo che i ricercatori lo hanno riscaldato e collegato a una macchina per la perfusione (MIT Technology Review). Oggi i reni donati devono di norma essere trapiantati nel giro di poche ore; una tecnica per conservarli a lungo darebbe alle équipe trapiantologiche un margine di tempo mai avuto finora. La ricerca è ancora agli inizi: non è stata sottoposta a revisione tra pari e i reni trapiantati nei maiali sono stati osservati solo per poco.

Il gruppo dell’Università del Minnesota ha pubblicato lo studio su bioRxiv, un server di preprint, cioè articoli diffusi prima della revisione tra pari. I reni esaminati erano all’incirca delle dimensioni di quelli umani e circa 100 volte più grandi dei reni di ratto che il gruppo aveva già riscaldato dopo la conservazione (bioRxiv preprint). È questo salto di scala la notizia, perché la conservazione a freddo ha sempre incontrato le maggiori difficoltà proprio con gli organi grandi.

Trasformare un rene in vetro

Il rene è composto soprattutto d’acqua, attraversata da una fitta rete di vasi e cellule. Se lo si congela con i metodi tradizionali, i cristalli di ghiaccio crescono e lacerano questa struttura delicata. Il gruppo fa invece circolare nei vasi crioprotettori, sostanze simili a un antigelo biologico: mentre l’organo si raffredda, il suo contenuto diventa una sorta di vetro, solido ma privo di cristalli.

Riportarlo dal freddo è la fase più difficile. Basta pensare a un tacchino congelato: la superficie si scongela molto prima del centro. In un organo vetrificato, questo riscaldamento disomogeneo può incrinare i tessuti fragili. La soluzione del gruppo, chiamata nanowarming, consiste nel riempire i vasi del rene con particelle minuscole che rilasciano calore al suo interno, così che il calore non debba penetrare lentamente dalla superficie.

In uno studio del 2023 sottoposto a revisione tra pari, il gruppo aveva già dimostrato di poter recuperare reni di ratto dalla conservazione e trapiantarli con successo (Nature Communications). Restava da capire se il metodo potesse funzionare su un organo delle dimensioni di un rene umano.

Che cosa possono dirci due ore, e cosa no

I ricercatori hanno testato il rene conservato per un anno soltanto con la macchina, che fa circolare liquido caldo nell’organo al posto del corpo. In esperimenti distinti, il gruppo ha trapiantato nei maiali reni riscaldati dopo periodi di conservazione più brevi. Il sangue ha iniziato a circolare, gli organi hanno ripreso colore e dopo circa un minuto è comparsa urina, sebbene in quantità pari a circa due terzi del previsto (MIT Technology Review). I ricercatori hanno osservato i maiali per appena due ore (bioRxiv preprint).

La brevità dell’osservazione è decisiva per interpretare il risultato: la comparsa precoce di urina è un primo segnale di attività, non la prova che il trapianto funzioni. Il compito del rene è filtrare le scorie dal sangue giorno dopo giorno; un organo può iniziare bene e poi cedere nei giorni successivi. Greg Fahy, criobiologo estraneo allo studio, ha accolto con favore il ripristino del flusso sanguigno, ma ha detto a MIT Technology Review che questi esperimenti non dimostrano che i reni avrebbero mantenuto in vita un animale. Per rispondere, bisognerebbe trapiantare nei maiali i reni conservati più a lungo, rimuovere quelli nativi degli animali e seguirli per settimane. Gli autori dichiarano inoltre brevetti legati alla tecnologia (bioRxiv preprint).

Le équipe europee dei trapianti lavorano con tempi stretti. Le linee guida dell’Associazione europea di urologia indicano finestre ideali di 18–21 ore per i reni di donatori in morte cerebrale e di 12 ore dopo la morte circolatoria (EAU guideline). Gli ospedali affiancano già alla semplice conservazione sul ghiaccio macchine che pompano liquido freddo nell’organo, riducendo il rischio di una ripresa funzionale lenta del rene trapiantato (Cochrane review). Se un rene conservato in banca riuscirà un giorno a superare il trapianto e continuare a funzionare, conservarlo per mesi potrebbe permettere ai chirurghi di attendere il ricevente più compatibile e programmare l’intervento, evitando la corsa contro il tempo della notte.

Per ora, i risultati restano circoscritti e comunque notevoli. Il rene conservato per un anno ha prodotto urina sulla macchina; in esperimenti distinti, altri reni trapiantati hanno prodotto urina nei maiali, osservati per appena due ore (bioRxiv preprint). Il gruppo del Minnesota ha riportato in attività un organo delle dimensioni di un rene umano dopo una lunga conservazione allo stato vetroso. La prova ancora da fare è che possa sostenere la vita di un animale.