Il primo laboratorio di rigenerazione degli organi al mondo è stato aperto in Canada

La storia della medicina dei trapianti è una delle storie più belle e dolorose della medicina moderna. Il 23 dicembre 1954, al Peter Bent Brigham Hospital di Boston, due fratelli gemelli identici, Ronald e Richard Herrick, furono operati, e a Richard fu trapiantato un rene da suo fratello. Questo fu il primo trapianto di successo mai eseguito, realizzato dal chirurgo Joseph Murray, e aprì una nuova era in cui era possibile sostituire un organo danneggiato con uno funzionante. Poiché i fratelli erano gemelli identici con un corredo genetico identico, non ci fu rigetto immunitario. Da allora, milioni di persone hanno ricevuto una seconda vita: reni, fegati, cuori, polmoni e pancreas, ciascuno prelevato da un'altra persona, deceduta o viva, e trapiantato in un corpo che ne aveva bisogno.

Ma c'è un problema strutturale in questa storia. I donatori sono una risorsa molto limitata e c'è un divario drammatico tra domanda e offerta. In Canada, alla fine del 2025, c'erano 4.344 persone in lista d'attesa per organi. Delle 678 rimosse dalle liste nello stesso anno, circa il 31% è deceduto mentre era in attesa. Negli Stati Uniti i numeri sono molto più grandi: più di 100.000 in attesa, e circa 13-17 persone (a seconda dell'anno di riferimento) muoiono ogni giorno in attesa di un organo.

Nel marzo 2023, Hospital News ha pubblicato un articolo che segna un momento interessante in questa storia. Il primo laboratorio di rigenerazione degli organi al mondo è stato aperto presso il Toronto General Hospital in Canada, parte della University Health Network (UHN), il centro leader in Nord America per i trapianti. Contrariamente a quanto a volte descritto nei titoli, il laboratorio non coltiva organi interi da zero dalle cellule staminali del paziente. Invece, utilizza una tecnica chiamata perfusione, il flusso di un liquido nutriente attraverso un organo donatore, per ripararlo e preservarlo, in modo che organi danneggiati o imperfetti, un tempo scartati, diventino idonei al trapianto. Se l'approccio amplierà il pool di organi, allevierà concretamente la carenza.

Cosa succede realmente nel laboratorio canadese?

Il laboratorio al Toronto General è composto da due piccole sale operatorie (mini-OR) dedicate alla riparazione e al recupero di organi in attesa di trapianto, e una terza stanza, la stanza delle isole (islet room), dove vengono prodotte cellule delle isole pancreatiche (islet cells) dal pancreas per il trattamento del diabete. L'idea centrale è prendere un organo donatore, anche se non in condizioni perfette, e mantenerlo vivo fuori dal corpo in un ambiente controllato, una sorta di incubatrice, per dare al team il tempo di ripararlo e prepararlo per il trapianto. In passato, se un organo aveva subito qualche trauma o non era perfetto, semplicemente non poteva essere trapiantato.

UHN è il più grande centro di trapianto di polmone al mondo, ed è qui che è stato sviluppato il sistema di perfusione polmonare ex vivo (Ex Vivo Lung Perfusion, EVLP), una tecnologia che consente di riparare e trapiantare polmoni donatori danneggiati. L'ospedale esegue circa 1.200-1.400 trapianti all'anno, con un alto tasso di successo. Il nuovo laboratorio prende il principio della perfusione e lo estende a diversi tipi di organi.

Cosa si intende esattamente per rigenerazione degli organi?

Il termine medicina rigenerativa descrive una vasta famiglia di approcci che mirano a riparare, preservare o sostituire tessuto biologico. È importante distinguere tra due approcci molto diversi che vengono spesso confusi nei titoli:

• Riparazione e conservazione di un organo donatore (ciò che fa il laboratorio canadese): si prende un organo reale da un donatore e si utilizza la perfusione per mantenerlo vivo, valutarne la funzione e riparare i danni, in modo che diventi idoneo al trapianto. Questa è una tecnologia già operativa oggi in clinica.
• Ingegneria di organi interi da cellule staminali (la visione a lungo termine): il tentativo di far crescere un organo completamente nuovo in laboratorio dalle cellule staminali del paziente. Questa è ancora in gran parte medicina sperimentale in modelli animali, non una terapia disponibile per gli esseri umani.

L'ingegneria di organi interi è considerata il "Santo Graal" del campo, e si basa generalmente su tre componenti fondamentali:

• Scaffold della matrice extracellulare (ECM scaffold): la struttura tridimensionale di un organo, inclusi collagene, elastina e laminina, senza cellule vive. Paragonabile a una casa senza inquilini.
• Cellule staminali: solitamente cellule iPSC, cellule staminali pluripotenti indotte, riprogrammate da cellule della pelle o del sangue.
• Bioreattore: un dispositivo che simula condizioni fisiologiche, flusso di liquidi, ossigeno e temperatura, e consente alle cellule di dividersi e differenziarsi all'interno dello scaffold.

Il vantaggio teorico di un organo derivato dalle cellule del paziente stesso è che dal punto di vista immunologico è parte del paziente, il che potrebbe ridurre la necessità di farmaci immunosoppressori per tutta la vita e il rischio di rigetto. Ma è importante sottolineare: l'ingegneria di un organo intero e funzionante da cellule staminali non è stata ancora raggiunta negli esseri umani, ed è una sfida scientifica enorme.

Il legame con la medicina dei trapianti: colmare il divario

Per capire perché queste tecnologie sono importanti, bisogna comprendere il divario tra i due mondi.

La medicina dei trapianti classica si basa sul trasferimento di un organo vivo da una persona all'altra. Funziona, salva vite, ma dipende dai donatori. La domanda di organi cresce più rapidamente dell'offerta, principalmente a causa dell'invecchiamento della popolazione. L'attesa media per un rene negli Stati Uniti dura spesso diversi anni.

La medicina rigenerativa cerca di superare questo ostacolo da due direzioni. La prima direzione, già pratica oggi, è l'espansione del pool di donatori attraverso la riparazione degli organi con la perfusione, in modo che organi un tempo scartati diventino utilizzabili. Questo è esattamente ciò che fanno il laboratorio canadese e il sistema EVLP. La seconda direzione, più lontana, è l'ingegneria di tessuti e organi da cellule staminali, che si trova ancora principalmente in fase di ricerca di base.

Decellularizzazione: prendere un organo e smontare solo le cellule

Una delle tecniche studiate nell'ingegneria tissutale è la decellularizzazione, sviluppata per la prima volta da Doris Taylor e dal suo team nel 2008. L'idea: si prende un organo e lo si lava con sostanze detergenti come SDS, che rimuovono tutte le membrane cellulari e il DNA, ma lasciano intatto lo scaffold della matrice extracellulare, quella rete tridimensionale di proteine che costituisce la struttura dell'organo.

Il risultato è un 'organo fantasma' bianco-trasparente, privo di cellule, ma con tutta la geometria originale: vasi sanguigni, struttura interna e valvole. È come ricevere lo scheletro di una casa già pronto, pieno di piani e stanze, ma senza inquilini. Il vantaggio: lo scaffold naturale conserva la rete dei vasi sanguigni, che è uno dei problemi più difficili nell'ingegneria tissutale.

Dove si trovano realmente le prove?

È importante separare ciò che è stato dimostrato da ciò che è ancora una visione. Questi sono i risultati reali e verificati:

Prova di fattibilità: cuore di ratto rigenerato (2008)

Questa è stata la prova di fattibilità fondante. Il team di Doris Taylor ha decellularizzato il cuore di un ratto adulto, ha ripopolato lo scaffold con cellule cardiache e cellule endoteliali, e lo ha fatto battere di nuovo in un bioreattore. Fino all'ottavo giorno, sotto carico e stimolazione elettrica, il cuore ingegnerizzato produceva una gittata pari a circa il 2% di un cuore adulto (o circa il 25% di un cuore fetale di 16 settimane). Molto poco, ma è stata una prova che l'approccio è possibile. Lo studio è stato pubblicato su Nature Medicine ed è diventato uno dei lavori più citati nel campo.

Xenotrapianto: reni di maiale geneticamente modificati in esseri umani (2024 e 2025)

Una tecnologia completamente diversa, non la decellularizzazione, ha registrato progressi notevoli. Nel marzo 2024, il Massachusetts General Hospital ha eseguito il primo trapianto al mondo di rene di maiale geneticamente modificato con CRISPR in un essere umano vivente. Nel gennaio 2025, in questo stesso centro è stato eseguito un secondo trapianto, su un paziente di 66 anni in dialisi da circa due anni, che è stato dimesso dall'ospedale circa una settimana dopo l'intervento. In questi reni, geni suini sono stati disattivati o modificati e sono stati aggiunti geni umani per migliorare la compatibilità e ridurre il rigetto. Non si tratta di un rene cresciuto dalle cellule del paziente, ma di un organo suino geneticamente modificato, e quindi richiede ancora immunosoppressione. Tuttavia, è uno dei progressi più significativi nel campo in questo momento.

Bioprinting di tessuto renale: premio ARPA-H (2026)

Nel gennaio 2026, il Wake Forest Institute for Regenerative Medicine ha ricevuto una sovvenzione dall'agenzia americana ARPA-H, fino a 24,8 milioni di dollari per cinque anni, nell'ambito del programma PRINT. L'obiettivo: sviluppare tessuto renale stampato in 3D e vascolarizzato, che supporti la funzione renale in pazienti con malattia renale. Il tessuto dovrebbe essere formato dalle cellule del paziente stesso in combinazione con bio-inchiostro. Si tratta di una fase iniziale della ricerca, un tessuto che integra la funzione, non di un rene intero funzionante.

Quali sono le vere sfide?

L'entusiasmo è legittimo, ma ci sono seri caveat da conoscere.

Il divario tra modello e umani

La maggior parte degli studi sull'ingegneria di organi interi è stata condotta su animali o su tessuti isolati. Gli esseri umani sono molto più complessi, vivono a lungo e richiedono organi che funzionino per decenni, non per giorni o settimane. Un approccio che funziona in laboratorio non garantisce un organo intero e funzionante in un essere umano.

Rischio di cancro da cellule iPSC

Le cellule iPSC, cellule riprogrammate per essere pluripotenti, comportano un rischio teorico. Se una cellula non si è completamente differenziata e cresce senza controllo, potrebbe trasformarsi in un teratoma, un tumore che contiene molteplici tipi cellulari. Questo rischio viene gestito con un rigoroso controllo di qualità, ma non può essere ignorato.

Etica

Alcuni approcci sperimentali sollevano profonde questioni etiche, ad esempio per quanto riguarda l'uso di animali o chimere. La maggior parte dei gruppi si muove con cautela in questo settore sotto supervisione normativa.

Cronologia realistica

La riparazione e la conservazione degli organi con la perfusione sono già in clinica oggi. I trapianti di rene di maiale geneticamente modificato sono in fase di singoli pazienti e primi studi clinici. L'ingegneria di un organo intero e funzionante da cellule staminali, invece, è ancora a molti anni dalla clinica, se mai arriverà. È bene diffidare dei titoli che promettono "organi su richiesta" a breve.

Cosa si può fare nel frattempo?

1. Se sei in lista d'attesa per un trapianto, il trattamento attuale, il trapianto da donatore, rimane la migliore possibilità. Le tecnologie rigenerative sono promettenti, ma la maggior parte è ancora lontana dalla clinica. L'espansione del pool di donatori con la perfusione è il progresso che già oggi allevia la situazione.
2. Mantieni i tuoi organi sani. Reni, cuore e fegato rispondono bene a uno stile di vita sano: dieta mediterranea, attività fisica regolare (la raccomandazione comune è di circa 150 minuti a settimana), sonno di qualità e astensione dal fumo. Uno stile di vita sano riduce concretamente il rischio di insufficienza d'organo, anche se non è possibile quantificare una percentuale esatta.
3. Controlla regolarmente la tua funzione renale. Un esame della creatinina e del GFR può identificare precocemente i problemi, quando c'è ancora tempo per rallentare il deterioramento.
4. Se hai una malattia renale cronica in fase iniziale, agisci ora. Farmaci della classe degli inibitori SGLT2 (come dapagliflozin ed empagliflozin, sulla base degli studi DAPA-CKD e EMPA-KIDNEY) e finerenone (sulla base dello studio FIDELIO-DKD) hanno dimostrato di rallentare il deterioramento renale. Una conversazione con un nefrologo è fondamentale.
5. Considera la donazione di organi. Oggi, le persone muoiono in lista d'attesa. Segnalare la donazione di organi o firmare una tessera di donatore è un atto che può salvare molte vite.
6. Evita farmaci nefrotossici se possibile. FANS (ibuprofene, naprossene) a dosi elevate e per lungo tempo, e mezzi di contrasto negli esami di imaging, possono danneggiare i reni, specialmente se già deboli. Consulta un medico.

La prospettiva più ampia

La storia del laboratorio di rigenerazione degli organi non è solo una storia di organi. Segna un cambiamento graduale nel modo in cui pensiamo alla medicina dei trapianti. Invece di accontentarci solo di organi perfetti, stiamo imparando a riparare e recuperare organi danneggiati per espandere il pool. Parallelamente, la ricerca di base nell'ingegneria tissutale sta esplorando se un giorno potremo coltivare tessuti, e forse in un lontano futuro organi, in laboratorio.

È importante mantenere le proporzioni. Queste tecnologie non sostituiranno una dieta sana, l'attività fisica o un sonno di qualità come fondamenti della salute. Sono uno strumento aggiuntivo nella cassetta degli attrezzi, non un sostituto. Una persona che mantiene i propri organi sani riduce fin dall'inizio la probabilità di aver bisogno di un trapianto.

E anche se la parte più ambiziosa della visione, organi interi dalle cellule del paziente, è ancora lontana, il progresso nella riparazione degli organi con la perfusione sta già salvando vite oggi. È un promemoria che le grandi rivoluzioni in medicina sono spesso costruite passo dopo passo, non con un unico salto.

Organi riparati e conservati fuori dal corpo sono, quindi, non solo un'innovazione tecnica. Sono un cambiamento nella percezione di cosa si può fare con un organo donatore, e quante persone si possono salvare dallo stesso pool limitato.

Riferimenti:
Hospital News - Saving Organs, Saving Lives: Building the World's First Organ Regeneration Lab
Google News - Articolo originale