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Ripristinare organi come cuore e cervello un’ora dopo la morte è possibile: è quanto sono riusciti a dimostrare, nei maiali, i ricercatori dell’università di Yale, negli Stati Uniti, in uno studio pubblicato sulla rivista Nature. Attraverso una tecnologia che impiega macchinari simili a quelli usati per la circolazione extra-corporea e la somministrazione di sostanze protettive per le cellule, gli scienziati hanno riattivato la circolazione sanguigna e alcune funzioni in organi essenziali per la vita a distanza di un’ora dall’ultimo battito cardiaco. I risultati, a detta degli autori dello studio sorprendenti, sono stati mantenuti fino a sei ore dopo l’esecuzione del trattamento. Questa tecnologia potrebbe avere numerose applicazioni, come l’espansione della disponibilità di donatori per i trapianti d’organo oppure la rigenerazione di tessuti danneggiati da ictus o infarti.
Ripristinare le cellule dopo la morte
Con la morte cardiocircolatoria, cioè quando il cuore smette pompare il sangue, alle cellule di tutto il corpo comincia a mancare l’elemento fondamentale per la loro sopravvivenza: l’ossigeno. Pochi minuti dopo gli ultimi battiti, infatti, a causa della mancanza di ossigeno e dei nutrienti trasportati dal sangue, le cellule di tutti i tessuti vanno incontro a una serie di reazioni biochimiche che causano la distruzione di tutti gli organi e la morte dell’organismo. Tuttavia, studi recenti hanno messo in dubbio che l’interruzione della circolazione sanguigna causi la morte delle cellule in maniera irreversibile: numerose ricerche, infatti, hanno dimostrato che le cellule sottoposte a una mancanza prolungata di sangue possono essere raccolte e mantenute in vita artificialmente, mentre interi organi danneggiati (come cuore, fegato, reni e polmoni), se opportunamente isolati e trattati con specifiche tecniche di perfusione sanguigna, possono essere rigenerati con discreto successo.
Lo stesso gruppo di ricerca che ha eseguito il nuovo studio, coordinato da Nedan Sestan, nel 2019 aveva già ripristinato l’attività cellulare nei cervelli di maiali quattro ore dopo la loro morte, attraverso una tecnologia sviluppata dal team e chiamata BrainEx, che consisteva nell’irrorazione continua di sangue e sostanze protettive per le cellule del tessuto cerebrale.
Una nuova tecnologia
L’obiettivo degli scienziati era ambizioso: ottenere risultati simili a quelli avuti con BrainEx, ma in tutti gli organi dell’organismo. Tuttavia, riattivare la circolazione sanguigna di un intero corpo non è semplice, a causa dei numerosi ostacoli attivati dall’organismo, come la coagulazione, i malfunzionamenti dei vasi sanguigni e della microcircolazione e l’infiammazione generale che porta a numerose disfunzioni cellulari. Per superare queste barriere, i ricercatori hanno pensato di ripristinare la circolazione aggiungendo anche sostanze che proteggessero le cellule e stimolassero un recupero molecolare e cellulare. Da BrainEx, quindi, hanno sviluppato OrganEx, un sistema di perfusione artificiale da utilizzare in tutto il corpo in grandi mammiferi, come i maiali.
La tecnologia consiste in un dispositivo di perfusione simile alle macchine cuore-polmone – i dispositivi che, durante alcuni interventi chirurgici a cuore aperto, consentono di sostituire temporaneamente le funzioni di cuore e di polmoni, instaurando quella che viene chiamata circolazione extra-corporea – e un fluido contenente il sangue dell’animale e 13 diversi composti, tra cui soprattutto anticoagulanti, in grado di promuovere la salute delle cellule e di sopprimere i meccanismi tipici dell’infiammazione. In particolare, nei suini coinvolti nello studio è stata indotta la morte per arresto cardiaco; un’ora dopo, alcuni di essi sono stati trattati con OrganEx, di cui sono stati valutati i risultati fino a sei ore dopo il trattamento, che sembra aver avuto esiti sorprendenti.
I risultati
Come prima cosa, il sangue ha iniziato a fluire normalmente in tutto il corpo, cosa che di solito non avviene facilmente, per via della notevole coagulazione indotta dalla morte cardiocircolatoria. “Siamo stati in grado di ripristinare la circolazione in tutto il corpo, il che ci ha stupito“, ha confermato Sestan. Non solo: gli organi e i tessuti dei suini che avevano ricevuto il trattamento con OrganEx, diverse ore dopo la morte, sono apparsi funzionali e vitali. In molti organi, infatti, come nel cuore, nel fegato e nei reni, le cellule erano attive e alcune loro funzioni chiave erano state ripristinate, come per esempio l’attività elettrica e la capacità di contrazione delle cellule cardiache, fondamentale per il corretto funzionamento del cuore.
Inoltre, i ricercatori hanno osservato movimenti muscolari involontari e spontanei nelle aree della testa e del collo dei suini, che però non indicavano un segnale proveniente dal cervello, ma probabilmente la conservazione di alcune funzioni motorie del midollo spinale. Sebbene, infatti, abbiano riscontrato il ripristino dell’attività cellulare in alcune aree cerebrali – come nell’esperimento del 2019– i ricercatori non hanno rilevato alcuna attività elettrica organizzata, che avrebbe indicato un’attività cosciente del cervello.
Gli autori dello studio, pur sottolineando la necessità di ulteriori ricerche per comprendere meglio l’effettiva vitalità degli organi rigenerati e le funzioni motorie apparentemente ripristinate, ritengono che OrganEx possa trovare diverse applicazioni nel futuro della medicina, come il mantenimento in vita degli organi subito dopo la morte cardiocircolatoria, che aumentarebbe la disponibilità di donatori per il trapianto di organi. Il sistema potrebbe addirittura essere utilizzato nella rianimazione, contribuendo a rigenerare organi e tessuti in seguito a eventi che portano alla cessazione improvvisa della circolazione sanguigna, come ictus e infarti.
