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La risposta alla carenza di organi potrebbe arrivare dai maiali: cos’è lo xenotrapianto

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Giorgia Giulia Evangelista
Matematica e Neuroscienziata
trapianto da suini
Organi di maiale modificati geneticamente e clonati per i trapianti: come funziona lo xenotrapianto, la storia di Tim Andrews e cosa cambia ora in Italia.

Lo xenotrapianto è il trapianto nell’uomo di organi, tessuti o cellule provenienti da un’altra specie animale. Nel gennaio 2022, David Bennett è stato il primo paziente a ricevere il cuore di un maiale geneticamente modificato. L’idea di trapiantare nell’uomo organi di animale, lo xenotrapianto, non è nuova: i primi tentativi, con organi di scimmia, risalgono agli anni ‘60. Solo con l’ingegneria genetica, però, gli organi di maiale hanno iniziato a funzionare nell’uomo per settimane e mesi. È un passo avanti importante, perché lo xenotrapianto potrebbe diventare una risposta concreta al numero insufficiente di organi da donatori umani. Oggi lo xenotrapianto è ancora sperimentale, ma dal 2025 la FDA ha autorizzato negli Stati Uniti i primi studi clinici sul rene. Vediamo perché servono questi trapianti, perché si usano proprio i maiali, come si “costruisce” un maiale donatore e a che punto siamo, anche in Italia.

Cos’è lo xenotrapianto, perché ne abbiamo bisogno e quali animali sono adatti

Il termine viene dal greco xénos, “straniero”: lo xenotrapianto è il trapianto nell’uomo di cellule, tessuti od organi provenienti da una specie diversa da quella umana. Il motivo per cui ci si lavora da decenni è semplice: gli organi da donatori umani non bastano. Prendiamo l’Italia, come esempio virtuoso in tema trapianti: il 2025 è stato l’anno record dei trapianti, 4.678, eppure a fine anno c’erano ancora 8.401 persone in lista d’attesa e per un rene si aspettano circa 3 anni (Centro Nazionale Trapianti, Report 2025). Da qui la domanda, apparentemente folle, che i ricercatori si sono fatti: e se gli organi si potessero allevare?

All’inizio si è pensato ai primati, i nostri parenti più stretti. Negli anni ’60 una paziente sopravvisse nove mesi con due reni di scimpanzé e nel 1984 una neonata, Baby Fae, visse 20 giorni con il cuore di un babbuino. Poi le scimmie sono state scartate: proprio perché ci somigliano tanto, è più facile che i loro virus passino all’uomo; in più sono poche, crescono lentamente e il loro utilizzo pone problemi etici enormi.

Il maiale, invece, ha organi di dimensioni e funzioni simili alle nostre, soprattutto il rene, partorisce molti cuccioli alla volta, raggiunge la maturità sessuale in 5-8 mesi e può essere allevato in strutture controllate, prive di patogeni.
C’è però un grosso ostacolo.

Il rigetto iperacuto: il problema degli “zuccheri” del maiale

Il nostro sistema immunitario riconosce qualsiasi organo che arriva da fuori come estraneo e prova a eliminarlo: è il rigetto, che esiste anche nei trapianti tra esseri umani e per questo chi riceve un organo assume farmaci immunosoppressori per tutta la vita. Con un organo di maiale, però, c’è un problema in più. Le cellule che rivestono i suoi vasi sanguigni espongono tre zuccheri che noi non abbiamo: alfa-Gal, Neu5Gc e Sda. Contro questi zuccheri abbiamo già nel sangue anticorpi pronti all’uso: appena il sangue umano entra nell’organo trapiantato dell'animale, gli anticorpi si legano alle cellule, si attiva una cascata di reazioni che danneggia i vasi e forma micro-coaguli e, nel giro di minuti o al massimo di qualche ora, il sangue smette di circolare e l’organo muore. È il rigetto iperacuto.

Come si alleva un maiale donatore: editing genetico e clonazione

La soluzione è modificare il DNA del maiale: si spengono i geni che producono quegli zuccheri e si aggiungono alcuni geni umani, così che l’organo appaia meno “straniero” e tenga a bada le nostre difese. Il rene ricevuto da Tim Andrews, per esempio, veniva da un maiale con 69 modifiche: 3 geni del maiale spenti, 7 geni umani aggiunti e 59 copie inattivate di retrovirus endogeni suini.

Siamo andati a vedere come si fa ad Avantea, a Cremona, uno dei pochissimi centri in Europa in grado di farlo in modo efficiente e ripetibile, dove nel 2003 è nata anche Prometea, il primo cavallo clonato al mondo.

Il percorso ha quattro tappe:

1. Decidere cosa cambiare del DNA: al computer i ricercatori studiano la sequenza del DNA del maiale e decidono quali porzioni inattivare, perché riconosciute come estranee dal nostro sistema immunitario, e quali geni umani inserire.

2. Modificare le cellule: cellule di maiale, sequenze di DNA e reagenti vengono messi insieme in una cuvetta; piccole scosse elettriche aprono dei micropori nella membrana e permettono al materiale di raggiungere il nucleo. Qui entra in azione CRISPR-Cas9: una proteina che funziona come una forbice, guidata da un filamento di RNA che la porta nel punto esatto del DNA da tagliare. Si rimuove il pezzo che non serve e si inserisce il DNA umano: un vero e proprio “taglia e cuci” genetico.

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In blu la proteina "forbice", in giallo il filamento di RNA "guida". Credit: Feng Zhang McGovern Institute

3. Clonare: da una scrofa donatrice si ottiene un ovocita, la cellula uovo. Con un micromanipolatore dotato di bracci di altissima precisione si rimuove il suo nucleo, cioè il DNA della scrofa, e si fa fondere l’ovocita “vuoto” con una cellula modificata. Un lieve impulso elettrico attiva questa nuova cellula, che comincia a dividersi senza bisogno di uno spermatozoo. In 5-6 giorni l’embrione passa da una a circa cento cellule .

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Immagine del momento in cui il nucleo lascia la cellula uovo

4. Dall’embrione al maialino: gli embrioni vengono trasferiti nell’utero di una scrofa ricevente; la gravidanza dura 3 mesi, 3 settimane e 3 giorni. I maialini nati dalle stesse cellule modificate sono cloni: geneticamente identici, come gemelli omozigoti. Il processo è complesso, costoso e poco efficiente: in Avantea va a buon fine tra il 2 e il 10% dei casi, e la letteratura scientifica indica in media valori tra l’1 e il 5% degli embrioni trasferiti.

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Maialini nati dopo il processo di clonazione

Dove si fanno gli xenotrapianti: la storia di Tim Andrews in USA

In testa ci sono gli Stati Uniti. Dopo il cuore di Bennett, nel marzo 2024 a Boston Rick Slayman è stato il primo paziente vivo a ricevere un rene di maiale. Ma la storia più importante è quella di Tim Andrews, 66 anni, del New Hampshire, in dialisi da anni.

Il 25 gennaio 2025, al Massachusetts General Hospital, ha ricevuto un rene di maiale. Per 271 giorni, quasi nove mesi, non ha avuto bisogno della dialisi: un record. Poi il rene ha cominciato a cedere ed è stato rimosso. Dopo qualche mese di dialisi, nel gennaio 2026 Tim ha ricevuto un rene umano, che il suo corpo ha accettato senza problemi. È la prima volta che un organo di maiale fa da “ponte” verso un trapianto umano.

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Cuore di maiale trapiantato a David Bennett nel gennaio 2022. Credit: University of Maryland, School of Medicine

Fino al 2024 negli Stati Uniti si era trattato di autorizzazioni eccezionali per singoli pazienti senza alternative. Dal 2025 sono stati autorizzati i primi studi clinici sul rene.

Intanto anche la Cina è in piena sperimentazione. Un fegato di maiale ausiliario ha funzionato 38 giorni in un uomo di 71 anni, che è sopravvissuto 171 giorni (Zhang et al., Journal of Hepatology, 2025). Nel 2025 a Guangzhou è stato trapiantato il primo polmone di maiale in un paziente in morte cerebrale. Il Giappone, nel frattempo, prepara il suo primo trial per il 2028. La Corea del Sud sperimenta cellule pancreatiche di maiale contro il diabete. In Europa nessun paziente ha ancora ricevuto un organo di maiale: la Germania ha avviato il confronto con l’Agenzia europea del farmaco.

La sperimentazione in Italia

Nel 2014 il nostro Paese aveva vietato l’uso di animali negli studi sugli xenotrapianti d’organo, un divieto che la direttiva europea non prevedeva e che era stato più volte rinviato. Il decreto Milleproroghe di fine 2025 lo ha abrogato (DL 200/2025, art. 5, comma 10), e la legge di conversione ha reso definitiva la modifica. Per la comunità dei trapianti è una notizia attesa da tempo, come ci ha confermato il direttore del Centro Nazionale Trapianti, Giuseppe Feltrin.

Ora i gruppi di ricerca potranno preparare dei protocolli, cioè piani dettagliati di sperimentazione. Dovranno essere approvati da Centro Nazionale Trapianti, Consiglio Superiore di Sanità e Ministero della Salute, Comitato di Bioetica. Se arriverà il via libera, partiranno anche da noi i primi xenotrapianti sperimentali.

I problemi ancora aperti: rigetto, virus e fisiologia

Il rigetto non è sparito, è cambiato. Quello iperacuto oggi si evita, ma dopo settimane la risposta immunitaria può riattivarsi. Nel caso di Tim Andrews, dopo circa sei mesi i medici hanno dovuto ridurre gli immunosoppressori per un’infezione, e da lì il rene ha cominciato a infiammarsi fino a smettere di funzionare. Se abbassi le difese rischi le infezioni, se le alzi rischi il rigetto.

I virus. La paura più grande è una zoonosi, cioè un virus che passa dal maiale all’uomo e da lì ad altre persone. Per questo i maiali donatori crescono in strutture chiuse e i pazienti vengono monitorati per tutta la vita.

La fisiologia. Il rene del maiale gestisce in modo un po’ diverso alcuni ormoni e minerali, come calcio, fosforo e acido urico. Sono differenze piccole, che però su anni potrebbero pesare.

È giusto farlo? La questione etica

Oltre alla complessità tecnica, lo xenotrapianto solleva da anni una domanda di fondo: è giusto farlo? Una risposta unica non c’è, ma possiamo mettere in fila i diversi punti di vista.

I maiali destinati allo xenotrapianto vengono modificati, clonati, fatti vivere in strutture chiuse e sterili e alla fine sacrificati. La maggior parte degli embrioni non arriva alla nascita, le scrofe che li portano vengono operate e alcune modifiche possono creare problemi di salute agli animali stessi. Prima di arrivare all’uomo, questi organi sono stati testati per anni su babbuini e scimmie. Le associazioni animaliste, come la LAV, si sono opposte all’abrogazione del divieto e chiedono di investire nei metodi alternativi. Chi difende la ricerca ricorda che ogni anno nel mondo vengono macellati per il cibo quasi un miliardo e mezzo di maiali, 47 al secondo. Questo però non esonera chi è d'accordo con lo xenotrapianto, dal garantire il miglior benessere possibile agli animali, come impongono le regole europee: sostituire gli animali quando si può, usarne il meno possibile e ridurne al minimo la sofferenza.

Chi fa da pioniere è spesso una persona malata e senza alternative: per questo serve un consenso informato molto rigoroso, possibilmente con il parere di un esperto indipendente. Chi riceve un organo di maiale accetta controlli per tutta la vita e, in caso di sospetta infezione, potrebbe dover essere isolato: una scelta che coinvolge anche la famiglia. E nessuno può essere obbligato ad accettare un organo animale contro le proprie convinzioni.

Infine, il rischio che un virus del maiale si diffonda tra le persone è considerato molto basso, ma non zero. Per questo si procede a piccoli passi. Nel 2025 la Pontificia Accademia per la Vita, con un gruppo di scienziati tra cui ricercatori di Padova e di Avantea, ha concluso che una sperimentazione cauta, su pochi pazienti selezionati, è moralmente difendibile se si rispettano queste condizioni.

Chi finanzia la ricerca per lo xenotrapianto e che punto siamo davvero

Negli Stati Uniti investono soprattutto aziende private. United Therapeutics, per esempio, sta costruendo in Minnesota un centro da 100 milioni di dollari per allevare maiali donatori. In Europa la ricerca vive soprattutto di fondi pubblici, europei o regionali. Avantea, che è un’azienda privata, finanzia la sua ricerca sullo xenotrapianto con fondi regionali, ma anche grazie alla sua attività nella riproduzione assistita dei cavalli da competizione.

Oggi un organo di maiale può funzionare in una persona per settimane o mesi, ma non ancora per anni. I primi studi clinici diranno se questi risultati si possono ripetere. I più ottimisti parlano di un’approvazione del rene nei prossimi 5-10 anni. Per ora il ruolo più realistico dello xenotrapianto è quello che ha avuto con Tim Andrews: un ponte, che tiene il paziente fuori dalla dialisi mentre aspetta un organo umano. E per i prossimi anni il trapianto di organi umani resterà l’unica vera opzione per chi ha un organo che non funziona più: un motivo in più per dire sì alla donazione.

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