Breve cronistoria del trapianto cardiaco
i primi trapianti su cavie
I primi che condussero esperimenti verso il trapianto cardiaco furono il chirurgo francese Alexis Carrel (Sainte-Foy-lès-Lyon, 28giugno 1873 – Parigi, 5novembre 1944) ed il fisiologo statunitense Charles Claude Guthrie (26settembre 1880 – aprile 1963). Essi iniziarono le loro investigazioni nel 1905 mentre Carrel riportò ulteriori osservazioni nel 1907.
Negli esperimenti iniziali venne utilizzato un ratto, ed i quelli successivi, il donatore del cuore veniva collegato ad i vasi del collo del cane ricevente. Esperimenti simili di trapianto di cuore di mammiferi furono condotti dagli statunitensi Frank Mann e Wallace Yater negli anni trenta.
Negli anni quaranta del novecento, il sovietico Vladimir Demikhov sviluppò una tecnica che permetteva il trapianto cardiopolmonare senza l’uso di strumenti artificiali per il supporto del ricevente durante la procedura.
i tentativi di demikhov
L’interesse di Vladimir Petrovič Demikhov verso il trapianto abbracciò molti tipi di organi, ma gli sforzi principali furono rivolti al trapianto cardiaco. Dopo aver sperimentato molti metodi differenti per fornire ad un cane un cuore accessorio, egli tentò di eseguire un trapianto ortotopico di cuore. Egli ebbe successo solo due volte su ventidue tentativi e riuscì a far funzionare i cuori solo per qualche ora.
Mentre Demikhov svolgeva il suo lavoro, altri uomini studiavano gli effetti dei trapianti. Alcuni utilizzarono il collo come sito di trapianto. Sinitsyn, un connazionale di Demikhov, sperimentò l’omotrapianto del cuore di rana. Egli era interessato dall’ottenere dati fisiologici da questa procedura.
Alla fine degli anni cinquanta, molti centri furono attivamente coinvolti nel trapianto ortotopico.
i tentativi di hardy
I pionieri in questo campo furono Goldberg, Berman e Akman, Webb, Howard e Neely, oltre che Cass e Brock. Nessuno di questi ebbe successo in termini di sopravvivenza a lungo termine.
Il 24febbraio 1964 James D. Hardy (14maggio 1918 – 19febbraio 2003) eseguì il primo trapianto cardiaco umano con uno xenotrapianto alla University of Mississippi. Il donatore era uno scimpanzé ed il paziente, un sessantottenne in stato comatoso, sopravvisse due ore al trapianto senza riprendersi. L’esito fallimentare non impedì ad altri di usare lo stesso approccio. Hardy era stato ispirato dai parziali successi di Keith Reemtsma alla Tulane University in Louisiana, che aveva trapiantato reni di scimpanzè su tredici pazienti umani.
sperimentazioni e rigetti
Alla fine degli anni ottanta del novecento, il gruppo della Loma Linda University trapiantò un cuore di babbuino in un bambino, ed anche questo tentativo non ebbe successo.
Nel corso di questa attività sperimentale, il fenomeno del rigetto rimase la principale causa di fallimento. I tentativi di risoluzione del problema furono intensificati sulla scia del desiderio dei clinici di trapiantare i reni nello stadio terminale della malattia renale.
La risposta, comunque, giunse da una fonte totalmente scollegata e da un uomo che non aveva nessun interesse verso i trapianti renali e cardiaci. Il suo nome era Peter. B. Medawar (28febbraio 1915 – 2ottobre 1987). Noi gli siamo debitori per averci fornito la chiave del trapianto di successo. Egli fu il primo a sviluppare i concetti immunologici applicati al trapianto.
i conigli di medawar
Il primo articolo di Medawar, pubblicato nel 1944, descriveva i suoi esperimenti sui trapianti cutanei nei conigli; un progetto intrapreso su iniziativa del governo britannico. Durante la seconda guerra mondiale, le autorità britanniche istituirono un programma di ricerca mirato alla scoperta di nuovi metodi di cura per i bambini che avevano subito lesioni cutanee nei bombardamenti del 1939. Medawar capeggiò queste ricerche. Egli determinò che il trapianto cutaneo da un coniglio ad un altro coniglio determinava un infiltrato cellulare che in 7-10 giorni distruggeva il trapianto. Egli coniò il termine “rigetto” per questo processo. In questo e nel successivo articolo pubblicato nel 1961, Medawar formulò dei concetti fondamentali che cercavano di dare una spiegazione al processo del rigetto. Armati di questa conoscenza, i ricercatori cercarono di trovare adeguate terapie immunosoppressive.
lower e shumway
Comunque, i frutti del progresso arrivarono solo nel 1962, ed in maniera modesta. Solo due anni prima, Richard R. Lower (15maggio 1929 – 17maggio 2008) e Norman Edward Shumway (1923-2006) avevano fatto la prima significativa scoperta riguardo agli aspetti tecnici del trapianto cardiaco. Essi avevano riportato i primi trapianti cardiaci ortotopici di successo nel cane. I tre importanti elementi della loro tecnica erano il bypass cardiopolmonare, l’escissione medio-atriale ed il grafting cardiaco con preservazione ipotermica della sede miocardica. La tecnica era ben congegnata e servì da modello per ulteriori procedure investigative. Ma ulteriori progressi non furono possibili fino a quando non venne superato il problema del rigetto.
I cortisonici erano a disposizione dei clinici dagli anni quaranta del novecento ma la loro potenzialità immunosoppressive doveva ancora essere scoperta. Quando Murray e Merrill riportarono il loro “trapianto renale in riceventi modificati” essi usarono gli steroidi come agenti modificanti. La percentuale dei successi aumentò con tale approccio terapeutico, ma in maniera moderata ed accompagnata da un corteo di complicanze. Si scoprì che l’azatioprina aveva proprietà immunosoppressive ma, allora, esso era ancora un farmaco allo stato sperimentale.
il successo di barnard, un successo parziale nonostante la gloria
Questo problema era ancora in piedi quando il 3 dicembre 1967, a Città del Capo, il chirurgo sudafricano Christiaan Barnard (che era stato allievo di Shumway alla University of Minnesota) oscurò la fama di Shumway ed altri ricercatori con il primo trapianto clinico di cuore umano. Il mondo rimase elettrificato. Alla fine, il trapianto totale era una realtà.
Contrariamente al generale entusiasmo generato dall’annuncio di Barnard, io reagii con costernazione e sdegno in quanto percepii l’immagine di una grande tribuna mediatica che non mostrava alcun riguardo verso la disciplina scientifica e la vita umana. Il paziente morì per una reazione acuta 18 giorni dopo l’intervento. Questo fatto, di per sé, ha determinato la fama di Barnard come colui che inventò il trapianto cardiaco.
IL FALLIMENTO
Trasportato dall’onda dell’entusiasmo che sconvolse il mondo (principalmente per il sensazionalismo della stampa) Barnard provò ancora, ed il paziente morì circa 18 mesi dopo per un severo ateroma dei vasi coronarici del nuovo cuore trapiantato. Questa fu un’altra complicanza che non era stata anticipata.
Vari centri in tutte le parti del mondo seguirono alla cieca questa nuova moda con risultati prevedibilmente tragici; sia dal punto di vista etico che scientifico. In Gran Bretagna, solo il National Heart Hospital seguì la scia di Barnard. Il team chirurgico era guidato da Donald Ross (4ottobre 1922 – 7luglio 2014) e Donald Longmore (nato nel 1928). Tre pazienti vennero sottoposti al trapianto da Ross, e tutti e tre morirono con una sopravvivenza massima di 43 giorni.
i farmaci antirigetto
Mentre la disillusione avanzava, prese piede un più sobrio orientamento e il trapianto cardiaco non sembrò più essere quella grande speranza che era parsa. Nel frattempo, nella solitudine del suo laboratorio a Stanford, Shumway continuò a lavorare assiduamente ai suoi esperimenti. Gradualmente, i risultati continuarono a migliorare, sia in termini di rigetto che sopravvivenza. L’introduzione della ciclosporina nel 1980 come agente immunosopressivo riaccese l’interesse verso il trapianto cardiaco. Gradualmente, il gruppo della Stanford University acquisì un’estesa esperienza clinica e, lentamente ma costantemente, il trapianto cardiaco iniziò a riemergere come procedura affidabile. Molti fattori spiegano il perché tale procedura sia oggi (il racconto e’ fatto nei primi anni novanta, NDR) diventata uno standard terapeutico affidabile. Questi includono non solo l’atteggiamento disciplinato di Shumway verso il raffinamento della tecnica con razionale protocollo immunosopressivo ma anche lo sviluppo di programmi per il reperimento di cuori a distanza e la nuova conoscenza che ha messo in luce i concetti di Medawar sulla tolleranza immunologica acquisita. L’attuale protocollo immunosopressivo della Stanford University comprende la ciclosporina, l’azatioprina, la globulina equina anti-timociti e gli steroidi. Il gruppo di Shumway introdusse anche la biopsia endomiocardica come il solo metodo sicuro per diagnosticare il rigetto nel gruppo della ciclosporina.
riferimenti:
- Tratto da “The History of Cardiology”, cap. 29, di L. Acierno, 1994. Il commento al trapianto cardiaco di Barnard è appunto del professor Louis Acierno.
- https://en.wikipedia.org/wiki/James_Hardy_(surgeon)
- https://www.mcvfoundation.org/news/stories/MCVHeart-History
- https://it.wikipedia.org/wiki/Norman_Edward_Shumway
- https://en.wikipedia.org/wiki/Donald_Longmore