Lo studio mostra cambiamenti elettrici inaspettati nel primo trapianto riuscito di cuore di maiale geneticamente modificato

Lo studio mostra cambiamenti elettrici inaspettati nel primo trapianto riuscito di cuore di maiale geneticamente modificato

Dieci mesi dopo il trapianto del primo cuore di maiale geneticamente modificato in un paziente umano, i ricercatori della Scuola di Medicina dell’Università del Maryland (UMSOM) continuano a riportare nuove intuizioni dal trapianto rivoluzionario. Il loro ultimo studio mostra per la prima volta che si sono verificati cambiamenti elettrici inaspettati nel cuore di maiale trapiantato al paziente David Bennett. I risultati sono stati presentati lo scorso fine settimana al meeting dell’American Heart Association (AHA).

Le misurazioni inattese della conduzione cardiaca, osservate su un elettrocardiogramma (ECG), non hanno contribuito allo scompenso cardiaco a due mesi, ma contribuiranno a orientare il futuro xenotrapianto cardiaco.

I segnali elettrici nel cuore di un maiale normalmente viaggiano molto velocemente, più velocemente che in un cuore umano, ma abbiamo scoperto che i segnali elettrici nel cuore di maiale trapiantato nel signor Bennett viaggiavano molto più lentamente. A volte questi segnali si muovevano anche più lentamente di quanto ci aspetteremmo da un cuore umano. Per essere chiari, il suo ritmo cardiaco era normale, solo che il tempo impiegato dalla corrente per fluire attraverso il cuore era prolungato”.

Timm Dickfeld, MD, PhD, leader dello studio, professore di medicina e capo della ricerca elettrofisiologica presso l'UMSOM

Lui e i suoi colleghi hanno utilizzato un elettrocardiogramma per monitorare il paziente quotidianamente dopo il trapianto. Il monitoraggio del cuore con l'ECG post-trapianto è un modo per valutare il sistema di conduzione elettrica dopo un trapianto di cuore. Un ECG a 12 derivazioni misura la conduzione elettrica in 12 diversi angoli elettrici del cuore.

Nello specifico, i ricercatori dell'UMSOM hanno esaminato due misure dell'ECG: il complesso intervallo PR/QRS e l'intervallo QT. L'intervallo PR e il complesso QRS misurano il tempo impiegato dalla corrente per viaggiare dalla camera superiore a quella inferiore e attraverso le camere inferiori, pompando infine il sangue attraverso il cuore. L'intervallo QT misura il tempo impiegato dalle camere inferiori del cuore per completare un ciclo elettrico completo associato al battito cardiaco.

"Questi risultati non sembrano essere associati a un esito patologico come insufficienza cardiaca o segni di rigetto", ha affermato il coautore dello studio Bartley Griffith, MD, professore di chirurgia e Thomas E. e Alice Marie Hales Distinguished Professor di Trapianti presso l'UMSOM. Ha eseguito il trapianto del signor Bennett.

"Le modifiche genetiche al cuore di maiale progettate per ridurre la probabilità di una risposta del sistema immunitario non sono state responsabili dei risultati inattesi dell'ECG", ha affermato il coautore dello studio Muhammad M. Mohiuddin, MD, professore di chirurgia e direttore scientifico/programma del Programma di xenotrapianti cardiaci dell'UMSOM, la cui ricerca ha portato a questo storico trapianto.

Altri membri della facoltà hanno analizzato studi di imaging cardiaco, che vengono utilizzati per monitorare la funzione cardiaca e verificare la presenza di segni di rigetto del trapianto. Manjula Ananthram, MD, assistente professore di medicina all'UMSOM, e i suoi colleghi hanno presentato un estratto di ricerca al meeting dell'associazione cardiaca che mostra che l'ecocardiografia funziona bene per misurare il volume di sangue pompato dal cuore del maiale al resto del corpo rispetto alla procedura più invasiva "gold standard", il cateterismo cardiaco. "Questa è stata una notizia rassicurante e potrebbe in definitiva significare che potremmo non aver bisogno di effettuare un monitoraggio altrettanto invasivo nei futuri pazienti che riceveranno xenotrapianti", ha affermato il dottor Ananthram. "Stiamo ancora rivedendo attentamente i nostri dati per determinare il modo migliore per monitorare la funzione del cuore di maiale trapiantato."

E-book di immunologia

Raccolta delle migliori interviste, articoli e notizie dell'ultimo anno. Scarica una copia gratuita

Lo storico intervento di xenotrapianto è stato eseguito il 7 gennaio 2022 dai docenti della Scuola di Medicina dell'Università del Maryland (UMSOM) presso il Centro medico dell'Università del Maryland (UMMC), noto collettivamente come Medicina dell'Università del Maryland. La chirurgia era l’unica opzione di trattamento disponibile per il paziente David Bennett, che non era idoneo per un trapianto di cuore tradizionale ed era affetto da insufficienza cardiaca allo stadio terminale prossimo alla fine della sua vita. La procedura è stata approvata dalla Food and Drug Administration statunitense nell’ambito della sua disposizione sull’uso compassionevole ampliato.

Prima del trapianto, il signor Bennett è stato costretto a letto per otto settimane a causa di un’aritmia cardiaca pericolosa per la vita ed è stato posto su una macchina di bypass cuore-polmone chiamata ossigenazione extracorporea a membrana (ECMO) per rimanere in vita. Pochi giorni dopo il trapianto, è stato svezzato dall'ECMO e ha partecipato alla riabilitazione attiva per quasi due mesi. Visitava regolarmente i membri della famiglia e cantava "America the Beautiful" mentre guardava il Super Bowl con il suo fisioterapista a febbraio.

Il gruppo di ricerca ha pubblicato i suoi primi risultati sul trapianto lo scorso giugno sul New England Journal of Medicine.

"Il cuore di maiale trapiantato è stato esposto a numerose variabili nel suo nuovo ambiente del corpo umano. Una o più di queste potrebbero aver influenzato il sistema di conduzione elettrica", hanno affermato il preside dell'UMSOM Mark T. Gladwin, MD, vicepresidente per gli affari medici presso l'Università del Maryland, Baltimora, e John Z. e Akiko K. Bowers Distinguished Professor. “Dobbiamo continuare a esaminare i dati e condividere i nostri risultati con la comunità medica”.

Il dottor Griffith è stato selezionato dall'AHA per tenere la conferenza annuale William WL Glenn alla riunione dell'AHA di quest'anno per i suoi risultati cardiotoracici. Oltre ai suoi recenti successi nel campo degli xenotrapianti cardiaci, nel 1983 ha eseguito il primo doppio trapianto polmonare su un giovane affetto da fibrosi cistica. È stato anche uno dei primi pionieri a testare il cuore artificiale come dispositivo ponte in attesa che fosse disponibile un cuore da donatore.

Fonte:

Scuola di Medicina dell'Università del Maryland

Riferimento:

Kagan, C., et al. (2022) Abstract 12072: Aspetto dell'ECG ed evoluzione delle caratteristiche dell'ECG di base nel primo xenotrapianto da suino a umano geneticamente modificato al mondo. Traffico. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/circ.146.suppl_1.12072.

.