Erroneamente considerato simbolo di sporcizia, il maiale a partire dal XX secolo ha aperto nuove strade e speranze in diversi campi della Medicina.
Classificazione e cenni storici
Il maiale (o suino) è un mammifero onnivoro addomesticato, appartenente alla famiglia dei suidi.
Il maiale non è considerato una specie a sé stante, in quanto rappresenta una varietà di cinghiale addomesticata sin dall’antichità. L’inizio del suo allevamento infatti pare risalga al 5.000 a.C. in Cina.
Analogie maiale-uomo
La fisiologia e la morfologia degli organi del maiale sono molto simili a quelle dell’uomo.
I suini possiedono una fase di sviluppo più veloce di quella umana, tuttavia la crescita di entrambe le specie decorre egualmente.
Processo di digestione
Essendo onnivoro, il maiale condivide con l’uomo il processo fisiologico di digestione.
Presso il Centro di Ricerca di Nutrizione Infantile di Houston, in Texas, alcuni ricercatori hanno monitorato l’attività di un gruppo di maiali nani nelle loro prime sei settimane di vita.
Al termine del periodo di osservazione, si è dimostrato che l’attività a livello intestinale (in particolare nell’intestino tenue) di enzimi quali lattasi, maltasi è particolarmente simile a quella riscontrata nei bambini.
Il maiale come modello scientifico-sperimentale
- cardiovascolare
- immunologia
- diabete
Il maiale riveste, inoltre, notevole importanza in ambito farmacologico: ad esempio, dalla mucosa dell’intestino di suino, si ricava l’eparina, un farmaco anticoagulante.
Valvole cardiache
Le valvole cardiache vengono raggruppate in due categorie principali:
- valvole meccaniche, costruite con materiali artificiali (come metallo, carbonio), assicurano una durata illimitata. Tuttavia, il contatto con i materiali che la costituiscono e il sangue del ricevente, impone l’assunzione per tutta la vita di farmaci anticoagulanti (per evitare la formazione di trombi);
- valvole biologiche, composte da tessuti naturali. Ne sono un esempio le valvole cardiache di maiale. Esse sono ben tollerate dall’organismo umano e non è necessaria la somministrazione di anticoagulanti. Ma la loro durata è limitata e cambia al variare dell’età del paziente: più il paziente è giovane, più aumenta il rischio di degenerazione della valvola.
Implicazioni dei suini nei trapianti
Nel corso del tempo, si è rafforzata l’idea di sopperire alla carenza di organi umani da trapiantare utilizzando organi suini è il cosiddetto xenotrapianto e consiste nel trapianto di tessuti o organi fra individui di specie diverse.
Tuttavia, un rilevante pericolo dello xenotrapianto potrebbe essere quello di trasmettere virus suini, in grado di infettare gli esseri umani, che potrebbero portare ad immunodeficienza e a comparsa di tumori.
Come è strutturato il genoma di un maiale?
Il genoma suino contiene circa 22.000 geni ed è simile a quello di altri mammiferi, tra cui l’uomo.
Il genoma dei maiali include 25 sequenze geniche di retrovirus che, se inserite nel genoma delle cellule umane, potrebbero indurre lo sviluppo di importanti condizioni patologiche.
Il sistema CRISPR-Cas9
Grazie ai progressi nel campo del “gene editing” (correzione genica), si è aperta una nuova opportunità verso i trapianti da maiale a uomo.
In un articolo pubblicato su Science nell’agosto del 2017, viene riportata un’ interessante scoperta di alcuni ricercatori della società eGenesis, situata a Cambridge, in Massachusetts:
utilizzando il sistema di gene-editing CRISPR-Cas9 sono stati inattivati i 25 geni per i retrovirus presenti nel genoma suino
generando cuccioli di maiale apparentemente sani e permettendo lo sviluppo della ricerca per uno xenotrapianto.
Intorno ai quattro mesi di età, gli organi del maiale hanno raggiunto maturità tale da poter essere utilizzati per il trapianto negli esseri umani.
I risultati inaspettati di CRISPR-Cas9
A detta di George Church, co-fondatore di eGenesis e coautore della ricerca, è straordinario che:
“i maialini si siano rivelati così sani“.
Infatti, la tecnica CRISPR-Cas9 potrebbe provocare rotture all’interno del DNA e portare le cellule all’autodistruzione.
Inoltre, i retrovirus si replicano integrandosi nel genoma dell’ospite, e, pertanto, sono parte integrante del genoma del maiale sin dalla comparsa delle specie suine (da circa 25 milioni di anni!).
Ingegneria genetica ed embrioni suini
Il team di ricerca di Church giunge ad un’altra notevole conclusione :
“i maialini NON sono stati reinfettati dai virus durante il periodo di gestazione.”
Ma come avviene il gene-editing?
- Per prima cosa, si inattivano i geni dei retrovirus in una linea cellulare di fibroblasti immortalizzati in vitro;
- si generano, quindi, embrioni suini, che poi si trasferiscono in scrofe surrogate (monitorate in laboratorio).
L’obiettivo di CRISPR-Cas9
La scopo principale della ricerca sarà, dunque, modificare geneticamente i maiali, per poter permettere il trapianto e il funzionamento dei loro organi nell’organismo umano.
Quali trapianti richiedono maggiore urgenza?
- L’attenzione è particolarmente rivolta al trapianto di reni, che comporta una lista di attesa più lunga;
- al trapianto renale segue il trapianto di altri organi come il cuore, il fegato e la pelle.
Il compromesso di CRISPR-Cas9
I suini sono gli animali più grandi finora sottoposti CRISPR-Cas9.
È stato, tuttavia, ipotizzato (senza un solido e sufficiente riscontro sperimentale) che la tecnica CRISPR possa indurre alcune forme di cancro.
Diabete di tipo 1 e terapia insulinica
L’insulina è un ormone proteico prodotto dalle cellule beta delle isole di Langerhans nel pancreas. Essa ha la funzione di abbassare la glicemia ed è messa in circolo dopo l’assunzione di un pasto particolarmente ricco di carboidrati.
Che cosa è il diabete di tipo 1?
Il diabete di tipo 1 è un esempio di malattia autoimmune: infatti, sono prodotti auto-anticorpi contro le cellule beta del pancreas.
Come diretta conseguenza, vi è una insufficiente o assente produzione di insulina.
Pertanto, chi è affetto dal diabete di tipo 1, necessita di somministrarsi, per tutta la vita, insulina esogena, al fine di evitare il coma iperglicemico.
Estrazione dell’insulina
Prima degli anni ’80, l’insulina era estratta e purificata dal pancreas di bovini e di suini.
Tuttavia, l’impiego di insulina animale poteva comportare nei pazienti l’attivazione del sistema immunitario.
Si è, poi, cercato di convertire l’insulina di maiale in insulina umana, sostituendo un amminoacido (alanina con treonina): si è, così, prodotta insulina “semi-sintetica”, la cui produzione era comunque limitata, poiché dipendeva strettamente dalla disponibilità di insulina suina.
Come si ottiene, ad oggi, l’insulina?
La possibilità di ottenere quantità illimitate di insulina umana avrebbe avuto un incredibile eco nelle case farmaceutiche.
In effetti, l’insulina è stato il primo farmaco ottenuto ingegnerizzando un sistema vivente (batterio).
È stato approvato nel 1982 dalla FDA (Food and Drug Administration) attraverso la tecnologia del DNA ricombinante:
- il gene umano che codifica per l’insulina è inserito in un batterio, che viene così “istruito” a produrre insulina umana;
- si fa crescere in coltura l’organismo ingegnerizzato;
- attraverso opportune tecniche di purificazione, si estrae l’insulina.
Questa tecnica è divenuta così efficace che l’insulina ha costi bassissimi (sono più costosi i dispositivi per rilevarla!).
L’importanza del maiale
Dunque, il maiale non solo occupa una posizione centrale nella nostra dieta (la sua carne è ricca di proteine, vitamine e ferro, potassio, fosforo), ma è anche imprescindibile in virtù di un progresso in campo scientifico.
Attenendoci agli studi in corso, in un futuro non troppo lontano sarà forse possibile migliorare la qualità della vita di migliaia di persone.
Per il momento, oltre ad aver pazienza, occorrerebbe non considerare il maiale come “un semplice animale da macello”.
“Il maiale è un animale di Dio come tutti gli altri, a cui si fa l’atroce torto di paragonarlo a certi esseri umani.” (da Anonimo).
Photo: di ChiemSeherin da Pixabay
