Il cuore artificiale
tra presente, passato e futuro

Ascolta l'intervista a Roberto Fumero
di Maurizio Melis

Un po' di storia

12 Marzo 2007: il CNR annuncia che è stato impiantato a un paziente tedesco il primo cuore artificiale - in realtà si tratta di un "assistente ventricolare" - di concezione e produzione italiana: si tratta di BestBeat. Il secondo trapianto segue pochi mesi dopo.

BestBeat - il primo cuore artificiale realizzato dall'italiana NewCorTech

Procedendo all'indietro troviamo che il primo caso di trapianto di uno di questi dispositivi in un uomo - due tubi che uscivano dal torace del malcapitato, collegati a un marchingegno grande come un armadio - risale al '68, a pochi mesi dal primo trapianto di cuore da donazione d'organo: "non a caso", spiega il Prof. Roberto Fumero del Politecnico di Milano nell'intervista. Per la verità in quegli anni non era affatto chiaro se la tecnica del trapianto si sarebbe mossa in direzione del cuore artificiale o della donazione d'organo da un defunto, e nessuna delle due prospettive doveva apparire allettante all'opinione pubblica.

Prevalse la seconda opzione, come sappiamo. Ma l'affermazione della tecnica antagonista non ha impedito che la ricerca sul cuore artificiale, pur con un forte rallentamento, procedesse. Oggi l'ipotesi tra riprendendo quota: troppi i cuori mancanti ma anche troppo "vecchi" quelli che ci sono. L'allungamento della vita media infatti, reso possibile proprio dalla medicina, fa sì che gli organi diventino disponibili troppo tardi, quando ormai non sono più in grado di sopportare un trapianto. Inoltre il cuore artificiale non è, per sua natura, suscettibile di rigetto, e consente perciò di evitare i pesanti trattamenti farmacologici, che durano a vita, volti ad evitarlo; e se impiantato senza rimuovere l'originale, può essere usato come sostituto temporaneo, nell'attesa che l'orogicnale guarisca. Insomma, alla lunga il cuore artificiale potrebbe rivelarsi l'opzione migliore.

Alla lunga dicevamo, perché un cuore artificiale definitivo, cioè in grado di sostituire per un periodo di tempo indeterminanto l'organo originale e autonomo sul piano energetico, è un traguardo ancora da tagliare. Ma siamo allo sprint finale.

In questo speciale abbiamo voluto fotografare lo stato dell'arte, le sfide che rimangono da affrontare e le direzioni di ricerca più promettenti.

Una questione di definizioni

Prima di tutto bisogna mettersi d'accordo su cosa intendiamo con l'espressione "cuore artificiale". E' ovvio che debba essere in grado di pompare il sangue in tutto il corpo. E di cos'altro? Di far sì che il trapiantato possa vivere dimenticandosi di averlo nel petto - potrebbe essere una sintesi efficace dell'obbiettivo.

Se questa è la definizione che accettiamo allora nessun dispositivo in commercio o in corso di sperimentazione sull'uomo ha queste caratteristiche.

Si va dalla sola pompa, impiantata bypassando il cuore ma senza rimuoverlo e azionata da un compressore esterno, con un cavo che esce dall'addome del paziente dove si trova un alimentatore che la fa funzionare; fino ai modelli più avanzati, in cui si accosta periodicamente alla pelle un caricatore che trasmette onde elettromagnetiche a un'antenna ipodermica, la quale le riceve e le converte in energia con cui ricarica un cuore artificiale totalmente autonomo, almeno fino alla ricarica successiva. Ma ogni due anni bisogna riaprire il paziente per cambiare la pila interna.

I primi vanno sotto il nome di cuori parziali o assistenti ventricolari, e servono esclusvamente a mantenere in vita il paziente in attesa di un trapianto, o nella speranza - piuttosto concreta - che il cuore riesca ad approfittare del periodo di riposo per recuperare; i secondi, cuori artificiali totali, sono invece orientati verso una logica di impianto definitivo.

Il cuore ha bisgono di energia

Cruciale, in ogni caso, è il rifornimento energetico: servirebbe una pila che funzioni ininterrottamente giorno e notte. Solo qualche watt, ma per trentanni. E allora ci si potrebbe dimenticare di averlo in corpo.

Ma nessuna batteria può immagnazzinare in un volume sufficientemente piccolo abbastanza energia per una vita di battiti cardiaci, né sopportare un numero troppo alto di ricariche prima di essere sostituita. Anche se, va detto, si sta puntando con buone speranze proprio a eliminare l'effetto memoria delle batterie, rendendole ricaricabili un numero indefinito di volte.

L'unica souzione attualmente nota per potersi liberare definitivamente anche dell'incombenza della ricarica, sarebbe ricorrere al nucleare. Una pastiglia di plutonio di pochi grammi potrebbe fornire abbastanza energia per un tempo sufficiente. Una microturbina convertirebbe il calore del decadimento radioattivo in energia meccanica. Tecnicamente è una soluzione praticabile, ma motivi di covenienza politica la escludono.

Staminali: è questo il futuro?

Guardando al futuro lontano emerge una parola ricorrente, forse persino abusata: staminali. A partire da queste cellule fabbrica si ipotizza di ricostruire i tessuti cardiaci originali, per poi procedere al trapianto di un cuore biologico artificiale. Un'impresa non priva di spigolature e che, spiega nell'intervista Fumero, difficilmente vedremo realizzata nel corso dei prossimi decenni.