Un rene è rimasto un anno a −150 °C, poi un magnete lo ha riscaldato

Per un anno e un giorno, un rene di maiale è rimasto a meno 150 °C. Stando alle immagini e alle misurazioni di temperatura degli autori, al suo interno non si è formato ghiaccio: il tessuto si è solidificato come vetro. Poi è stato riscaldato in circa sei minuti, dall’interno. Nei suoi vasi sanguigni erano state iniettate in anticipo particelle di ossido di ferro, in parole povere ruggine, e poi era stato acceso un campo magnetico: un forno a microonde che scalda la ruggine invece dell’acqua. Su una macchina di perfusione, il rene conservato per un anno ha prodotto urina. Altri tre reni vetrificati sono stati trapiantati in maiali e sono diventati subito rosa. Un gruppo dell’Università del Minnesota descrive l’esperimento in un preprint su bioRxiv datato 14 ottobre 2026.

Ma anche se questi reni producono urina, nelle prime ore ripuliscono il sangue dalle scorie quasi 50 volte peggio di quelli freschi. Il principale sospettato è l’antigelo in cui il rene viene immerso prima del raffreddamento. Resta comunque un passo avanti: un rene di maiale pesa circa 100 grammi e ha dimensioni vicine a quelle di uno umano, mentre finora gli unici reni trapiantati dopo il nanoriscaldamento erano reni di ratto da circa un grammo.

Trentasei ore sul ghiaccio

Oggi un organo da donatore viaggia in una borsa frigo piena di ghiaccio, e il suo orologio corre. Cuore e polmoni resistono da sei a otto ore, il fegato circa 12, il rene fino a 36. Sono le cifre citate da STAT nel 2023, quando ricordava anche che negli Stati Uniti circa 100.000 persone erano in lista d’attesa e che 17 di loro morivano ogni giorno.

Quelle ore trasformano ogni trapianto in una corsa. Spesso l’organo va a chi vive più vicino, non a chi è più compatibile. Non c’è nemmeno il tempo di preparare il sistema immunitario del ricevente, e quasi tutti i pazienti con un rene da donatore assumono farmaci antirigetto per tutta la vita. Questi farmaci aumentano il rischio di infezioni e di tumori.

Immaginate ora un magazzino al posto di una corsa. Un rene attende in deposito per mesi, mentre i medici cercano con calma il ricevente più compatibile e lo preparano. Kevin Myer, che dirige LifeGift, l’organizzazione texana per il reperimento di organi, ha dichiarato a MIT Technology Review che conservare gli organi per un anno trasformerebbe i trapianti. Immagina banche di organi di ogni tipo, non solo di reni, dove quello giusto sia disponibile a richiesta quando un paziente non può aspettare, per esempio dopo certe overdose o ferite da arma da fuoco.

Il ghiaccio taglia, il calore spacca

Il nemico è il ghiaccio. Il congelamento ordinario uccide un organo: l’acqua nelle cellule diventa cristalli che lacerano il tessuto. Perciò, invece di congelare gli organi, i ricercatori cercano di trasformarli in vetro.

Per impedire la formazione del ghiaccio, il tessuto viene imbevuto di crioprotettori. Funzionano come una sorta di antigelo e sono tossici. Uno dei componenti principali, il glicole etilenico, è la stessa sostanza che gli automobilisti versano nel radiatore. Più la soluzione è concentrata, meglio blocca il ghiaccio e più danneggia le cellule.

Raffreddare è metà del lavoro. Riscaldare è più difficile. Se lo si scalda dall’esterno, come un pollo congelato che si scongela nel lavandino, gli strati esterni si scaldano prima del nucleo. Nella parte centrale, che si riscalda lentamente, può allora crescere il ghiaccio, e la differenza di temperatura può spaccare il vetro. È lo stesso motivo per cui un cubetto di ghiaccio si incrina quando lo si lascia cadere in una bevanda calda.

Il gruppo guidato da Erik Finger e John Bischof risolve il problema con il nanoriscaldamento. Una soluzione di nanoparticelle di ossido di ferro viene fatta circolare nei vasi sanguigni del rene, poi si accende un campo magnetico alternato. Le particelle si scaldano, così il calore compare in tutto l’organo contemporaneamente invece di farsi strada dalla superficie. Nessuna parte del rene resta indietro rispetto alle altre.

Un coniglio, cinque ratti e un maiale

Questa storia ha un precursore. Nel 2009 il criobiologo Gregory Fahy descrisse un coniglio che riebbe il proprio rene dopo che l’organo era stato raffreddato a circa meno 130 °C. L’altro rene era stato rimosso, e l’animale visse con quello vetrificato per 48 giorni, prima di essere soppresso per l’esame. Fu l’unico coniglio sopravvissuto tra diversi, e gli stessi autori definirono il risultato aneddotico.

Il passo successivo arrivò dal Minnesota nel 2023. Reni di ratto da circa un grammo sono rimasti a meno 150 °C fino a 100 giorni. Dopo il nanoriscaldamento sono stati trapiantati. Tutti e cinque i ratti sono sopravvissuti e nel giro di un mese i reni funzionavano a pieno regime. Lo stesso Fahy disse allora a STAT che i reni erano stati danneggiati gravemente: «Erano reni nel pieno delle forze, in perfetta salute, e ce l’hanno fatta a malapena».

Passare da un grammo a cento ha richiesto tre anni. Il freddo si propaga più lentamente in un rene grande, e la vecchia soluzione non riusciva a proteggerlo dal ghiaccio in tempo. Il gruppo ha dovuto mettere a punto una nuova miscela e un nuovo programma di raffreddamento.

Cosa hanno mostrato 32 reni

Finger, chirurgo dei trapianti e uno dei responsabili del lavoro, ha detto a MIT Technology Review che dieci anni fa non nutriva grandi speranze. Dopo l’ultimo trapianto è uscito dalla sala e ha detto: «È una cosa grossa». Dei reni riscaldati dice semplicemente: «Tornano subito rosa».

L’esperimento ha usato 32 reni in quattro gruppi: freschi, un giorno sul ghiaccio, solo immersi nel crioprotettore e vetrificati. Otto erano vetrificati. La maggior parte ha passato da uno a sette giorni al freddo, e uno ne ha passati 366. Il rene conservato per un anno non è stato trapiantato. È stato testato su una macchina di perfusione, che fa circolare nell’organo un liquido caldo e ossigenato. Ha prodotto urina, anche se meno degli altri.

Tre reni vetrificati sono stati trapiantati in maiali e osservati per due ore. Il sangue li ha attraversati in modo uniforme e l’urina è comparsa subito. Ne hanno prodotta persino più dei reni tenuti un giorno sul ghiaccio, anche se meno della metà di quelli freschi (in media 181 ml per 100 grammi di tessuto, contro 73 e 411).

Ma l’urina non è la vera prova. Un rene funzionante deve ripulire il sangue, e lo si misura con la clearance della creatinina: quanto sangue il rene libera ogni minuto da questa scoria. Qui i reni vetrificati hanno fatto quasi 50 volte peggio di quelli freschi e tre volte peggio di quelli rimasti sul ghiaccio (1,0 contro 47,8 e 3,6). Anche un rene tenuto sul ghiaccio funziona a stento nelle prime ore, quindi il confronto equo è questo. Eppure il divario è ampio.

Al microscopio i reni vetrificati mostravano danni ai tubuli, i minuscoli condotti in cui il rene restituisce al sangue acqua e sostanze utili. Dopo il trapianto erano danneggiate anche le pareti dei vasi sanguigni. Il principale sospettato dei ricercatori è la soluzione tossica: i reni semplicemente immersi in essa, mai congelati, mostrano danni quasi uguali. Non si può provarlo del tutto, perché quei reni non sono mai stati trapiantati nei maiali.

Mezza svolta

I colleghi leggono il risultato in modo diverso. Il criobiologo Peter Kilbride, cofondatore dell’azienda Kyros Kairos, lo ha definito una svolta che risolve metà del problema. A giudicare dai numeri sopra, conservazione e riscaldamento senza ghiaccio sono risolti, mentre il compito principale del rene, pulire il sangue, no. Il professor Mehmet Toner di Harvard è più vicino al lavoro: è vicedirettore di ATP-Bio, il centro attraverso cui la National Science Foundation statunitense lo finanzia. Ha detto a Gizmodo che ormai il tempo biologico di un organo complesso si può mettere in pausa in sicurezza.

Cosa l’esperimento non ha ancora dimostrato

I limiti li hanno elencati gli stessi autori. È un preprint, quindi ancora senza revisione paritaria. I trapianti sono stati tre per gruppo e l’osservazione è durata due ore, perciò nessuno sa se un maiale avrebbe potuto vivere con un rene simile per una settimana o un mese. Un anno di conservazione è stato testato su un solo rene. I termometri non coprivano l’intero organo, quindi non si possono escludere minuscoli cristalli di ghiaccio. Con tre maiali non si può nemmeno dimostrare che un rene vetrificato non sia peggiore di uno rimasto sul ghiaccio.

Poi il gruppo vuole trapiantare reni vetrificati nei maiali a lungo termine e seguirli per settimane. Cerca anche crioprotettori meno tossici. Dopo toccherà ai reni umani scartati per il trapianto. Finger spera che parte del danno guarisca da sola o si possa curare su una macchina di perfusione. Pensa anche che i reni umani possano tollerare il processo meglio di quelli di maiale.

Il giudice più severo, ancora una volta, è Fahy, l’uomo il cui coniglio nel 2009 visse 48 giorni con un rene vetrificato. Definisce molto importante il flusso sanguigno ripristinato, ma i danni lo preoccupano. Il suo verdetto: «Da questi esperimenti non possiamo dire se questi reni avrebbero potuto sostenere la vita oppure no».