Un «box» assicura più salute agli organi da trapiantare

L'obiettivo comune: ottimizzare gli attuali sistemi di trasporto organi provando a risolvere alcune delle principali criticità. Da qui è nato "PerTravel", box per il trasporto di organi, cellule, tessuti e campioni biologici destinati al trapianto che deriva da un attento lavoro di ricerca condotto dal Centro Regionale Trapianti del Piemonte e Valle d’Aosta, dalla Fondazione D.O.T. (Donazione Organi e Trapianti), dal Politecnico di Torino, dal Centro Nazionale Trapianti, e da Aferetica Srl, impresa innovativa nel settore dell’intensive care e dell’aferesi terapeutica.
Il controllo della temperatura. Attualmente per la maggior parte dei dispositivi in commercio il controllo della temperatura è garantito dall’impiego del ghiaccio: un elemento non privo di “effetti collaterali”. A partire dalla sua distribuzione intorno all’organo non omogenea e tale da non assicurare per tutto il periodo del ‘viaggio’ una temperatura ideale compresa tra 2 e 8 gradi e le cui variazioni anche minime fuori range possono compromettere la buona preservazione dell’organo fino a congelamento e morte (necrosi) di una sua porzione, rendendolo inutilizzabile. Un evento superabile tramite l’utilizzo di altri materiali, stabilizzatori di temperatura, come i PCM (Phase Change Materials). Questi ultimi presentano specifiche proprietà termiche e sono opportunamente progettati per cambiare fase, nel range di temperatura auspicato, garantendo alte prestazioni (e dunque la preservazione dell’organo in condizioni di temperatura ottimali) per un massimo di 40 ore, il tempo limite in cui gli organi possono restare al di fuori dell’organismo, che varia da poche ore per fegato e cuore, a poco più di 24 ore per i reni.
La tracciabilita di percorso e di eventi avversi. Di un organo trasportato è fondamentale conoscere anche lo stato di accelerazione, ossia le sollecitazioni indotte, ad esempio, dalla caduta del suo contenitore o da altri traumi, urti e vibrazioni cui è stato esposto. Eventi tutti monitorati da sensori high-tech, in particolare da una cella di carico – ‘tecnicamente’ un accelerometro triassiale – che rileva e mappa le sollecitazioni meccaniche, utili a verificare l’integrità e la vitalità dell’organo al termine del trasporto. Sono presenti, in PerTravel, anche sensori di temperatura, alloggiati all’esterno e all’interno del box, nei pressi dell’organo, per monitorare lo stato termico del sistema. I valori rilevati vengono immagazzinati dal box e trasferiti a una piattaforma virtuale accessibile al medico o ad utenti autorizzati; i dati più utili nel breve termine sono visualizzati in tempo reale su un piccolo monitor, alloggiato su PerTravel. Mentre la geolocalizzazione, cioè il monitoraggio della posizione dell’organo lungo la tratta di trasferimento, è assicurata da un modulo GPS, posto sul dispositivo, basato su antenna RFID (Radio Frequency IDentification).
Qualità e la sicurezza del trasporto. Un sistema di allarmi, ancora in fase di studio, si rivelerebbe utile per avvisare l’utente circa eventi critici o anomalie di sistema, quali sollecitazioni sopra soglia, temperatura interna al box fuori range (disallineamento dei sensori, mancata stabilizzazione della temperatura) e/o esterna (fuori range, per cui per quest’ultima non vengono più assicurate le prestazioni di sistema, se non compresa tra -4°C e 38°C. È in corso la progettazione della piattaforma virtuale di rilevazione, trasmissione e salvataggio dati che risponda alle normative che regolano il trattamento dei dati sensibili biomedici.
Il futuro. L’auspicio è di poter creare, in un futuro, con i dati raccolti da PerTravel un database utile alla realizzazione di algoritmi di “predizione”, fondamento dell’intelligenza artificiale, in grado di stabilire, in anticipo, a partire da situazioni non note e/o basate sull’‘esperienza’ pregressa, in quali condizioni un organo sia conservato in maniera ottimale e in quali altre vada in sofferenza. Un pool di informazioni basate sulla tecnologia, complementari a valutazioni umane, che aiuteranno a garantire ancora migliore ‘salute’ all’organo durante tutte le fasi del tragitto.

* Coordinatore del Centro Regionale Trapianti della Regione Piemonte
** Chiara Bosso, ingegnere biomedico