異種移植
レシピエントの補体系活性化は、コブラ毒因子(C3欠乏症)、可溶性補体受容体1型、抗C5抗体、またはC1インヒビター(C1-INH)の使用によって阻害することができる。このアプローチの欠点は、コブラ毒因子の毒性であり、その個体から補体系の機能がなくなってしまう。
補体系活性化のカスケードの中断 異種移植の超急性拒絶の主な原因は、補体系の活性化である。補体により、移植されたブタ細胞が破壊される。これに対応するために補体制御因子(補体制御タンパク質)のヒト遺伝子(DAF、CD46、CD59)がブタにゲノム編集で挿入されることが考えられる。
ブタの遺伝子操作 ブタの遺伝子のうち、1,3ガラクトシルトランスフェラーゼ遺伝子を破壊することで、そのブタは、免疫原性のあるgal-α-1,3Gal部分(α-Galエピトープ)の発現を担う酵素をコードする遺伝子をもたなくなる。そこで、ブタの細胞膜上のα-Galをつくるブタの遺伝子をノックアウトされたブタが作成され、そのブタの心臓がヒヒの腹部に異所的に移植された。ヒヒの心臓はそのままにした。その遺伝子の破壊が、移植片の生存率を2~6か月延長させることができ、超急性拒絶は防止されたが、完全ではなかった(2005年)。 その後、α-Gal以外に、NeuGcと、SDaという2つのブタ細胞膜上の糖鎖も、ブタのヒトへの移植の拒絶反応に関わっていることがわかった。
ヒトに近縁な霊長類が臓器ドナーとして最初に考えられた。チンパンジーはもともと臓器のサイズがヒトと同じサイズであり、ヒトとの血液型適合性も良好で、異種移植の候補として最良と考えられていた。しかし、チンパンジーは絶滅の危機に瀕している種であり、他のドナーが求められた。ヒヒはより容易に入手できるが、ドナーとしては実用的ではない。身体のサイズが小さいこと、血液型O(普遍的なドナーとなりうる)の割合が低いこと、長い妊娠期間、出産数の少なさなどの問題がある。さらに霊長類からの移植に関する主な問題は、ヒトへの病気感染のリスクがあることである。
ブタは現在、臓器提供のための最良の候補であると考えられている。ヒトとの系統学的距離が遠いことから、異種間の疾病の伝播のリスクは減少する。またブタは容易に入手可能であり、その臓器は解剖学的にほぼヒトと同じサイズである。長い世代にわたって家畜としてブタはヒトと密接に接触しているため、未知の疾患がある可能性も低い。異種移植における現在の実験は、ドナーとしてブタを、ヒトモデルとしてヒヒを使用することが最も多い。2022年1月8日、メリーランド大学で世界初となる遺伝子操作されたブタの心臓をヒトに移植する手術に成功した。