Quittiert ein lebenswichtiges Organ oder Gewebe seinen Dienst, besteht die Möglichkeit, dieses zu ersetzen. Dabei wird ein Organ von einem Spender in einen Empfänger verpflanzt. Die erste langfristige Organtransplantation erfolgte 1954, als der US-amerikanische Chirurg Joseph Edward Murray am Peter Bent Brigham Hospital eine Niere transplantierte.

Allerdings kann das spezifische Immunsystem über die MHC-I-Moleküle feststellen, ob eine Zelle zum Körper gehört oder körperfremd ist. Dies ist zwar hilfreich, bei der Bekämpfung von „Eindringlingen“, ist aber auch die Grundlage dafür, dass transplantierte Organe abgestoßen werden können. Daher wird vor jeder Transplantation eine sogenannte HLA-Typisierung vorgenommen, um die „Ähnlichkeit“ der MHC-I-Moleküle zwischen Organspender und -empfänger zu bestimmen.

Nur wenn sich die MHC-I-Moleküle sehr ähneln, wird ein Organ transplantiert. Da die MHC-Moleküle vererbt werden, haben Angehörige derselben Familie eine höhere Chance, dass sich die MHC-I-Moleküle ähneln und eine Organspende erfolgreich durchgeführt werden kann. Bei eineiigen Zwillingen sind die MHC-Moleküle sogar identisch, da die Zwillingsgeschwister über das identische Erbgut verfügen. Erythrozyten tragen übrigens gar keine MHC-Moleküle. Daher kann eine Person der Blutgruppe Null, Rh-negativ jedem Menschen Erythrozyten spenden. Bei der Organtransplantation sind grundsätzlich folgende Spender-Empfänger-Konstellationen möglich:

1. Bei der autologen Transplantation ist der Spender gleichzeitig auch der Empfänger. Dies ist z. B. der Fall, wenn die Haut von einem Areal auf ein anderes innerhalb des gleichen Individuums übertragen wird.
2. Die isogene Transplantation findet zwischen zwei genetisch identischen Individuen statt, bspw. zwischen eineiigen Zwillingen.
3. Die allogene Transplantation ist die häufigste Form. Hierbei sind Spender und Empfänger genetisch unterschiedlich. Hierbei gehören Empfänger und Spender der selben Spezies an.
4. Möglich ist auch die Xenotransplantation, also die Transplantation eines Organs oder Gewebes von einem Tier auf den Menschen. Dies kommt z. B. bei der Transplantation von Herzklappen aus dem Schwein vor. Der Vorteil ist die praktisch grenzenlose Verfügbarkeit von Spendern, der Nachteil ist hingegen ein extrem hohes Abstoßungsrisiko.

Daneben unterscheidet man zwischen Lebend- und Totspenden. Bei einer Lebendspende wird nur ein Teil eines Organs oder Gewebes von einem lebenden Menschen transplantiert. Ein Beispiel ist die Transplantation einer Niere oder eines Teils der Leber. Bei der Totspende ist der Spender verstorben. Hierbei können auch lebenswichtige Organe, wie das Herz, verpflanzt werden, ohne die der Spender nicht überleben würde.

Allerdings ist auch nach erfolgreicher Transplantation eine lebenslange Immunsuppression notwendig, um eine Abstoßungsreaktion zu verhindern. Dass ein nicht-körpereigenes Gewebe in den Körper implantiert wird, kommt in der Natur nicht vor. Das Immunsystem erkennt das Transplantat als fremd und geht dagegen vor. Eine akute Abstoßungsreaktion tritt zwischen 6 und 90 Tagen nach Transplantation auf, was einer normalen Immunreaktion entspricht. Daher ist die Einnahme von immunsupprimierenden Medikamenten dringend notwendig, um die Immunantwort zu hemmen.

Allerdings unterbindet dies die Abstoßung nicht vollständig, sondern verlangsamt sie nur. Grundsätzlich hält ein Spenderorgan daher nicht das gesamte Leben, sondern nur zwischen 15 und 20 Jahren.

Die Immunsuppression schützt zwar das neue Spenderorgan, hat aber auch den Nachteil, dass die Betroffenen besonders anfällig für Infektionen sind. Aus diesem Grund gehören immungeschwächte Personen während der Corona-Pandemie zum Kreis der „vulnerablen Gruppe“ bzw. „Risikogruppe“, da sich dieser Personenkreis gegen eine COVID-19-Erkrankung besonders schlecht wehren kann.

Zur Medikamentengruppe der Immunsuppressiva gehören z. B:

1. Kortikosteroide, die unter anderem die Bildung von Entzündungsmediatoren, wie IL-1, IL-6 und TNFα hemmen.
2. Calcineurinhemmer, die die vollständige Aktivierung von T-Zellen verhindern.
3. mTOR-Hemmer, die die T-Zellteilung hemmen und somit die Vermehrung unterbinden.
4. DNA-Synthese-Hemmer, die ebenfalls die T-Zellteilung hemmen.

Diese Medikamente unterdrücken aber nicht nur das Immunsystem, sondern können neben der erhöhten Infektanfälligkeit selbst weitere schwere Nebenwirkungen haben. So können Kortikosteroide zu Bluthoch­druck, Hautatrophie oder Diabetes mellitus führen.