В результате работы нескольких исследователей девятнадцатого века постепенно выяснилось, что аутотрансплантаты (ткани одного животного), аллотрансплантаты (ткани животных одного вида) и ксенотрансплантаты (ткани животных разных видов) ведут себя совершенно по-разному при пересадке от экспериментального донора к реципиенту. В первые два десятилетия двадцатого века некоторые проницательные исследователи предполагали, что практически стопроцентное отторжение аллотрансплантатов обусловлено какими-то еще неизвестными свойствами иммунитета. Согласно их дальновидной гипотезе, трансплантаты отторгались потому, что тело реципиента было невосприимчиво к ним так же, как к любому другому инородному материалу. Но, кроме этого, невосприимчивость оказалась весьма специфичной в отношении конкретных доноров, становившихся источником чужеродных тканей. В процессе экспериментов были обнаружены некоторые явные указания на то, что каждый организм обладает особым «я», которое особое «я» реципиента воспринимает как чужого, и вызывает направленную против него иммунную реакцию. Как и при других иммунных реакциях, инородное вещество содержит вещества, называемые антигенами, которые являются специфичными только для собственного организма. Когда хозяин обнаруживает чужой антиген, он производит антагониста к нему, подобного антителу, которое борется с бактериями или вирусами. Антигены вируса вызывают у пациента выработку антител для борьбы с микробами, включающимися в процесс, в результате которого они погибнут. Точно так же антигены тканей трансплантата запускают каскад событий, которые приводят к образованию клеток-убийц, атакующих его.
Процесс отторжения трансплантата со временем стали считать подобным реакции «антитело – антиген». Проще говоря, хозяин узнает инородность пересаженной ткани и производит клетки-убийцы, которые помогают ее уничтожить. Из наблюдений нескольких исследователей из разных стран стало понятно, что каждый индивидуум обладает собственным весьма специфичным видом антигенов, таким же уникальным, как его отпечатки пальцев. Теория иммунного ответа на трансплантацию полностью подтвердилась в 1944 году, когда молодой зоолог из Оксфорда Питер Медавар разработал эксперимент, несомненно доказывающий, что повторная трансплантация от одного и того же донора приводит к ускорению реакции отторжения. После этого он провел серию блестяще продуманных опытов, которые легли в основу большей части современных исследований в области трансплантационной биологии и явлений невосприимчивости и толерантности.