Когда иммуносупрессия достигла такой стадии развития, что стало возможным ее практическое применение, началась эпоха клинической трансплантации органов. Хирурги задолго до ученых работали в лабораториях с пересадкой различных структур между разными видами и особями, хотя технические навыки – не единственное, что имело значение. Так было в самом начале двадцатого века. Между 1904 и 1910 годами новатор-исследователь Алексис Каррель, сам трансплантировавшийся из Франции в Чикаго, провел со своим коллегой Чарльзом Гатри серию экспериментов по пересадке почек, сердца и других органов. Именно в этот период он разработал метод анастомоза кровеносных сосудов, который стал основой стандартной технологии, применяемой хирургами с тех пор. За это достижение в 1912 году он был удостоен Нобелевской премии. Хотя его конечной целью была разработка операции для лечения пациентов с почечной недостаточностью, он вскоре понял, что такое решение для клинических случаев невозможно, пока основная биологическая проблема отторжения не будет решена. В 1914 году он писал швейцарскому хирургу Теодору Кочеру:
Относительно гомопластической трансплантации [аллотрансплантатов] органов, таких как почка, положительных результатов, которые стоило бы отметить, я никогда не встречал… тогда как при аутопластической трансплантации [аутотрансплантатов] результат всегда был позитивным. Биологическая сторона вопроса должна быть исследована гораздо больше, и необходимо выяснить, как предотвратить реакцию организма на новый орган.
На самом деле, помощник Карреля, Гатри, нашел ключ к разгадке «биологической стороны вопроса» двумя годами ранее, когда написал:
Никто, несмотря на большое количество экспериментов, пока не смог сохранить животному жизнь на протяжении сколько-нибудь продолжительного периода времени, пересадив ему почку или почки другого животного после удаления его собственных… В любом случае прогноз неутешительный, и свойства иммунитета, которые дают такие блестящие результаты во многих других областях, по-видимому, стоит протестировать и в этом случае.
Поскольку стал понятен биологический источник отторжения, попытки трансплантировать ткани и органы между донором и реципиентом, не являющихся родственниками, продолжились. Несмотря на то что одна неудача следовала за другой, в результате этих экспериментов были разработаны более совершенные методы преодоления чисто технических проблем, связанных с включением органов одного человека в систему кровообращения другого. Почти все операции проводились в лаборатории, но в течение долгого времени дерзкие эксперименты по пересадке человеческой почки отчаявшимся пациентам были неудачными.