La compatibilidad se estudia mediante el análisis de unas proteínas situadas en la superficie de las células del organismo llamadas antígenos leucocitarios humanos (siglas en inglés, HLA). Para el estudio de compatibilidad basta con una muestra de sangre del paciente y del posible donante. El estudio de estos antígenos permite identificar qué donante tiene células más parecidas a las del receptor, aumentando con ello las probabilidades de éxito del trasplante. Todo individuo hereda la mitad de estos antígenos de su padre y la otra mitad de su madre. Por ello, la probabilidad de encontrar un donante compatible es mayor entre hermanos y entre familiares directos.
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