ขอบเขต และข้อจำกัดของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต กลุ่มงานความปลอดภัยทางชีวภาพ

1. ขอบเขต และข้อจำกัดของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต กลุ่มงานความปลอดภัยทางชีวภาพ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ nipon@biotec.or.th

2. ขอบเขตของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพขอบเขตของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพ เป็นคำที่กว้างที่หมายถึงเทคโนโลยีต่างๆ ที่ใช้สิ่งมีชีวิต ชีวเคมีหรือดีเอ็นเอสังเคราะห์เพื่อสร้างหรือดัดแปลงผลิตผลหรือผลิตภัณฑ์ พัฒนาพืชหรือสัตว์หรือพัฒนาจุลินทรีย์เพื่อการใช้ที่เฉพาะเจาะจง

3. ความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพ อุตสาหกรรม : อาหาร ขนม นม ช็อกโกแลต ผงซักฟอก ฯลฯ

4. ความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพ อุตสาหกรรม : อาหาร ขนม นม ช็อกโกแลต สุรา ผงซักฟอก ฯลฯ

5. การปรับปรุงพันธุ์พืชด้วยวิธีปกติการปรับปรุงพันธุ์พืชด้วยวิธีปกติ

6. ถือเป็นเทคโนโลยีชีวภาพดั่งเดิมที่ใช้ในการพัฒนาเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ เช่นโยเกิร์ต น้ำส้มสายชู แอลกอฮอล และเนยแข็ง ซึ่งเป็นความเข้าใจในกระบวนการของการพัฒนา แต่ไม่ได้ใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์หรือผลิตผลตัวใหม่ๆ แต่เมื่อ 30-50 ปีที่ผ่านมา เกิดเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ ที่ใช้ความเข้าใจในเชิง ลึกเกี่ยวกับกลไกในการดำเนินงานของสิ่งมีชีวิต เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ซึ่งเทคโนโลยีที่ใช้นั้นเป็นที่รู้จักกันดีในนามของพันธุวิศวกรรม

7. HR-EPSPS gene GTS 40-3-2 Agrobacterium tumefaciens (CP4) IR-cry1Ac gene MON 531 Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki HD-73 IR-cry1Ab gene EVENT 176 Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki ที่มาของยีนถ่ายฝาก

9. เทคนิคใหม่ๆ เหล่านี้นำไปใช้ประโยชน์ได้กว้าง ทั้งด้านการเกษตร การแพทย์ และการอุตสาหกรรม และจากความหลากหลายของเทคโนโลยีนี้เอง สามารถ แยกกลุ่มเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ ได้เป็น 4 กลุ่ม ตามเป้าหมายของการศึกษา

10. ความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพ การแพทย์ : อินซูลิน รักษาโรคเบาหวาน ยาปฏิชีวนะ แอสไพริน ยารักษาโรคอีกมากมาย

11. ความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพ อุตสาหกรรม : อาหาร ขนม นม ช็อกโกแลต ผงซักฟอก ฯลฯ

12. กลุ่มที่ 1. การศึกษาทางด้าน gene mapping, DNA sequencing,diagnostics การศึกษาในกลุ่มนี้ จะเกี่ยวข้องกับเทคนิคที่ใช้ในการจำแนกและการทำความเข้าใจ ในหน้าที่ของสารพันธุกรรม รวมถึงการจัดทำโปรแกรมพันธุกรรมและการจำแนก แต่ละสารพันธุกรรม ความรู้ที่ได้จากเทคนิคนี้ ในทางการแพทย์ จะช่วยให้มีความเข้าใจโรคหรือความอ่อนแอต่อโรคได้ดีขึ้น และจะช่วยในการวางแผนการรักษา ในทางการเกษตร จะช่วยให้ทราบตำแหน่งและหน้าที่ของยีนส์ที่ต้องการเพื่อการ พัฒนาพันธุ์พืชและสัตว์

13. gene mapping -การหาตำแหน่งของยีนส์บนโครโมโซม gene sequencing -การถอดระหัสจากระหัสพันธุกรรม (เช่นการเรียงลำดับโมเลกุล ของยีนส์); functional genomics -เป็นการจำแนกหน้าที่เฉพาะยีนส์ diagnostics - เป็นการพัฒนาและการใช้เครื่องมือทดสอบ และตัวตรวจสอบ เพื่อ จำแนกลักษณะพันธุกรรมจำเพาะในมนุษย์ พืชหรือสัตว์

15. กลุ่มที่ 2. การศึกษาทางด้าน genetic modification การดัดแปลงพันธุกรรม เป็นกระบวนการของการแยกยีนส์ ขยายจำนวนและ ถ่ายฝากเข้าไปยังที่ใหม่ แม้แต่ระหว่างชนิดพันธุ์ เพื่อส่งผลต่อลักษณะที่ต้องการ ในสิ่งมีชีวิต นำไปใช้ประโยชน์ได้กว้าง ไม่ว่าจะเป็น การผลิตเภสัชภัณฑ์ เช่นสารอินซูลินสำหรับรักษาโรคเบาหวานของมนุษย์ และ การผลิตวัคซีน เช่นวัคซีนป้องกันโรคตับอักเสบบี การรักษายีนส์ เป็นการรักษาหรือป้องกันโรคทางพันธุกรรม โดยการเปลี่ยนการ แสดงออกของยีนส์ผู้ป่วยผ่านทางการใส่ดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์ ของผู้ป่วย การพัฒนาพืชดัดแปรพันธุกรรม

16. ขั้นตอนทางพันธุวิศวกรรมขั้นตอนทางพันธุวิศวกรรม

17. พืชดัดแปรพันธุกรรม เป็นการดัดแปลงระหัสพันธุกรรมของพืชทางการเกษตร เพื่อ ปรับปรุงลักษณะเช่น ต้านทานโรคและแมลงศัตรู ความทนแล้งและดินเค็ม เพิ่มผลผลิตและคุณค่าทางโภชนาการ การพัฒนาสิ่งมีชีวิตที่เป็นศัตรูธรรมชาติดัดแปรพันธุกรรม เพื่อควบคุมศัตรูที่สำคัญ

18. กลุ่มที่ 3. การศึกษาทางด้าน Cloning การโคลน เป็นกระบวนการผลิตสิ่งมีชีวิตที่มีพันธุกรรมเหมือนกันด้วยวิธีการต่างๆ ซึ่งรวมถึงการเพาะเลี้ยงเซลล์เฉพาะ การแบ่งตัวของเอ็มบริโอหรือการเคลื่อนย้าย นิวเคลียสเซลล์ เช่น การเคลื่อนย้ายนิวเคลียสของเซลล์ร่างกายเข้าไปใน oocyte (เยิมเซลล์หรือไข่ของตัวเมียเต็มวัย) อันเป็นเทคนิคที่ใช้ในการสร้างแกะดอลลี ในงานวิจัยด้านการแพทย์ การโคลนอาจเกี่ยวข้องกับการผลิตเนื้อเยื่อเฉพาะหรือ อวัยวะ จากเซลล์เอ็มบริโอหรือเซลล์เต็มวัย (เช่นไขในกระดูก) เพื่อซ่อมแซมโรค หรือเนื้อเยื่อที่ถูกทำลาย ในทางการเกษตรการโคลนจะเกี่ยวข้องกับการขยายพันธุ์พืช โดยเฉพาะในพืช ที่ขยายด้วยท่อนพันธุ์

20. กลุ่มที่ 4. การศึกษาทางด้าน Bioremediation และ Bioprocessing เทคโนโลยีชีวภาพจะเกี่ยวข้องกับเทคนิคใหม่ๆ ที่ใช้สิ่งมีชีวิตเพื่อนำของเสียกลับ มาใช้ใหม่ การผลิตเชื้อเพลิงและพลังงานทางเลือก และการสกัดธาตุจากสินแร่ ในขณะที่ยังไม่จำเป็นต้องใช้ยีนเทคโนโลยี นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะค้นหา วิธีที่จะเพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพการผลิต ของการควบคุมวัสดุที่มีชีวิตเพื่อผลิต ผลิตภัณฑ์ใหม่และรักษาสิ่งแวดล้อม เช่นงานวิจัยที่จะหาแหล่งพลังงานทดแทน จากอ้อย และผลพลอยได้ โดยเฉพาะในเรื่องของกระแสไฟฟ้าและอีธานอล

21. Microbe for waste water treatment

22. การนำใช้เทคโนโลยีชีวภาพการนำใช้เทคโนโลยีชีวภาพ จากขอบเขตของการศึกษาเทคโนโลยีชีวภาพในปัจุบัน มีการนำเทคโนโลยีต่างๆ ไปใช้อย่างน้อยใน 25 ด้าน จำแนกให้เห็นได้ดังนี้

23. Gene Therapy: เป็นการใช้เทคโนโลยีชีวภาพในมนุษย์ เพื่อช่วยให้ผู้ป่วยที่เกิดจาก • ความผิดปกติทางพันธุกรรม ให้มีชีวิตอยู่เหมือนคนปกติ โดยการแก้ไขยีนส์ที่ผิด • ปกติ ซึ่งทำได้โดย • การถ่ายฝากยีนปกติเข้าไปในจีโนมเพื่อทำหน้าที่แทนยีนที่ผิดปกติ • การแลกเปลี่ยนยีนที่ผิดปกติกับยีนปกติผ่านทาง homologous recombination • การทำ selective reverse mutation ในยีนที่ผิดปกติเพื่อเปลี่ยนให้เป็นปกติ • การเปลี่ยนแปลงยีนที่เป็นตัวเปิดปิดของยีนที่ผิดปกติ

24. ตัวอย่าง การรักษาโรคที่เรียกว่า severe combined immune deficiency (SCID) เนื่องจากมียีน ที่แตกหัก ทำให้ไม่สามารถสร้างเอ็นไซม์ที่จำเป็นในการพัฒนาระบบภูมิคุ้มกันปกติ ซึ่ง เป็นกับเด็กชาย ชื่อเดวิด ในประเทศฝรั่งเศส นักวิทยาศาสตร์ได้แยกสำเนายีนที่ปกติ และใส่เข้าไปในเซลล์พาหะ จากนั้นใส่พาหะนั้นเข้าไปในเซลล์ไขกระดูกของผู้ป่วย ซึ่งจะสร้างระบบคุ้มกัน นำเซลล์ไขกระดูกที่ได้รับการรักษาใส่กลับเข้าไปในตัวผู้ป่วย ซึ่งจะทำให้ระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยทำงานตามปกติ

25. http://www.fda.gov/fdac/features/2000/gene.html

26. Immunotechnologies: ภูมิคุ้มกันวิทยา เป็นการศึกษาระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งเป็นกลไก ในการป้องกันของร่างกายต่อเชื้อที่ทำให้เกิดโรค เช่นแบคทีเรีย ไวรัสและพยาธิ จากความเข้าใจที่เพิ่มมากขึ้นในหน้าที่ของระบบภูมิคุ้มกัน ก่อให้เกิดเทคโนโลยีที่ ดัดแปลงระบบภูมิคุ้มกัน เช่น การผลิต monoclonal antibodies (MABs) ซึ่งเป็น antibodies (โปรตีน พิเศษที่มีอยู่ในมนุษย์ เพื่อต่อสู้กับสิ่งแปลกปลอมไม่ว่าจะเป็นสารเคมีหรือจุลินทรีย์ ที่มีอันตราย)

27. ตัวอย่างเช่น การใช้ OKT3 เข้าไปจับกับโมเลกุลที่อยู่ผิวหน้าของเซลล์ T เพื่อป้องกันการปฏิเสธ อวัยวะอย่างเฉียบพลัน เช่นการเปลี่ยนไต เป็นต้น เนื่องจากมีความยุ่งยากมากในการ ผลิตในห้องปฏิบัติการซึ่งผลิตจากหนู การทำพันธุวิศวกรรมในพืช น่าจะมีศักยภาพในการสร้าง Monoclonal antibodies

29. Tissue culture: การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ใช้ได้กับเซลล์ทั้งพืชและสัตว์ ในการขยายพันธุ์ เช่นการขยายพันธุ์กล้วยไม้ ใช้ในการสร้างสารที่จำเป็น เช่น taxol (ใช้เป็นยาต่อต้านมะเร็ง) และ vanillin ใช้ในการเตรียมเนื้อเยื่อในห้องปฏิบัติการ เช่น เส้นโลหิตแดง สำหรับการเชื่อม ต่อเส้นโลหิต เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อสมัยใหม่ สามารถที่จะขยายเซลล์ในห้องปฏิบัติ การ ที่แยกออกมาจากพืชและสัตว์ ในกรณีของพืช สามารถที่จะสร้างเป็นพืชต้นใหม่จากเซลล์เพียงเซลล์เดียว

30. Sugarcane Pacific Yew Tree http://www.cfr.washington.edu/classes.cfr.101f/conifers.htm

31. สาร taxol เป็นสารที่สกัดมาจากเปลือกไม้ของต้น Pacific yew tree (Taxus brevifolia) แต่มีข้อจำกัดในเรื่องของแรงงานที่ต้องใช้สูงและปริมาณที่สกัดได้น้อย และจากการที่ทราบสูตรโครงสร้างทางเคมี ทำให้มีความพยายามที่จะสังเคราะห์ใน ห้องปฏิบัติการ แต่ก็ทำได้ลำบากเนื่องจากสาร taxol มีสูตรโครงสร้างที่ซับซ้อนเกิน ไป อย่างไรก็ตาม Donna M. Gibson นักสรีระวิทยาด้านพืช จาก Agricultural Research Service ได้พัฒนาวิธีการผลิตสาร taxol โดยใช้กระบวนการทางชีววิทยา เช่น การเพาะเลี้ยงเซลล์ ซึ่งแบ่งออกได้ 3 ขั้นตอนใหญ่ๆ คือ 1. นำเซลล์จากพืชมา เพาะเลี้ยง 2. การสร้างสาร taxol ของเซลล์ และ 3. การสกัดสาร taxol และการทำให้ บริสุทธิ์

32. Stem cell techniques: เทคโนโลยีนี้จะเกี่ยวข้องกับการแยก stem cells และทำให้ บริสุทธิ์จากเนื้อเยื่อชนิดต่างๆ และพัฒนาให้เป็นเนื้อเยื่อที่ต้องการ ที่จะใช้ประโยชน์ การเปลี่ยนถ่าย Stem cells อาจเป็นทั้งที่เรียกว่า totipotent (มีความสามารถที่จะสร้างชนิดใดๆ ของเซลล์หรืออวัยวะของร่างกายที่ ต้องการภายใต้สภาวะที่จำเพาะ) หรือ pluripotent (สามารถที่จะพัฒนาเป็นชนิดของเชลล์หรืออวัยวะหลายชนิดแต่ไม่ทั้ง หมด) embryonic stem cells จะเป็น totipotency มากกว่า เซลล์จากเนื้อเยื่อที่เติบโตเต็มที่

33. ในเรื่องของ stem cells กลุ่มนักวิจัยที่นำโดย Jame Thomson นักชีววิทยาจาก University of Wisconsin-Madison เป็นกลุ่มแรกที่ประสบผลสำเร็จในปี 1998 ในการแยกและเพาะเลี้ยง embryonic stem cells ของมนุษย์ ซึ่งจัดว่าเป็นเซลล์ ตั้งต้นที่จะพัฒนาเป็นเซลล์ชนิดต่างๆ ในร่างกายมนุษย์

35. Enzyme engineering and technology: เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการเกิดหรือการ ผลิต enzyme ใหม่ๆ ที่สร้างสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญ Enzymes เหล่านี้เป็นตัวเร่ง ปฏิกิริยาในสิ่งมีชีวิต (Generally proteins) ที่ใช้แทนตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นอนินทรีย สารในอุตสาหกรรมเคมี

36. Photosynthetic efficiency: เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง เพื่อการผลิตชีวมวลในพืช จากปริมาณแสงและปัจจัยอื่นๆ ที่มีอยู่

37. แนวความคิด พืช C3 จะใช้ คาร์บอนไดอ๊อกไซด์ โดยผ่านกระบวนการ C3 photosynthetic pathway ซึ่งไม่มีประสิทธิภาพในแสงที่มีความเข้มข้นสูง อันเป็นผลมาจาก photorespiration ทำให้คาร์บอนไดอ๊อกไซด์บางส่วนที่นำมาใช้สูญเสียไป ด้วยกิจกรรมที่เรียกว่า glycine decarboxylase พืช C4 ซึ่งสังเคราะห์แสงด้วยกระบวนการ C4 photosynthetic pathway จะมี ประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อความเข้มข้นของแสงสูง และไม่เกิด photorespiration

38. http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e24/24b.htm

39. วิธีการปรับปรุงพันธุ์ปกติไม่สามารถที่จะเปลี่ยนแปลง photorespiratory ของพืช C3 ได้ มีพืชหลายชนิดที่มีรูปแบบการสังเคราะห์แสงอยู่ในระหว่าง C3-C4 สามารถที่จะพัฒนากระบวนการสังเคราะห์แสงในพืช C3 ให้มีประสิทธิภาพได้ โดยการดัดแปลงพันธุกรรมในพืช C3 ให้สร้างรูปแบบใหม่ในการแสดงออก ของ glycine decarboxylase

40. New DNA technologies: ในส่วนนี้จะรวมถึง DNA fingerprinting, การเรียง ลำดับเบสของจีโนม การพัฒนาและการใช้โมเลกุลเครื่องหมายใหม่ๆ สำหรับ การจำแนกพืชและการจำแนกลักษณะ นอกจากนี้ยังรวมถึง การพัฒนาตัวตรวจ จับเบสดีเอ็นเอ เพื่อการวินิจฉัยความผิดปกติทางการถ่ายทอด

42. Plant-based drugs: เป็นการใช้เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่เพื่อ validation, standardization และ manufacture ในการสร้างสูตรยาจากพืชพื้นเมือง ในปัจจุบันมีสารเคมีที่แตกต่างกันอย่างน้อย 120 ชนิดที่ได้มาจากพืชเพื่อใช้ เป็นยารักษาโรค ตัวอย่างเช่น cynarin drug ที่ใช้แก้ปัญหาของตับ และ hypertension สกัดมาจาก artichoke plant จำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีสมัยใหม่ในการสกัด การทำให้บริสุทธิ์ การทำให้ มีมาตรฐานและการผลิตเป็นยา

43. การใช้ฟ้าทะลายโจรรักษาอาการท้องเสีย การใช้ฟ้าทะลายโจรรักษาฝี การใช้ฟ้าทะลายโจรรักษาอาการไอและ เจ็บคอ สารออกฤทธิ์ลดการอักเสบ deoxyandrographolide, andrographolide, และ neoandrographolide http://www.mahidol.ac.th/mahidol/py/mpcenter/html/androg.html

44. Peptide synthesis: เป็นการสังเคราะห์เพื่อสร้างยาตัวใหม่ๆ หรือวัสดุอื่นๆ ที่มี ความสำคัญทางอุตสาหกรรมและการค้า เช่น salmon GnRH analogue (Ovaprim) เพื่อชักนำการสร้างรังไข่ในปลา (Peptides เป็นโปรตีนขนาดเล็ก โดยทั่วไปจะ มีกรดอะมิโนน้อยกว่า 50 ชนิด)

45. Rational drug design: 10 ปีที่ผ่านมาหรือมากกว่า ทางเดียวที่จะค้นพบยาตัวใหม่ คือ การสังเคราะห์สารประกอบจำนวนมาก ด้วยหวังว่าหนึ่งในนั้นจะมีประสิทธิ ภาพเพียงพอที่จะรักษาเฉพาะ โรคใดโรคหนึ่ง และจะต้องใช้เงินประมาณครึ่งพัน ล้านจนถึงพันล้าน จนกว่าจะได้ยาตัวใหม่สู่ท้องตลาด เป็นผลให้มียาตัวใหม่สู่ท้อง ตลาดไม่มากกว่า 10 ชนิดต่อปี

46. Rational drug design เป็นวิธีในการออกแบบตัวยา ซึ่งมีฐานมาจากโครงสร้างของ โปรตีนเป้าหมายซึ่งจะต้องจำแนกโมเลกุลเป้าหมายที่จะต่อสู้ก่อน การจะทำเช่นนั้น ได้ จำเป็นต้องเข้าใจกลไกที่เป็นสาเหตุให้เกิดโรค เมื่อเข้าใจกลไกนี้และจำแนก โมเลกุลเป้าหมายที่นำไปสู่โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพที่จะออกแบบ โมเลกุล ที่จะโจมตีโมเลกุลเป้าหมาย แนวทางนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการค้นหา และลดเวลาลงอย่างน้อยครึ่งหนึ่ง (ปกติ 12-15 ปี)

47. Nutraceuticals: เป็นการช่วยฟื้นตัวหลังจากการผ่าตัด หรือการรักษาโรคที่สำคัญ หรือช่วยป้องกันบุคคลที่มีปัญหาเกี่ยวกับยาและสุขภาพ เช่น บริษัทชาวสวิส Probi ได้แยกชนิดของ Lactobacillus planetarum ที่มีอยู่ใน ระบบย่อยอาหารของชาวยุโรปและชาวอเมริกัน สิ่งมีชีวิตนี้จะมีความสัมพันธ์กับ ความสามารถของบุคคลที่จะฟื้นตัวหลังจากการผ่าตัดที่สำคัญหรือหลังจากการใช้ สารเคมีรักษามะเร็ง สิ่งมีชีวิตนี้ดูเหมือนจะป้องกันคนต่อความผิดปกติของกระเพาะ รวมถึงแผลมีหนองในกระเพาะ irritable bowel syndrome และ อาการท้องผูก ซึ่ง Probi ได้ใช้สิ่งมีชีวิตนี้ทำตลาดในหลายรูปแบบ รวมถึงเครื่องดื่ม

48. Assisted reproductive technologies: เป็นการช่วยในการแพร่พันธุ์ (ใช้น้ำเชื้อจากสามีหรือผู้ให้) การผสมในหลอดแก้ว การฉีดสเปอร์มเข้าไป ใน cytoplasmic และเทคนิคที่เกี่ยวกับการบริจาคไข่ แม่ผู้รับฝากไข่ในท้อง หรือการเคลื่อนย้ายเอ็มบริโอ InVitro Fertilization (IVF)

49. New cloning technologies: เป็นการโคลนสัตว์ที่ผ่านการดัดแปลงพันธุกรรม ที่จะสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ One of the most immediate advantages of animal cloning will be in the area of pharmaceutical production. Cheap and plentiful bioengineered drugs that are made from human proteins will most likely be the first practical application . The ability to clone will allow scientists to genetically engineer animals for a particular protein, and then mass produce them. The animals carrying the proteins would secrete the proteins in their milk or blood to be harvested and then purified for use.

50. Organ transplantation: Xenotransplantation เป็นการเปลี่ยนถ่ายอวัยวะจากสัตว์อื่นให้กับมนุษย์ ซึ่งหมู จะเหมาะสมมากที่สุด ทั้งด้านชีวเคมี ด้านกายวิภาค และด้านการสร้างภูมิคุ้มกัน ปัญหาที่สำคัญของ xenotransplantation การปฏิเสธอย่างเฉียบพลัน ของอวัยวะ ที่เปลี่ยนถ่าย ซึ่งจะเกิดขึ้นในไม่กีนาทีของการเปลี่ยนถ่าย ปัญหานี้ได้รับการแก้ไข ได้ไม่นานนี้ โดยการจำแนกโมเลกุลพื้นฐานที่ทำให้เกิดการปฏิเสธอย่างเฉียบพลัน และต่อมาทำการดัดแปลงพันธุกรรมในหมู เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดขึ้น แต่ในกรณีของการเปลี่ยนถ่ายไต จากมนุษย์ผู้ให้ไปยังมนุษย์ผู้รับ (homotransplantation) ยังไม่มีการทำ