En la elección de un donante para un trasplante de médula ósea se busca el máximo nivel de compatibilidad posible con el receptor en los alelos del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH). La condición ideal es aquélla en la que donante y receptor son histoidénticos, en cuyo caso las células producidas por la médula ósea implantada, poseerán antígenos HLA idénticos a los del paciente. Esto no implica que otras regiones del genoma sean idénticas, salvo que se tenga la seguridad que el trasplante se realizó entre hermanos gemelos. Cuando el engraftment es exitoso, las células sanguíneas serán producidas en un 100% por la médula trasplantada. Sin embargo, luego de transcurrido determinado tiempo post-trasplante, la médula del receptor puede adquirir actividad nuevamente y comenzar a producir y liberar células, o bien la médula trasplantada puede disminuir su actividad hasta el caso extremo de volverse completamente inactiva.

La procedencia (receptor o donante) de las células sanguíneas en un paciente que recibió un trasplante de médula ósea puede ser determinada mediante el estudio de diversos marcadores genéticos distintos de los genes del CMH, que son analizados para el donante y el receptor. En el caso del receptor se requiere el análisis de una muestra post-trasplante, que puede ser sangre o médula ósea, y de una muestra de sangre previa al trasplante, necesaria para poder conocer el patrón genético del receptor previo al trasplante. A menudo, esta muestra suele estar disponible en el laboratorio que realizó la tipificación de los genes del CMH (frecuentemente lo que se conserva es el ADN extraído). Si esto no fuese así, el patrón genético del receptor previo al trasplante puede obtenerse a partir de una muestra postrasplante, de un tejido del receptor que no contenga células sanguíneas, como ser un hisopado tomado de la mucosa yugal, cuidando siempre de no producir sangrado, o una muestra de pelos que tengan bulbo piloso (20 pelos, arrancados, suele ser suficiente). El hisopado de mucosa yugal es la muestra de elección.

Los marcadores genéticos utilizados en este tipo de análisis son por lo general polimorfismos de ADN ubicados en cromosomas distintos al cromosoma 6, en el que se encuentran los genes HLA. Los marcadores que se estudian mediante PCR son los que ofrecen la mayor sensibilidad, permitiendo detectar mezclas de ADN en las que el componente menor está en una proporción tan baja como del 1%.

Una vez que se conocen los patrones genéticos del receptor previo al trasplante y del donante, pueden realizarse controles periódicos post-trasplantes sobre muestras de sangre ó médula ósea del paciente transplantado para determinar si la médula propia ó médula del donante, o ambas y en que proporción, están produciendo células.