Celulele stem au un potential remarcabil de a se dezvolta în numeroase tipuri de celule alee corpului, de-a lungul vietii si cresterii. În plus, în multe tesuturi servesc ca un sistem intern de reparare, divizându-se fără limită cât timp organismul e viu. În urma divizării, pot deveni fie tot stem, fie specializate – celulă musculară, a creierului, celulă rosie a sângelui.
Celulele stem se disting prin două caracteristici importante. Prima este că sunt nespecializate, dar capabile să se reînnoiască prin diviziune celulară. A doua este că în anumite conditii fiziologice sau experimentale, pot deveni tesut sau organ, cu functii speciale. Până acum, cercetătorii au lucrat cu două tipuri de celule stem de la animale si oameni: embrionare si non-embrionare (adulte sau somatice). Cel mai important pas este că se pot extrage celule stem embrionare umane pentru scopuri reproductive, pentru fertilizarea in vitro.
Datorită abilitătilor regenerative unice, celulele stem oferă potential nou pentru tratarea bolilor precum diabetul, bolile de inimă. Totusi, este nevoie de multă muncă în laboratoare pentru a vedea cum se pot folosi în terapiile de tratament – adică în medicina regenerativă. Proprietătile unice ale celulelor sunt: capacitatea de a se divide si reînnoi pentru perioade lungi; sunt nespecializate; pot deveni specializate.
Celulele stem nu au structura specifică a tesutului care să permită să aibă functii specializate. De exemplu, o celulă stem nu poate lucra cu celelalte celule pentru a pompa sângele prin corp, precum celula muschiului inimii, si nici nu poate purta oxigen prin sânge, precum celulele rosii. Dar pot crea astfel de celule. Procesul se numeste diferentiere, făcută cu ajutorul semnalelor interne controlate de genele celulelor.
Celulele embrionare derivă din embrioni care se dezvoltă din ovulele fertilizate in vitro si donate în scopul cercetării. Nu sunt derivate din ovulele fertilizate în corpul femeii si cresc în clinici sub denumirea de cultură de celule.
Sunt multe feluri prin care celulele stem pot fi folosite în clinici. Unele dintre cele mai serioase afectiuni medicale precum cancerul si defectele din nastere se datorează diviziunii anormale ale celulelor si diferentierii. De aceea sunt importante în cercetările din domeniu, pentru a revolutiona medicina. De asemenea, se pot testa noi medicamente pe ele.
Cel mai important potential al celulelor stem umane este generarea de celule si tesuturi care să fie folosite pentru terapiile specifice. Astăzi, organele donate si tesuturile sunt adesea utilizate pentru a înlocui tesutul distrus, dar nevoia de transplant este foarte mare. Celulele stem, directionate să se dezvolte în anumite celule specializate, oferă posibilitatea unei surse regenerative de tesuturi pentru a trata boala Alzheimer, rănile coloanei, infarctul, bolile de inimă, diabetul, osteoartrita si artrita reumatoidă.