La sustitución de tejidos y órganos dañados mediante trasplantes de tejidos y órganos o implantes biónicos tiene graves inconvenientes. La biología regenerativa busca comprender las diferencias celulares y moleculares entre los tejidos en regeneración y los no en regeneración. La regeneración se logra mediante tres mecanismos, cada uno de los cuales utiliza o produce un tipo diferente de célula competente en regeneración. La hiperplasia compensatoria es la regeneración por la proliferación de células que mantienen todas o la mayoría de sus funciones diferenciadas (p. ej., hígado). Los anfibios urodelos regeneran una variedad de tejidos mediante la desdiferenciación de células maduras para producir células progenitoras capaces de dividirse. Todas las células con capacidad de regeneración tienen dos características en común. En primer lugar, no están diferenciados terminalmente y pueden reingresar al ciclo celular en respuesta a señales en el entorno de la lesión. En segundo lugar, su activación va invariablemente acompañada de la disolución de la matriz extracelular (MEC) que rodea a las células, lo que sugiere que la ECM es un regulador importante de su estado de diferenciación.
La regeneración de estructuras complejas después de una lesión requiere cambios dramáticos en el comportamiento celular. Los tejidos en regeneración inician un programa que incluye diversos procesos como curación de heridas, muerte celular, desdiferenciación y proliferación de células madre (o progenitoras); Además, los tejidos recién regenerados deben integrar señales de polaridad y de identidad posicional con estructuras corporales preexistentes. Los enfoques de eliminación de genes y los análisis funcionales y de linaje basados en la transgénesis han sido fundamentales para descifrar diversos aspectos de los procesos regenerativos en diversos modelos animales para estudiar la regeneración.
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