Las células madre se distinguen de otros tipos de células por dos características importantes. En primer lugar, son células no especializadas capaces de renovarse mediante división celular, a veces tras largos periodos de inactividad. En segundo lugar, bajo ciertas condiciones fisiológicas o experimentales, se les puede inducir a convertirse en células específicas de tejido u órgano con funciones especiales. En algunos órganos, como el intestino y la médula ósea, las células madre se dividen periódicamente para reparar y reemplazar los tejidos desgastados o dañados. Sin embargo, en otros órganos, como el páncreas y el corazón, las células madre sólo se dividen en condiciones especiales.
Hasta hace poco, los científicos trabajaban principalmente con dos tipos de células madre de animales y humanos: células madre embrionarias y células madre "somáticas" o "adultas" no embrionarias. Los científicos habían descubierto formas de obtener células madre embrionarias a partir de embriones tempranos de ratón hace más de 30 años, en 1981. El estudio detallado de la biología de las células madre de ratón condujo al descubrimiento, en 1998, de un método para obtener células madre a partir de embriones humanos. y cultivar las células en el laboratorio. Estas células se llaman células madre embrionarias humanas. Los embriones utilizados en estos estudios fueron creados con fines reproductivos mediante procedimientos de fertilización in vitro. Cuando ya no eran necesarios para ese fin, eran donados para investigación con el consentimiento informado del donante. En 2006, los investigadores lograron otro avance al identificar condiciones que permitirían que algunas células adultas especializadas fueran "reprogramadas" genéticamente para asumir un estado similar al de las células madre. Este nuevo tipo de célula madre se conoce como células madre pluripotentes inducidas (iPSC).
Las células madre son importantes para los organismos vivos por muchas razones. En el embrión de 3 a 5 días, llamado blastocisto, las células internas dan lugar a todo el cuerpo del organismo, incluidos todos los muchos tipos de células y órganos especializados, como el corazón, los pulmones, la piel, los espermatozoides, los óvulos y otros. tejidos. En algunos tejidos adultos, como la médula ósea, los músculos y el cerebro, poblaciones discretas de células madre adultas generan reemplazos para las células que se pierden por el desgaste normal, las lesiones o las enfermedades.
Dadas sus capacidades regenerativas únicas, las células madre ofrecen nuevos potenciales para el tratamiento de enfermedades como la diabetes y las enfermedades cardíacas. Sin embargo, queda mucho trabajo por hacer en el laboratorio y la clínica para comprender cómo utilizar estas células en terapias celulares para tratar enfermedades, lo que también se conoce como medicina regenerativa o reparadora.