نظراً لقدراتها الفريدة على التجدد، هناك العديد من الطرق التي يتم من خلالها استخدام الخلايا الجذعية البشرية في أبحاث الطب الحيوي وتطوير العلاجات.

استخدام الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات المصنوعة من المريض وتمييزها لإنشاء "عضويات" (نماذج صغيرة من الأعضاء) أو رقائق الأنسجة لدراسة الخلايا المريضة واختبار الأدوية، مع الحصول على نتائج شخصية.

ولتحقيق الوعد الذي توفره علاجات الخلايا الجذعية للأمراض، يجب أن يكون العلماء قادرين على التعامل مع الخلايا الجذعية بحيث تمتلك الخصائص اللازمة لنجاح التمايز، والزرع، والتطعيم. يجب على العلماء أيضًا تطوير إجراءات لإدارة مجموعات الخلايا الجذعية، جنبًا إلى جنب مع تحفيز الأوعية الدموية (إمداد الأوعية الدموية)، لتجديد وإصلاح الأنسجة الصلبة ثلاثية الأبعاد.

لكي تكون الخلايا الجذعية مفيدة لأغراض الزرع، يجب أن يتم إنتاجها بشكل متكرر من أجل:

• تتكاثر على نطاق واسع وتولد كميات كافية من الخلايا لتعويض الأنسجة المفقودة أو التالفة.

• التفريق إلى نوع (أنواع) الخلايا المطلوبة.

• البقاء على قيد الحياة في المتلقي بعد الزرع.

• تندمج في الأنسجة المحيطة بعد الزرع.

• تجنب الرفض من قبل الجهاز المناعي للمتلقي.

• تعمل بشكل مناسب طوال مدة حياة المتلقي.