تعمل الخلايا الجذعية كأساس خلوي للجسم، مما يؤدي إلى ظهور خلايا متخصصة تؤدي وظائف محددة.

تعمل الخلايا الجذعية كأساس خلوي للجسم، مما يؤدي إلى ظهور خلايا متخصصة تؤدي وظائف محددة. إنها تمتلك قدرة غير عادية على التجديد الذاتي والتمايز ، مما يجعلها ضرورية لتكوين الأعضاء والأنسجة البشرية، تأتي الخلايا الجذعية في شكلين أساسيين: متعددة القدرات ومتعددة القدرات. الخلايا الجذعية متعددة القدرات، القادرة على التحول إلى خلايا متمايزة من طبقة جرثومية واحدة، هي المسؤولة عن توليد أنسجة محددة، مثل العظام والغضاريف، وكلاهما ينشأ من اللحمة المتوسطة. من ناحية أخرى، تتمتع الخلايا الجذعية متعددة القدرات بقدرة ملحوظة على التمايز إلى خلايا من الطبقات الجرثومية الثلاث: الأديم الباطن، والأديم المتوسط، والأديم الظاهر. تشمل هذه المجموعة الخلايا الجذعية الجنينية (ESCs) المستمدة من كتلة الخلايا الداخلية للأجنة والخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (iPSCs)، وكلاهما يُظهر تنوعاً ملحوظاً. تمثل الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs)، التي قدمها لأول مرة فريق الباحث الياباني شينيا ياماناكا في عام 2006 باستخدام نماذج الفئران وفي عام 2007 باستخدام الخلايا البشرية ، تقدماً ثورياً في أبحاث الخلايا الجذعية. تُشتق الخلايا iPSCs من خلايا متخصصة بالغة، مثل الخلايا الليفية الجلدية أو خلايا الدم، والتي تتم إعادة برمجتها إلى حالة تحاكي تعدد القدرات الجنينية، متجاوزة تماماً الحاجة إلى الأجنة. عملية إعادة البرمجة هذه إدخال جينات محددة في الخلايا البالغة، مما يمكنها  من استعادة القدرة على التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا. تسهل الجينات المعنية التعبير العابر لأربعة عوامل نسخ رئيسية هي OCT4، وSOX2، وKLF4، وc-MYC، والمعروفة مجتمعة باسم OSKM، والتي تنظم تعدد قدرات، يعد OCT4 وSOX2 من عوامل النسخ الرئيسية التي تدعم تعدد القدرات وتعزز تطوير سلالات الخلايا المتنوعة. يعد OCT4 وSOX2 من عوامل النسخ الرئيسية التي تدعم تعدد القدرات وتعزز تطوير سلالات الخلايا المتنوعة. ينظم KLF4 التعبير الجيني ويساعد في الحفاظ على تعدد القدرات، بينما يساهم c-MYC في عملية إعادة البرمجة ويحافظ على تعدد القدرات. تعتبر عوامل النسخ الأربعة هذه كافية لتحويل الخلايا الليفية البشرية إلى خلايا iPSCs كما تم أيضاً التعرف على عوامل النسخ الأخرى، مثل NANOG وLIN28، كمنظمين مهمين لتعدد القدرات في iPSCs.