1. Co to są komórki macierzyste? Rozwój embrionalny i rozwój płodu, w którym powstaje organizm, jest procesem dynamicznym, uporządkowanym w przestrzeni i hierarchicznym w czasie, powstawania różnych rodzajów głównych komórek macierzystych. Zaczyna się w czasie „zero”, kiedy powstaje zygota, jedyna komórka macierzysta totipotencjalna, produkt zapłodnienia gamet, i tylko ona ma zdolność wytworzenia kompletnego organizmu. Zygota jest nowym osobnikiem jednokomórkowym. Rozwój embrionalny polega na powstawaniu komórek macierzystych o wielu możliwościach, zdolnych do dojrzewania, do stania się rodzajem komórek bardziej skonkretyzowanym, mniej zdolnym do zmian i z których w końcu powstają komórki konkretnej tkanki.

Każda komórka macierzysta jest zdolna do proliferacji, zróżnicowania się i samoodnowienia poprzez różne podziały, które są asymetryczne i dlatego powodują powstanie dwóch komórek pochodnych, różniących się od siebie. Jedna z nich jest taka sama jak oryginał, dzięki czemu podtrzymuje populację, natomiast druga przechodzi w stan bardziej dojrzały. Każdy z tych procesów, niezależnie od tego, czy są ukierunkowane na utworzenie organu, czy na jego wzrost, dojrzewanie, czy regenerację, obejmuje pewien zakres czasu od początku do stanu dojrzałości wyjściowych komórek macierzystych. Każda komórka główna, która rośnie i dojrzewa, ma swoją własną niszę. Każda nisza jest przestrzenną strukturą komórek i materiału pozakomórkowego, jest mikrośrodowiskiem, które utrzymuje komórki i daje komórce głównej sygnały do proliferacji, dojrzewania lub samoodnowienia się. Sygnały te powstają wcześniej, a komórka je otrzymuje, wprowadza i skutecznie realizuje, regulując pracę konkretnych genów. Największą lekcją daną nam przez komórki macierzyste było wyjaśnienie nam jedności życia każdej osoby, od utworzenia się zygoty, poprzez jej rozwój, dojrzewanie, regenerację, starzenie się i śmierć. Cały nieodwracalny proces życiowy, z początkiem i końcem. Każdy człowiek posiada komórki rozrodcze, dzięki którym jest zdolny do przekazywania życia. Komórki te w swojej własnej niszy w młodym embrionie nabierają cech specyficznych dla gamet płciowych. Poprzez zapłodnienie wytwarzają nowy organizm, totipotencjalną zygotę, w rozwoju której znowu powstają komórki rozrodcze. W tym sensie komórki rozrodcze nie umierają tak jak wszystkie inne komórki organizmu. Wynika to z faktu, że komórki macierzyste nazywane rozrodczymi zachowują niezbędną totipotencjalność konieczną do poczęcia nowego kompletnego organizmu.

Niektóre komórki pluripotencjalne, multipotencjalne lub rodzicielskie pozostają w organizmie w rezerwie, umieszczone w ściśle określonych miejscach i nazywa się je komórkami macierzystymi dorosłego. Wiadomo, jakie one są, gdzie znajdują się ich nisze, jakich sygnałów wymagają, aby z nich wyjść i odnowić się lub rozmnożyć, itd. Zadaniem tych komórek jest odnowa tkanek, jak skóry lub krwi oraz regeneracja różnych organów i tkanek, kiedy komórki tworzące je zostaną zniszczone przez jakąś chorobę lub wypadek. Jest to naturalna rezerwa każdego organizmu, aby się odmłodzić. Istnieją takie rezerwy, jak szpik kostny, który zawiera komórki rodzicielskie, multipotencjalne i pewien typ komórek macierzystych pluripotencjalnych (MACP), zdolny wytworzyć różne rodzaje komórek w organizmie. W niewielkich proporcjach komórki te występują w krwiobiegu i oczywiście we krwi noworodka, którą można pobrać z pępowiny, jest tych komórek więcej niż we krwi dorosłego. Komórki szpiku kostnego krążą i zostają w tkankach, na przykład mózgu i serca, przyczyniając się do ich regeneracji.

Niedawno odkryto, że podczas ciąży embrion dostarcza matce komórek macierzystych pluripotencjalnych, co znane jest jako zjawisko mikrochimeryzmu macierzyńskiego. Komórki te nazywane są komórkami rodzicielskimi i są związane z ciążą. Kiedy przechodzą do krwiobiegu matki, żyją w niszach (takich jak szpik kostny) latami kolonizując różne organy (skóra, tarczyca, serce, wątroba, nerki, nadnercze, płuca i śledziona), i pomagają w regeneracji tkanek matki, które zostały zniszczone przez chorobę.