Factsheet 

FactStem cells

intrigued 

WhatarThe huma

fat cells a

specialise

stem cell 

Different 

entire org

an egg an

totipotent

totipotent

A stem ce

totipotent

placenta, 

multipote

WhereStem cells

After birth

follicles, b

fat, and m

t1–Whata

tShees are stirring

by them?  

restemcan body is m

nd skin cells

ed. The proce

has been de

types of stem

ganism includ

d creates a s

t cells. Appro

t cells begin 

ell that can b

t. A stem cel

is called plu

ent.  

arestems are found i

h and for the

bone marrow

menstrual blo

areStemCel

et1– up great exc

ells?ade up of ab

. All specialis

ess of specia

cided, it can

m cells have 

ding the emb

single totipot

oximately fo

to specialize

ecome every

ll that can be

ripotent and

cellsfounn the early e

e rest of life, 

w and blood,

ood, to name

ls?

–Whacitement in m

bout 200 diff

sed cells orig

lisation is ca

 no longer b

different lev

bryo and the

tent cell. In t

ur days afte

e. 

y type of cell

ecome every

d a stem cell 

nd?embryo, the f

stem cells c

brain and sp

e a few. 

ataremedical rese

ferent kinds o

ginate from s

lled differen

ecome anot

vels of poten

e placenta. H

the first hou

r fertilization

l in the body

y type of cell 

that can bec

foetus, amn

ontinue to re

pinal cord, th

eStemearch. What 

of specialise

stem cells. A 

tiation and o

her type of c

ntial. A totipo

uman develo

rs after ferti

n and after s

y including a 

in the body,

come only sp

iotic fluid, th

eside in man

he lining of t

mCelare they and

d cells such a

stem cell is a

once the diff

cell. 

otent cell has

opment beg

lization, this 

everal cycles

new embryo

 apart from 

pecific group

he placenta a

ny sites of the

he nose, gut

llsd why are sci

as muscle ce

a cell that is 

ferentiation 

s the capacit

ins when a s

 cell divides 

s of cell divis

o and placen

a new embr

ps of cells is c

and umbilica

e body, inclu

t, lung, joint 

Pa

entists so 

ells, nerve ce

not yet 

pathway of a

ty to form an

sperm fertiliz

into identica

sion, these 

ta is called 

yo and the 

called 

 

al cord blood

uding skin, ha

fluid, muscle

age2

lls, 

a 

n 

zes 

al 

. 

air 

e, 

Factsheet1–WhatareStemCells? Page3 

In the growing body, stem cells are responsible for generating new tissues, and once growth is complete, stem 

cells are responsible for repair and regeneration of damaged and ageing tissues.  

Stem cells can be divided into two broad groups: adult stem cells (also known as tissue specific stem cells) and 

pluripotent stem cells (including embryonic stem cells and iPS cells). Adult stem cells are derived from, or 

resident in, adult tissues, and can usually only give rise to the cells of that tissue. Thus they are considered 

multipotent. Embryonic stem cells, derived from a small group of cells in the early embryo (5‐7 days), are 

undifferentiated and are considered pluripotent as they can become every type of cell in the body apart from 

the placenta. Recently, scientists discovered that a mature fully specialised cell, for example a human skin cell, 

could be induced in the right conditions to mimic the characteristics of an embryonic stem cell. These are 

known as induced pluripotent stem cells (iPS cells). 

Whyarestemcellssodifferent?Stem cells are different from other cells in the body in three main ways: 

1. Stem cells are unspecialised. They have not developed into cells that perform a specific function.  

2. Stem cells can differentiate. This means they can divide and produce cells that have the potential to 

become other more specific cell types, tissues or organs. These new cells and tissues are used to repair or 

replace damaged or diseased cells in the body. Once cells have differentiated, they have less capacity to form 

multiple different cell types, and become ‘committed’ to becoming a particular cell type. Skin stem cells, for 

example, give rise to new skin cells when needed, to assist regeneration after damage and as part of the 

normal ageing process. 

 3. Stem cells are capable of self‐renewal. Stem cells are able to divide and produce copies of themselves 

which leads to self‐renewal. Once a cell has become specialised (has differentiated) to a particular tissue or 

organ, it has a very limited capacity to selfrenew (produce new stem cells) but instead produces only cells 

relevant to that organ. 

 

Factsheet2–TypesofStemCells Page4 

FactSheet2–TypesofStemCellsThe body is made up of about 200 different kinds of specialised cells such as muscle cells, nerve cells, fat cells 

and skin cells. All specialised cells originate from stem cells. A stem cell is a cell that is not yet specialised. The 

process of specialisation is called differentiation and once the differentiation pathway of a stem cell has been 

decided, it can no longer become another type of cell. A stem cell that can become every type of cell in the 

body is called pluripotent whilst a stem cell that can become only some types of cells is called multipotent. 

Stem cells are found in the early embryo, the foetus, placenta, umbilical cord, and in many different tissues of 

the adult body. 

Stem cells are often divided into two groups: Adult Stem  Cells  (also referred to as tissue specific stem cells) and pluripotent  stem  cells  (including embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells). Tissue specific stem cells are derived from, or resident in, fetal or adult tissue, and can usually only give rise to the cells of that tissue, thus they are considered multipotent. Embryonic stem cells, derived from a small group of cells within the very early embryo, and their new counterpart induced pluripotent stem (iPS) cells are considered pluripotent as they can become every type of cell in the body. 

AdultStemCellsAdult stem cells are undifferentiated cells found in the tissues and organs of the body.  They are capable of 

self‐renewal. Their differentiation is mainly restricted to forming the cell types of that tissue or organ. The 

chief role of tissue specific stem cells is to maintain and repair the tissue in which they are found. Skin stem 

cells, for example, give rise to new skin cells, ensuring that old or damaged skin cells are replenished. 

It now appears that all tissues probably contain adult stem cells. Most tissues contain only tiny numbers of 

stem cells. The exception is bone marrow and umbilical cord blood which contains relatively high numbers of 

stem cells. In each tissue, adult stem cells are used to produce new mature cells as old ones die in the natural 

processes of ageing. They may also be activated by disease or injury. Due to their small numbers isolation of 

adult stem cells is difficult but they have been successfully isolated from the brain, bone marrow, blood, 

muscle, skin, lung, pancreas and liver. To date the majority of research has been carried out on 

haematopoietic stem cells isolated from bone marrow and umbilical cord blood and on mesenchymal stem 

cells which can also be sourced from the bone marrow and some other tissues. Mesenchymal stem cells are 

the stem cells that form our fat, muscle, bone and cartilage and they can also differentiate into nerve cells. 

Haematopoieticstemcells  are the stem cells from which all blood cells and many of the cells of our 

adult immune system are derived. These are the stem cells with the longest history of clinical use in treating 

disorders such as leukaemia via bone marrow transplants. There has recently been much interest in whether 

haematopoietic stem cells can be caused to differentiate into non blood cells, such as heart muscle cells or 

even nerve cells. 

Mesenchymalstemcells can be found in the bone marrow but are also found in several other sites in 

the body such as the placenta. Mesenchymal stem cells are particularly interesting to researchers because in 

addition to their capacity to differentiate into the multiple cell types listed above, they also have anti‐

inflammatory and immune‐suppressing properties. This means that mesenchymal stem cells could be useful 

as therapies for diseases caused by immune attack on specific tissues. 

Umbilicalcordbloodstemcells are a type of tissue specific stem cell. Blood can be collected from the 

umbilical cord of a newborn baby shortly after birth. This blood is rich in haematopoietic stem cells that can 

be used to generate blood cells and cells of the immune system. Cord blood stem cells may be used to treat a 

Factsheet 

range of b

diseases. 

stem cells

Pluripo

EmbryoDiscovere

primitive 

Human em

tissues of 

them of in

inner cell 

Once the 

nutrient‐r

removed 

dividing (s

frozen for

between 

SomaticSCNT refe

the body 

removed.

embryoni

embryoni

SCNT may

developm

specific di

through S

transplant

SCNT is co

an individ

Figure 1 ‐ H

t2–Typeso

blood disord

Once collect

s for transpla

otentSte

onicStemed in the mou

type of stem

mbryonic ste

the adult or

nterest to re

mass is rem

cells have be

rich culture m

to populate 

self‐renewin

r future use. 

researchers 

cCellNucers to the rem

and its trans

 The newly r

c stem cells 

c stem cell li

y have applic

ment of patie

isease chara

SCNT may ov

tation today

ommonly ref

dual (reprodu

Human Blastocy

ofStemCell

ers and imm

ted, cord blo

ant. 

emCells

mCellsuse in 1991 a

m cell and can

em cells are d

da

fro

em

15

pa

sm

ou

Th

tro

de

rganism. The

search and t

oved and cu

een isolated 

medium. As t

fresh subcul

g), large num

Therefore, e

and maybe u

clearTranmoval of a nu

sfer by inject

reconstituted

can then be 

ines are gene

cations in the

nt‐ and disea

cteristics for

vercome the 

y.  

ferred to as t

uctive clonin

yst 

s

mune system 

ood can be st

and in huma

n replicate a

derived from

ys old. In the

om patients w

mbryos. At th

50 cells and n

rts of the bla

mall group of 

uter layer is t

e inner cell m

ophectoderm

evelop into a

ese types of c

therapy. Emb

ltured in the

they can be 

the stem cel

ltures to form

mbers of em

established h

ultimately us

nsfer(SCNucleus, which

tion into an u

d entity is th

removed an

etically ident

e creation of

ase‐specific c

r research pu

problem of i

therapeutic c

g) such as th

conditions s

tored in a co

ns in 1998, h

nd generate

m human bla

e UK these b

who have co

his stage of d

no bigger tha

astocyst, sho

f approximat

the trophect

mass is what

m becomes t

ny type of ce

cells are calle

bryonic stem

e laboratory.

 grown cont

ls divide and

m a stem cel

bryonic stem

hESC lines ca

sed in cell‐ba

NT)orThh contains th

unfertilised e

en stimulate

nd used to cr

tical to the c

f embryonic 

cell‐based th

urposes. The

immune reje

cloning. The 

he process us

such as leuka

rd blood ban

human embr

 every cell ty

stocysts (ear

blastocysts ar

ompleted tre

development

an a pinhead

owing that n

ely 30 cells c

oderm (T). 

t ultimately b

he placenta.

ell in our bod

ed pluripote

m cells are iso

 During this 

inuously in a

d spread ove

ll line. Becau

m cells can be

an be mainta

ased therapi

erapeutiche genetic m

egg (oocyte) 

ed to start di

reate many e

cell from whi

stem cells w

herapies as w

 use of a pat

ection that is

word ‘clonin

sed to create

aemia, anaem

nk for future 

ryonic stem c

ype of the hu

rly stage emb

re donated f

eatment for i

t the blastocy

. Figure 1 de

ext to a large

called the inn

becomes the

 The inner ce

dy and can co

nt and it is th

olated from t

process the 

a laboratory 

r the surface

se these cell

e grown in th

ined in labor

es. 

cCloningmaterial or DN

from which 

viding. After

embryonic st

ch the DNA w

which can the

well as the pr

tient's own c

s a major com

ng’ often con

e Dolly the sh

mia and auto

e use as a pot

cells (hESCs)

uman body.  

bryos) that a

for research 

infertility, an

yst is a hollo

emonstrates 

e internal ca

ner cell mass

e embryo, an

ell mass cells

ontribute to

his pluripote

the blastocy

blastocyst is

culture dish 

e of the dish 

ls have the a

he laborator

ratories for r

NA, from virt

the nucleus 

r 5‐7 days in 

tem cells in c

was original

en be used fo

roduction of

cells for tissu

mplication of

njures up im

heep. Using 

Pa

oimmune 

tential sourc

 are the mos

are five to se

with consen

nd have surp

ow ball of abo

the differen

vity (C), is a 

s (ICM). The 

nd the 

s are able to 

all the cells 

ency that ma

st when the 

s destroyed.

that contain

some are 

ability to kee

ry and also 

research, sha

tually any ce

has also bee

culture, 

culture. Thes

ly removed.

or the 

f stem cells w

e replaceme

f tissue or or

ages of cloni

SCNT to crea

age5

ce of 

st 

ven 

t 

lus 

out 

t 

and 

kes 

ns a 

p 

ared 

ell of 

en 

se 

with 

ent 

rgan 

ing 

ate a 

Factsheet 

human em

communit

research. 

line in hum

they had s

InducedIn Novem

announce

to resemb

reprogram

Initially iP

cells to ac

reprogram

the labora

for reprog

methods t

technolog

Similar to

mature ce

iPS cells. S

unique op

technolog

lines that 

is much to

Whilst the

in the clin

unclear ho

done into

embryoni

the ability

t2–Typeso

mbryo to imp

ty overwhelm

However, w

mans. A maj

successfully 

dPluripomber 2007, a 

ed they had d

ble pluripote

mmed cells a

PS cells were 

chieve a plur

mming genes

atory for 4‐5

gramming ce

that do not r

gies currently

 SCNT, this t

ells from a pa

Such disease

pportunity to

gy also has th

would be re

o be underst

e discovery o

nic is many ye

ow genetica

o induced plu

c stem cells.

y to divide an

ofStemCell

plant into a u

mingly reject

whilst the tec

or breakthro

extracted st

tentStemsignificant d

developed a 

ent stem cells

are referred t

generated u

ipotent statu

s into a cell s

 weeks after

ells are movi

remain in the

y utilise diffe

echnology a

atient with a

e‐specific ste

o recreate bo

he potential 

ecognised as 

tood before t

of iPS cells is 

ears away ‐ i

lly stable or 

uripotent ste

. Having only

nd remain ch

s

uterus is illeg

ts reproduct

hnology has 

ough occurre

em cells from

mCells(iPevelopment 

new techno

s similar in m

to as induced

using viruses 

us. The purp

such as a skin

r which a sm

ng very quic

e cells causin

erent types o

llows scienti

a genetic dise

m cells may 

oth normal a

to produce g

“self” and n

this could be

a significant

f it occurs at

safe iPS cells

m cells to di

y recently dis

hromosomal

gal in the UK

tive cloning, 

 been prove

ed in Novem

m monkey e

PS) occurred wh

ology to caus

many ways to

d pluripoten

 to genetical

pose of the vi

n cell and the

all number o

kly and resea

ng permanen

of non‐integr

ists a new m

ease, such as

enable disea

and diseased

genetically id

ot rejected b

e achieved. 

t breakthrou

t all ‐ as seve

s will be for p

scover if the

scovered the

ly stable like

K and many p

but SCNT ma

n in many sp

ber 2007 wh

mbryos gene

hen scientist

e mature hu

o hESCs. The

nt stem (iPS) 

lly engineer 

irus was to in

en culture th

of iPS cells be

archers are n

nt and poten

rating viruse

ethod of cre

s Huntington

ase investiga

 human tissu

dentical “pat

by the patien

ugh in the fie

eral significan

potential clin

ey will offer t

ese cells, scie

e embryonic 

parts of the w

ay provide an

pecies it has y

hen a group o

erated by SC

ts 

man cells 

se 

cells. 

mature 

nsert 

he cells in 

egin to appe

now investig

ntially harmfu

s and chemic

ating disease

n’s disease, a

ation and dru

ue formation

tient specific

nt they were

ld of reprogr

nt hurdles ne

nical use. Mo

the same equ

entist are yet

stem cells ov

F

world. The sc

n invaluable

yet to produ

of scientists 

CNT. 

ear. However

gating the us

ul changes. T

cals and sma

ed cells for r

and turning t

ug developm

n in the labo

c” embryonic

e made from

ramming, th

eed to be ov

ore research 

uivalent rese

t to confirm 

ver a long pe

Figure 2 ‐ Hum

Pa

cientific 

tool for bas

uce a stem ce

reported tha

r technologie

e of new 

These new 

all molecules

research by u

those cells in

ment offering

ratory. iPS 

c stem cell‐li

. However th

e use of iPS c

ercome. It is

needs to be

earch value a

if iPS cells ha

eriod of time

an iPS Cells

age6

ic 

ell 

at 

es 

s. 

using 

nto 

g a 

ke 

here 

cells 

s still 

e 

as 

ave 

e. 

Factsheet 

Fact

Umbilical 

adult stem

collected 

birth. This

blood tha

with the p

Umbilical 

similar to 

generate 

blood ste

required. 

Cord bloo

such as le

have also 

UmbilicBlood from

bank unti

is availabl

use of tha

PubliccIn the UK 

be used fo

would be 

strong ne

There are

unit will b

For more 

Private There is a

storage se

banking, t

However 

transplant

disease. 

Informatio

SaviourControver

for the pu

testing is 

t3–Umbilic

tShee

cord blood i

m cell. With t

from the um

s does not hu

t would othe

placenta (ano

cord blood s

those found

red blood ce

m cells may 

od stem cells

eukaemia, an

started bein

calcordbm the umbil

l it is require

le to any ind

at donor for 

cordbloothe public co

or a potentia

treated with

twork, the p

e now over 30

be found whe

information

ecordbloalso the opti

ervices are g

the cord bloo

it is worthw

t in the futur

on on privat

rSiblingsrsy has arise

urpose of usi

performed t

calCordBloo

et3–

is a rich sour

the consent 

mbilical cord 

urt the baby 

erwise be dis

other rich so

stem cells ar

d in the bone

ells and cells 

even have th

 are currentl

naemia and a

ng used in ad

bloodbanical cord is ri

ed by a patie

ividual who 

a fee. 

odbankinord blood ba

ally lifesaving

h stem cells f

process unde

00,000 units

en needed. T

 see http://w

odbankinon to store c

enerally ava

od stored in 

hile noting t

re, their own

e banks can 

n over the p

ng the dono

to ensure tha

odStemCel

Umbi

rce of stem c

of the paren

of a newbor

or the moth

scarded as b

ource of stem

re haematop

e marrow, wh

of the immu

he potential 

ly used to tre

autoimmune

dults followin

kinginthich in stem c

nt. Cord bloo

needs it and

g.ank is run by 

g transplant 

from the sam

rtaken by th

s registered w

There is no c

www.nhsbt.n

ng cord blood in

ilable across

private bank

hat if the do

n stored cord

be found by

ractice of ge

r baby's cord

at the embry

lls

ilicalC

cells that are

nts, blood ca

rn baby short

her in any wa

biological was

m cells) after 

poietic stem c

hich can be u

une system. 

to generate

eat a range o

e diseases. Th

ng chemothe

heUK cells and can 

od can be fre

d is the corre

 the NH. By d

for a patient

mple most cl

he public ban

worldwide fo

ost involved

nhs.uk/cordb

n private cor

s UK for an u

ks can only b

nor develop

d blood may 

y asking your

enetically sel

d blood to tr

yo will provid

Cord

 a type of 

n be 

tly after 

ay, and it is 

ste along 

the birth. 

cells 

used to 

Cord 

other non‐b

of blood diso

hey are used

erapy treatm

be collected

eely donated

ct tissue  ma

donating you

t in need. A p

osely match

nking system

or public use

 for the don

blood/ 

d blood ban

pfront cost a

be released f

ed a blood c

not be ideal

r doctor or th

ecting embr

reat a match

de cord bloo

Blood

blood cell typ

orders and im

 largely in th

ment. 

d at birth and

d to the publ

atch; or a priv

ur child’s um

patient requ

ing their own

 ensures rigo

, increasing t

ation to a pu

ks. Private co

and yearly fe

or the exclus

cancer such a

 as there is a

hrough an on

yos created 

ed ill sibling.

d devoid of t

dStem

pes but more

mmune syste

he treatment

d stored in a 

lic cord  bloo

vate bank fo

mbilical cord 

iring a stem 

n tissue type

orous screen

the chances 

ublic cord blo

ord blood co

ees.  Unlike p

sive use of th

as leukemia a

a risk of reint

nline search.

during infert

. In this proc

the genetic d

Pa

mCell

e research is 

em condition

t of children 

 cord blood 

od bank whe

or the exclusi

blood it can 

cell transpla

e. Along with

ning procedu

that a suitab

ood bank.  

ollection and

public cord b

he donor. 

and required

troducing th

 

tility treatme

edure, genet

defect afflict

age7

ls

ns 

but 

re it 

ive 

then 

ant 

h this 

ures. 

ble 

 

blood 

d a 

e 

ent, 

tic 

ing 

Factsheet3–UmbilicalCordBloodStemCells Page8 

the sibling, but which matches the sibling's genetic  make up. The donor baby in this case is sometimes 

referred to as a 'savior sibling'.  

The first 'saviour sibling' to be born in the UK was in 2010. A Norfolk couple this technology to have a second 

child who was free of a genetic condition. Cord blood from this child was used to treat the affected sibling. As 

a result of this selection process carried out at an IVF clinic, the woman started her pregnancy knowing that 

her baby was free of genetic conditions and would be a potential tissue donor for her existing daughter. 

More information here: http://www.bbc.co.uk/news/health‐12055034

 

Factsheet 

Fact

InduStem cell 

daily. This

popular im

Currently 

and in par

pluripoten

ReprogThe term 

developm

body (som

developin

InducedIn Novem

new techn

hESCs by 

pluripoten

Initially iP

engineer 

of the viru

as skin ce

weeks aft

However 

quickly an

methods t

potentiall

Whatco If they ar

potential 

after dam

This techn

iPS cells fr

                  1 Yu J, VodySlukvin II, Tpp1917‐2. 2 Takahashadult huma

t4–Induce

tShee

ucedscience is an

s swiftly chan

magination i

attracting a 

rticular the d

nt stem cells

grammingreprogramm

mental poten

matic cell), su

ng into anoth

dPluripo

mber 20071, 2a

nology to ca

altering the 

nt stem (iPS)

PS cells were 

mature cells

us is to inser

lls. The cells 

ter which a s

technologies

nd researche

that do not u

y harmful ch

ouldiPScre able to be 

as any form 

mage due to d

nology also a

rom the adu

                      yanik MA, SmThomson JA. I

hi K, Tanabe K,an fibroblasts

dPluripoten

et4

Plurin extremely f

nging landsc

ncluding em

lot of public

discovery of 

s (iPS cells).  

gming is often 

tial or fate o

uch as a skin

her cell type 

tentStem

a significant d

use mature h

gene activity

) cells.  

generated u

s to achieve a

t reprogram

are then gro

mall numbe

s for reprogr

ers are now i

use viruses w

hanges in the

cellsoffermade safely

of pluripote

disease, injur

allows scient

lt cells of a p

                    muga‐Otto K, AInduced plurip

, Ohnuki M, Ns by defined fa

ntStemCell

ipotefast moving f

ape has seen

bryonic stem

c attention a

a way to ma

used to refe

of a cell.  The

cell, and con

such as a he

mCells

developmen

human cells 

y within the 

using viruses 

a pluripotent

ming genes 

own in the la

r of iPS cells 

ramming cell

nvestigating 

which can ca

e cells. 

r? y, and on a la

ent stem cell,

ry, congenita

ists a new m

patient with a

Antosiewicz‐Bopotent stem c

Narita M, Ichisactors. Cell. 20

ls(iPSCells)

ntStefield of resea

n many diffe

m cells (ES ce

re some rece

ke a new ste

er to techniq

e objective of

nvert it to m

eart or blood

nt occurred w

to resemble

cell. These re

 to genetical

t status. The

into mature 

aboratory for

begin to app

ls are movin

 the use of n

use perman

arge scale, iP

, providing a

al (birth) def

method of cre

a genetic dis

ourget J, Francell lines deriv

saka T, Tomod007, vol 131(5

)

emCarch with ne

rent stem ce

ells), tissue st

ent breakthr

em cell type 

ues develop

f reprogramm

more primitive

 cell.   

when scientis

e pluripotent

eprogramme

lly 

 purpose 

cells such 

r several 

pear. 

g very 

new 

ent and 

PS cells could

 source of ce

fects or norm

eating diseas

sorder, such 

ne JL, Tian S, Nved from hum

da K, Yamanak5), pp861‐72.

ells(w breakthro

ell types and 

tem cells and

roughs in the

which have b

ed by scient

ming is to ta

e stem cell w

sts announce

 stem cells s

ed cells are r

d possibly hav

ells for replac

mal ageing.  

se specific ce

as Huntingto

Nie J, Jonsdottan somatic ce

ka S.. Inductio

Figure 3: iPS C

(iPScoughs being 

 technologie

d cord blood

e areas of rep

been named

tists to chang

ke a defined

which would 

ed they had 

similar in ma

referred to a

ve the same

cement and 

ells for resea

on’s disease.

tir GA, Ruotti Vells. Science, 2

on of pluripote

Cell Colon 

Pa

cells)reported alm

es capture 

d stem cells. 

programmin

d induced 

ge the 

d cell from th

be capable o

developed a

ny ways to 

s induced 

 therapeutic

regeneratio

rch by creati

. Studying th

V, Stewart R, 2007, vol 318,

ent stem cells 

age9

most 

g 

he 

of 

a 

c 

n 

ing 

hese 

 

from 

 

Factsheet4–InducedPluripotentStemCells(iPSCells) Page10 

disease specific stem cells may improve our understanding of certain diseases, and assist in the development 

and testing of new drugs.  

iPS cell research also has the potential to produce patient specific, genetically identical,  stem cells that would 

would be recognised as self by the patient’s immune system and not rejected 

WilliPScellsreplacetheneedforhumanembryonicstemcells?  The discovery of iPS cells has been celebrated among scientists, ethicists and politicians alike and one day 

may potentially eliminate the need for embryos in stem cell research or therapy.  

However much is still unknown about these cells and more research needs to be done into iPS cells to 

discover if they will offer the same research value as embryonic stem cells and if they will be as useful for 

therapy. 

Safety is the major concern at this point as the cells are made using various genetic engineering technologies 

making them unsuitable for use in humans. However, much progress is being made towards safer mechanisms 

to make iPS cells. Like embryonic stem cells, iPS cells can form every cell in the body including cancerous cells. 

Therefore the same stringent requirements on ensuring that cells are fully differentiated before being used in 

a therapy would apply to iPS cells and hESCs. 

 

StemCe 

ellTimeline Page11

 

TypesofStemCells Page12 

Typesofstemcells‐jumbledtaskThe following table outlines the types of different stem cells and provides information about each one. The 

only  problem is that the information is all jumbled up. Cut out the row and column headings and paste them 

into your  workbook. Next, cut out each information cell and place it under the correct column and in the 

correct stem cell row. Arrange  the cells in your book first and check your work before you paste them down. 

Type of stem cell Where do they come from>

The cells they are able to make

Scientific advantages of these stem cells

Drawbacks of these stem cells

 A)  Pluripotent  stem cells 

E.g. embryonic stem  cells (ESC), induced  pluripotent stem  (iPS)  cells, somatic cell  nuclear transfer (SCNT) stem cell          

 B) Due to the  pluripotent nature  they also carry a risk  of cancer if not  treated properly  before transferred to  a patient.    As ESCs are not  patient specific  treatments using  them may trigger  rejection by the  patient’s immune  system. 

 C) Usually only the  type of cells or  tissue that it is  derived from 

 D) Small numbers  found in tissue,  difficult to locate.  Usually only  generates the cell  types of the tissue in  which they are found. With the exception of  cord blood and  bone marrow only  small numbers are  found in tissue,  difficult to locate.  Only generate the  cell types of the  tissue in which they  are found. Usually  difficult to grow  outside the body in  large numbers. 

 E) Any cell in the body 

 F) Multipotent  adult stem cells 

E.g. cord blood cells,  adult stem cells such  as skin stem cells,  muscle stem cells            

 G) Can be grown in  large quantities in  the laboratory. Can  be manipulated to  grow into different  cell types in the  laboratory.  iPS and SCNT –  these cells are an  identical match to  the somatic cell  donor and can be  used to study  disease and avoid  immune rejection 

 H) They are capable  of limited selfrenewal. Use in  research is less  controversial. No  tissue rejection if  cells derived from  the patient. 

 I) ESC – Derived from  human blastocysts  (early stage  embryos) about  5–7 days old. iPS cells – derived  from reprogrammed  somatic cells, such  as a skin cell. SCNT stem cells   – derived from  cloned blastocyst  made from a  reprogrammed  somatic cell and  enucleated eg 

 J) Undifferentiated  cells found in  tissues and  organs 

 

TypesofStemCells Page13 

Evaluationquestions1. Based on the information you found, which stem cells do you think are the most versatile? Explain why. 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. In your opinion, which stem cell type has the most drawbacks associated with its use in the scientific field?  

Explain why. 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. In regards to how stem cells are obtained, explain which stem cell type you would feel most comfortable  

using if you required the assistance of stem cells to cure a disease 

 

Findoutmore Page14 

FindoutmoreDisease   

 

Who are affected      

What cures/ treatment can we offer today? 

       

How do scientists think stem cells might help 

       

What type of stem cell and why? 

       

How do they hope to use the stem cells? 

       

When do they think they will be able to offer a treatment/cure? 

       

What problems do they scientists have to overcome? 

        

 

Findoutmore Page15 

FactorFictionFor each statement state wheter it is ‘fact’ or ‘fiction’. For each statement briefly explain the scieince. If it is 

fiction, briefly explain why: 

Statement Fact of fiction? Explain 1. Stem cells can give rise to every cell in the

body.        

2. All stem cell reearch destoys embryos        

3. A pluripotent stem cell can give rise to every cell in the body, excpt for placental cells.

       

4. Tissue stem cells come only from adults         

5. IVF embryos cannot be made just to produce stem cells.

        

6. Spare organs can be grown in a dish         

 

 

CommonAcronymsandGlossary Page16 

CommonacronymsandglossaryART  Assisted reporductive technology    ICM  Inner cell mass ASC  Adult Stem cell    IVF  In Vitro Fertilisation CIRM  California Institute for Regenerative 

Medicine   hESC  Human embryonic stem cell 

EMA  European Medicine Agency    iPS  Induced Pluripotent Stem ESC  Embryonic Stem Cell    MHC  Major histocompability complex FDA  Food & Drug Administration    MHRA  Medicines and Healthcare products 

Regulatory agency GvHD  Graft vs host disease    MSC  Mesenchymal stem cells HLA  Human leukocyte antigen    NIH  National Institutes of Health 

Adult stem cell (also known as tissue stem cell) means undifferentiated cells found in the tissues and organs 

of the body. They are capable of self‐renewal. Their differentiation is mainly restricted to forming the cell 

types of that tissue or organ. The chief role of adult stem cells is to maintain and repair the tissue in which 

they are found. 

Allogeneic transplantation is a cell, tissue or organ transplant from one individual to a genetically different 

person. 

Autologous transplantation is a cell, tissue or organ transplant from one individual back into the same 

individual. Such transplants are often performed with blood products or bone marrow and do not induce an 

immune response and are not rejected. 

Blastocyst is an early stage embryo about 5–7 days post fertilisation containing about 150 cells and is the size 

of a pinhead. A blastocyst consists of two types of cells: the inner cell mass cells, from which embryonic stem 

cells are derived and which gives rise to all the organs and tissues of a future embryo and foetus; and the 

trophoblast which forms a portion of the placenta. 

Cell based therapy is a treatment that involves stem cells being induced to differentiate, or develop, into 

specific cell types required to repair or rebuild depleted cell populations or tissues. 

Cellular differentiation is when an unspecialised cell becomes specialised into a specific cell type. 

Cell division is the process by which one cell divides into two cells, thereby increasing the cell population. 

Differentiation is the process whereby an unspecialised (undifferentiated) cell develops into specialised cells 

such as those in the liver, brain or heart. 

Efficacy is the capacity to produce an effect. 

Embryo is the conceptus developed from the fertilized egg (zygote) until it becomes a foetus, which in the 

human, is approximately eight weeks later. 

Embryonic stem cells come from a 5–7 day old blastocyst (early embryo). They have the ability to form 

virtually any type of cell found in the human body, but are not capable of developing into a whole new 

organism. 

Ethics Committees review all aspects of a proposed research project and determine whether the proposed 

research is ethical. Research involving animals, humans or human tissue require ethics approval. If the 

Committee do not think it is ethical, they can stop the scientist from performing his or her research.  

 

CommonAcronymsandGlossary Page17 

Foetus is the conceptus that follows the embryo stage and develops till birth and displays the characteristics 

of the adult species. 

Graft vs host disease (GvHD) is a complication that can occur after a bone marrow transplant in which the 

newly transplanted material attacks the transplant recipient’s body. 

Haematopoietic stem cell (HSC) is a type of cell that make blood cells, it is the parent cell or ‘precursor’ of 

mature blood cells and are found in adult bone marrow, umbilical cord blood, peripheral blood and foetal 

liver. 

HTLV-1 – Human T‐Lymphotropic Virus Type I (HTLV‐1) is a human RNA retrovirus that causes T‐cell 

leukaemia and T‐cell lymphoma in adults and may also be involved in certain demyelinating diseases, 

including tropical spastic paraparesis. 

Induced pluripotent stem cells (iPS cells) are derived from mature/differentiated cells of the body by 

reprogramming through genetic manipulation, to which resemble the pluripotent embryonic stem cells. The 

reprogramming technology is changing rapidly. 

In vitro fertilisation (IVF), achieved outside the body, is an assisted reproduction technique where the egg 

cell and the sperm cells are brought together in a dish (i.e. in vitro), so that the sperm can fertilise the egg. The 

fertilised egg, a zygote, will form the embryo which can then be implanted into the womb for establishing 

pregnancy. 

Mesenchymal stem cell is a type of adult stem cell found in several tissues of the body including bone 

marrow and the placenta which can give rise to a number of tissue types such as bone, cartilage, fat tissue, 

and connective tissue. Mesenchymal stem cells have shown promise for treatment for a number of diseases. 

Multipotent is the potential of an individual stem cell to develop into a restricted number of (but not all) 

types of cells. Adult stem cells are examples of multipotent stem cells. 

Peer review is the process of subjecting an author’s scholarly work, research, or ideas to the scrutiny of 

others who are experts in the same field. 

Pluripotent is the ability of the stem cell to develop into many types of cells in the body. ES and iPS cells are 

examples of pluripotent stem cells. 

Precursor cell is a cell that gives rise to other cells. A precursor cell is less specialised than other cells. If a 

painting was a specialised cell, the precursor cell would be the canvas. 

Progenitor cell is a transitional form of stem cell that can differentiate, but can no longer renew itself. 

Progenitor cells are restricted to the generation of a few types of specialised cells. 

Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT) refers to the removal of a nucleus, which contains the genetic 

material or DNA, from virtually any cell of the body and its transfer by injection into an unfertilised egg 

(oocyte) from which the nucleus has also been removed. The newly reconstituted egg is then stimulated to 

start dividing. After 5–7 days in culture, embryonic stem cells can then be removed. These embryonic stem 

cell lines are genetically identical to the cell from which the DNA was originally removed. To date, SCNT has 

not been used to create a human embryonic stem cell line. 

Stem cell is an unspecialised/undifferentiated cell with the ability to renew indefinitely and to produce 

specialised cell types in the body. 

 

CommonAcronymsandGlossary Page18 

Stem cell line refers to stem cells that have been established and propagated in culture and maintained 

consistent characteristics and potential. 

Stem cell tourism/medical tourism is when a patient chooses to seek treatment in another country, either 

for cost or availability reasons. Virtually every type of health care, including plastic surgery, orthopaedic 

surgery, reproductive treatments, psychiatry, alternative treatments, convalescent care and dentistry are 

available. Some medical travel is simply a means of getting access to a widely accepted treatment at a cheaper 

price, or for unproven treatments generally not offered in a patient’s home country. Many patients opting for 

these treatments do so because they feel they have no other alternative treatments available. 

Tissue stem cell (also known as adult stem cell) means undifferentiated cells found in the tissues and 

organs of the body. They are capable of self‐renewal. Their differentiation is mainly restricted to forming the 

cell types of that tissue or organ. The chief role of adult stem cells is to maintain and repair the tissue in which 

they are found. 

Totipotent refers to the cells within a 1–4 day embryo. Each cell of an embryo at this stage can theoretically 

make a whole new individual.