První polovina 20. století

Výzkum a studium většiny kmenových buněk na začátku 20. století bylo spíše velkou neznámou. Výzkum byl limitován relativně malým počtem výzkumníků, laboratoří a také finančních prostředků nutných pro výzkum. Důležitou úlohu při výzkumu buněk schopných sebeobnovy hrály pokusy o transplantaci kostní dřeně. Lékaři se zabývali otázkou, zda-li bude v budoucnu možné provést transplantaci kostní dřeně z jednoho člověka na druhého (alogenní transplantace).

Na začátku 20. století, kolem roku 1900, byla prováděna transplantace kostní dřeně pacientům s anémií a leukémií. Ačkoliv tato terapie byla neúspěšná, laboratorní experimenty nakonec ukázaly, že myším, které mají poškozenou kostní dřeň, může být obnoveno zdraví pomocí infuze kostní dřeně do krevního řečiště získané z  jiných myší.

V  roce 1909 Maximov ve své přednášce v nemocnici Charité v Berlíně vyjádřil teorii, že lymfocyty působí jako obecné kmenové buňky a migrují tkáněmi, aby se usídlily ve vhodném mikroprostředí. Tvrdil, že kmenové buňky patří do skupiny mononukleárních buněk a ve své práci se zabýval především morfologií kmenových buněk ( MAXIMOV A., 1909).

V roce 1917 německý fyziolog a lékař Artur Pappenheim publikoval svůj předpoklad o existenci nediferencovaných buněk, které nazýval „gemeinsame Stammzelle“ (PAPPENHEIM A. 1917). 

Pappenheim soustředil svůj zájem zejména v oboru hematologie, zabýval se krvetvornými kmenovými buňkami. Své poznatky shrnul v časopise Folia haematologica a také napsal několik knih.

Ve 30. letech 20. století také začal výzkum oplodnění lidských vajíček in vitro, popsaný v časopise Science (1944;100;105 – 107), který může být považován za první krok k přípravě hES a klonování.

Nadále pokračoval výzkum týkající se transplantací, zabývali se jimi zejména E.Donnell Thomas, M.D. a Joseph E. Murray, M.D. [1] Oba vědci byli průkopníky lékařské terapie, která zahrnovala transplantaci tkáně nebo orgánu z jednoho člověka na druhého. Doktor Murray je průkopníkem transplantace ledvin (první úspěšná transplantace ledvin byla provedena v roce 1954) a doktor Thomas kostní dřeně.

Transplantace kostní dřeně pomáhá při řadě závažných onemocnění, jako je leukémie nebo aplastická anémie. Při transplantaci kostní dřeně musí kostní dřeň pokračovat v dělení a dává vznik periferním krevním buňkám po celou dobu života příjemce transplantace, na rozdíl od transplantace ledvin. Transplantace kostní dřeně byla vůbec první formou terapie pomocí kmenových buněk (shrnuto v Human Embryonic STEM CELLS, KIESSLING A. and ANDERSON S.C., 2007).

[1] V roce 1990 dostali za svůj výzkum Nobelovu cenu.