Procesi koji pridonose regeneraciji organa uključuju poticanje rasta u određenim stanicama. Proučavajući regenerativne sposobnosti određenih životinja, istraživači dobivaju bolje razumijevanje što je ljudskom tijelu potrebno za popravak ili ponovni rast tkiva. Istraživanja regenerativne medicine otkrila su ulogu citokina, faktora rasta, matičnih stanica i drugih čimbenika koji igraju ulogu u regeneraciji tkiva.
Od 18. stoljeća znanstvenici su se čudili neobičnoj sposobnosti određenih životinja da se podvrgnu regeneraciji stanica. Newts mogu ponovno izrasti odsječeni ud, a daždevnjaci mogu zamijeniti rep koji nedostaje. Nekim vrstama riba može ponovno izrasti oštećena peraja. Iz svakog komada raščlanjenog crva planarije izrast će novi crv.
Tri čimbenika doprinose regeneraciji organa u životinja. Stanice organa i drugih tkiva koje se inače ne razmnožavaju učinit će to tijekom ozljede ili bolesti. Kod određenih životinja stanice se transformiraju iz jedne vrste tkiva u drugu. Matične stanice također su uključene u ove regenerativne procese. Za usporedbu, ljudska tijela imaju sposobnost zacjeljivanja, iako ne bez ožiljaka.
Nakon pojave ožiljaka, rast stanica općenito prestaje. Istraživači su otkrili sredstvo za inhibiciju ovog procesa razvijanjem tvari zvane izvanstanični matriks, od kojih jedna vrsta sadrži vezivno tkivo, stanice svinjskog mjehura i proteine. Kada se nanese na odsječeni prst pacijenta, tvar je spriječila stvaranje ožiljaka i pokrenula reprodukciju različitih vrsta stanica u prstu. Za otprilike četiri tjedna pacijentu je navodno ponovno izrastao cijeli dio odsječenog prsta.
Regeneracija organa obično počinje stavljanjem specifičnih stanica tkiva, zajedno s podlogom za rast, u petrijeve zdjelice. Tkivo koje se razvija iz stanica postavlja se preko posebno dizajnirane podloge. Ovisno o vrsti regeneriranog tkiva, zreli rast obično se javlja za oko osam tjedana. Kirurzi obično implantiraju cijeli uzorak u tijelo pacijenta, uključujući temeljnu skelu. Skela se općenito otapa i novo tkivo funkcionira bez mogućnosti odbacivanja.
Koristeći ovu tehniku za regeneraciju tkiva, liječnici su uspješno uzgojili desetke životinjskih i ljudskih vrsta tkiva. Krvne žile, vezivno i mišićno tkivo, kao i mokraćni mjehuri, spadaju među regenerativne napretke koje pacijenti dobivaju kirurški. Sve ove laboratorijski uzgojene zamjene započele su kao stanice koje su donirali sami pacijenti.
Osim prednosti što ne morate uzimati lijekove protiv odbacivanja, prirodna regeneracija organa povećava broj opcija za pacijente na listama za transplantaciju. Broj pacijenata kojima su potrebni donirani organi općenito je veći od broja dostupnih organa. Napredak u regenerativnoj medicini omogućit će pacijentima mogućnost rasta vlastitih dijelova tijela.