Az orvosi kutatásokhoz szükséges őssejtek alapvetően három forrásból származhatnak: embriókból, felnőtt szervezetből és a köldökzsinórvérből.
Számfeletti embriók
Embrionális őssejtek mesterséges megtermékenyítési programok "maradék" embrióiból nyerhetők ki. Világszerte számtalan embriót hoznak létre a "lombikbébi programokban", amelyek egy része végül nem kerül beültetésre (általában azért, mert a kívánt gyermek egy másik embrió fejlődéséből már a világra jött). Ezek a "maradék embriók" mélyhűtve évekig tárolhatók, ám sorsukról végül dönteni kell. A két lehetőség: elpusztításuk, illetve felajánlásuk tudományos kutatási célokra. Amint már említettük, az ilyen "maradék embriók" embriócsomóiból embrionális őssejtvonalak hozhatók létre, amelyek a többi őssejttel ellentétben korlátlanul szaporíthatók laboratóriumi körülmények között. Embrionális őssejtek terápiás klónozással is létrehozhatók (lásd egy későbbi cikkünkben). Az embrionális őssejtek begyűjtését és felhasználását számos országban világnézeti, erkölcsi viták kísérik, megosztva a közvéleményt, a kutatókat és a politikai döntéshozókat is.
Csontvelő, zsír és fogak
Etikai szempontból nem okoz vitákat a felnőtt őssejtek begyűjtése, amely azonban igen nehéz feladat. Az őssejttranszplantáció szokásos eljárása a csontvelővétel vagy a felnőtt perifériás vérből a keringő őssejtek gyűjtése, amely kizárólag gyógyszeresen végzett előkezelés után lehetséges. Az utóbbi években kiderült, hogy hasonló felnőtt őssejtek az emberi szervezetben korábban nem várt helyeken is előfordulnak: a csontvelő mellett például a zsírszövetben, a fogak gyökerében, sőt az agyban és a szívben is.
Köldökzsinórvér
Egy harmadik őssejtforrás a köldökzsinórvér, amit az újszülöttek köldökzsinórjából vesznek le. Mint már említettük, a köldökzsinórvér-őssejtek ma is az őssejttranszplantáció egyik alapját jelentik: főleg egyes gyermekbetegségek esetében életmentőek lehetnek, a jövőben pedig szaporításuk, illetve számos más betegség kezelésében való alkalmazásuk is lehetővé válhat.
Hazai kutatások és alkalmazások
A magyar kutatók az őssejt-biológia területén is a világ élvonalába tartoznak. Az Országos Gyógyintézeti Központban szöveti őssejtek kinyerésére, fenntartására és dúsítására alkalmas új módszereken dolgoznak. Állati embrionális őssejtekkel a gödöllői Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóközpontban folynak kísérletek.
Az elmúlt évek kutatásai, majd klinikai próbái során kiderült: akár a csontvelőből származó őssejtek is képesek lehetnek részt venni a szív regenerálódásában. A megfelelő időben alkalmazott őssejtkezelés javíthat a betegek életminőségén, mivel bizonyos mértékben megújul az elhalt szívterület: új erek és szívizomsejtek alakulnak ki. Az ezzel kapcsolatos klinikai próbák 2005-ben hazánkban is elindultak Budapesten és Debrecenben.