Ембрионалните стовлови клетки са предпочитани пред старите диференцирани стволовите клетки по ред причини. Последното десетилетие стана модерно тяхното замразяване в семейна стволова банка, която да бъде на разположение при нужда. Но знаем ли подробности за тях и техните свойства, как се размножават в лабораторни условия и как се стимулират? Тук ще отговорим на тези въпроси и ще дадем едни по-подробни сведения за тях.
Кои етапи от ранното ембрионално развитие са важни за генериране на ембрионални стволови клетки?
Ембрионалните стволови клетки, както и предполага тяхното име, се различват от самия ембрион. Повечето ембрионални стволови клетки се извличат от ембриони, които се развиват още от яйцеклетка, която е била оплодена инвитро и след това дарена за изследователска цел с информираното съгласие на донора. А не се извличат от айцеклетки оплодени в женско тяло.
Как се отглеждат ембрионалните клетки в лаборатория?
Отглеждането на клетки в лаборатория е познато като култивиране на клетки. Човешките ембрионални стволови клетки се генерират чрез трансплантиране на клетки от преимплантационния ембрионален етап в пластмасова лабораторна епруветка, която съдържа така наречения хранителен бульон. Клетките се делят и разпространяват по повърхността на епруветката. В официалния протокол повърхността на хранителен бульон в епруветката е покрит с миши кожни ембрионални стволови клетки, специално обработени, така че да не се делят и размножават.  Този покривен слой от миши клетки се нарича поддържащ слой, защото осигуряват на ембрионалните стволови клетки повърхност, за която да се захванат. А освен това този слой отделя и хранителни вещества необходими за растежа на стволовите клетки. В момента учените разработват метод, чрез който да отглеждат стволвои клетки без необходимост от този поддържащ слой миши клетки. Това е голям научен напредък заради риска от вируси или други макромолекули, които могат да се съдържат в мишите клетки и да бъдат прехвърлени в човешките.
Процеса на генериране на колония от стволови клетки е малко не ефективна, така че не винаги се получават колонии от ембрионални клетки поставена в хранителен бульон в епруветка. Обаче, ако лабораторните клетки все пак оцелеят в бульона, започнат да се делят и рамножават, много внимателно се преместват в друга епруветка за подновяване на този процес. Процеса за размножаване в лабораторни условия се повтаря многократно и за дълго време. Щом веднъж колонията от стволови клетки е готова резултатите показват, че първоначалните ембрионални стволови клетки са се размножили милиони пъти. На всеки етап от процеса може да се приложисъхранение на стволови клетки и тяхното транспортиране до друга лаборатория за повтаряне на процеса за колонизиране. Ембрионалните стволови клетки, които пролиферират в лабораторни условия за продължително време без да бъдат диференцирани се наричат ембрионални колонии на стволови клетки.
Какви лабораторни тестове се използват за идентифицирането на стволовите клетки?
В различни моменти от процеса на генериране на ембрионални колонии на стволови клетки, учените ги тестват, за да видят дали те проявяват основните свойства, които ги отъждествяват като ембрионални стволови клетки. Този процес се нарича характеризиране на ембрионалната колония. Учените, които се занимават само с човешки ембрионални клетки не са съвсем съгласни със стандартните тестове за характеризиране, но лабораториите, които ги отглеждат и размножават използват няколко видове тестове, включително:
–          Отглеждане и засяване на стволвоин клетки за много месеци. Този тест показва, че клетките са способни на дългосрочно саморазмножаване. Учените инспектират всяка епруветка, за да се убедят, че клетките изглеждат здрави и остават недиференцирани.
–          Използване на специфични техники заопределяне наличието на транскрипционни фактори, които са характерни при недиференцираните клетки. Два от най-важните фактори са Nanogи Oct4. Факторите за транскрипцията помагат за задействане или притъпяване на действието на гените в точното време, което важна част от процеса на диференциация и ембрионално развитие. Двата фактора са свързани с поддръжката на клетките да останат недиференцирани.
–          Използване на специфични тестове, които определят наличието на определени маркери по повърхността на стволовите клетки, които ги определят като недиференцирани.
–          Тестване на хромозомите под микроскоп, за да се провери дали са здрави и дали техния брой е променен. Не се определят генетични мутации на клетката.
–          Определяне дали клетките могат да продължат да се развиват след размразяване, да се засяват в нови колонии и да се размнижават.
–          Тестване дали човешките стволови клетки са плурипотентни чрез 1) позволявайки на клетката да се диференцира спонтанно в лабораторна среда; 2) манипулиране на клетката, така че да се диференцира в трите ембрионални етапа; 3) инжектиране на клетки в мишка с подтисната имунна система за сформирането на първоначален тумор наречен тератома. Тъй като имунната система на мишката се подтиска инжектираните човешки стволови клетки не се отхвърлят и учените могат да наблюдават растеж и диференциация на стволовите клетки. Тератомите обикновено съдържат смес от много различни или частично диференцирани клетъчни видове – индикация, че ембрионалните стволови клетки са способни на диференциране в множество клетъчни видове.
Как се стимулира диференцирането на стволовите клетки?
Ембрионалните стволови клетки могат да останат недиференцирани (неспециализирани) толкова дълго колкото се отглеждат под специални условия в лабораторията. Но когато клетките се оставят да си взаимодействат една с друга, за да формират ембрионални тела те започват да се диференцират спонтанно. По този начин могат да формират мускулни, нервни и много други видове клетки. Въпреки, че спонтанната диференциация е добър сигнал за култивирането на здрави ембрионални клетки, то не е достатъчно за производството на специфичен вид клетки.  Така, че з ада се генерира диференциация на специфичен вид клетки  като сърдечно мускулни, нервни, кръвни, например,  учените се опитват да контролират диференциацията на ембрионалните стволови клетки като променят химичната композиция в поддържащия слой или моделират клетките чрез инжектиране на специфични гени. През годините на експериментиране учените саустановили определени методи или така наречените рецепти за директно диференциране на ембрионални стволови клетки в специфични клетки.