Si un organe tel qu’un rein devient malade, une option consiste à transplanter un nouveau rein, en espérant guérir le patient. De la même manière, mais à plus petite échelle, les cellules souches pourraient être utilisées pour remplacer non pas l’organe entier mais les cellules malades ou mourantes des tissus malades. Cependant, dans les deux cas, les cellules immunitaires du patient reconnaîtront que les cellules ou les tissus transplantés n’appartiennent pas au patient receveur : ce n’est pas le « soi », et le système immunitaire déclenchera une réaction de rejet des cellules étrangères à l’organisme, à moins que cette réaction ne soit supprimée par des médicaments spécifiques. La reconnaissance du « soi » immunitaire est médiée par un grand nombre de gènes qui codent pour les protéines de l’antigène leucocytaire humain (HLA), présentes sur toutes les cellules du corps. S’il était possible de générer des cellules souches ayant le même acide désoxyribonucléique (ADN) que celui d’un patient, cela permettrait un traitement par transplantation de cellules ou de tissus sans la nécessité d’une immunodépression avec tous ses effets secondaires, puisque les cellules transplantées seraient génétiquement identiques à celles du patient. Les cellules souches qui expriment à leur surface des protéines HLA identiques à celles exprimées par le patient seraient, en théorie, reconnues par le système immunitaire du patient comme un « soi » et ne seraient donc pas rejetées.