Οι διαδικασίες που συμβάλλουν στην αναγέννηση οργάνων περιλαμβάνουν την τόνωση της ανάπτυξης σε συγκεκριμένα κύτταρα. Μελετώντας τις αναγεννητικές ικανότητες ορισμένων ζώων, οι ερευνητές αποκτούν καλύτερη κατανόηση του τι χρειάζεται το ανθρώπινο σώμα για την επισκευή ή την αναγέννηση του ιστού. Η έρευνα για την αναγεννητική ιατρική έχει αποκαλύψει τον ρόλο των κυτοκινών, των αυξητικών παραγόντων, των βλαστοκυττάρων και άλλων παραγόντων που παίζουν ρόλο στην αναγέννηση των ιστών.
Από τον 18ο αιώνα, οι επιστήμονες έχουν θαυμάσει την ασυνήθιστη ικανότητα ορισμένων ζώων να υφίστανται αναγέννηση κυττάρων. Οι τρίτωνες μπορούν να ξαναφυτρώσουν ένα κομμένο άκρο και οι σαλαμάνδρες μπορούν να αντικαταστήσουν μια ουρά που λείπει. Ορισμένα είδη ψαριών μπορούν να ξαναφυτρώσουν ένα κατεστραμμένο πτερύγιο. Ένα νέο σκουλήκι planaria θα αναπτυχθεί από κάθε κομμάτι ενός τεμαχισμένου σκουληκιού planaria.
Τρεις παράγοντες συμβάλλουν στην αναγέννηση οργάνων στα ζώα. Κύτταρα οργάνων και άλλων ιστών που κανονικά δεν αναπαράγονται θα το κάνουν κατά τη διάρκεια τραυματισμού ή ασθένειας. Σε ορισμένα ζώα, τα κύτταρα μετατρέπονται από έναν τύπο ιστού σε έναν άλλο. Τα βλαστοκύτταρα εμπλέκονται επίσης σε αυτές τις αναγεννητικές διαδικασίες. Συγκριτικά, τα ανθρώπινα σώματα έχουν την ικανότητα να θεραπεύονται, αν και όχι χωρίς ουλές.
Μόλις εμφανιστούν ουλές, η κυτταρική ανάπτυξη γενικά σταματά. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα μέσο αναστολής αυτής της διαδικασίας αναπτύσσοντας μια ουσία που ονομάζεται εξωκυτταρική μήτρα, ένας τύπος της οποίας περιέχει συνδετικό ιστό, κύτταρα κύστης χοίρου και πρωτεΐνες. Όταν εφαρμόστηκε στο κομμένο δάκτυλο ενός ασθενούς, η ουσία απέτρεψε τη δημιουργία ουλών και πυροδότησε την αναπαραγωγή διαφόρων τύπων κυττάρων στο δάκτυλο. Σε περίπου τέσσερις εβδομάδες, ο ασθενής φέρεται να ξαναζωντάνεψε ολόκληρο το τμήμα του κομμένου δακτύλου.
Η αναγέννηση οργάνων συνήθως ξεκινά με την τοποθέτηση συγκεκριμένων κυττάρων ιστού, μαζί με ένα μέσο ανάπτυξης, σε τρυβλία Petri. Ο ιστός που αναπτύσσεται από τα κύτταρα τοποθετείται πάνω από ένα ειδικά σχεδιασμένο θεμέλιο. Ανάλογα με τον τύπο του αναγεννημένου ιστού, η ώριμη ανάπτυξη εμφανίζεται συνήθως σε περίπου οκτώ εβδομάδες. Οι χειρουργοί συνήθως εμφυτεύουν ολόκληρο το δείγμα στο σώμα του ασθενούς, συμπεριλαμβανομένου του ικριώματος θεμελίωσης. Το ικρίωμα γενικά διαλύεται και ο νέος ιστός λειτουργεί χωρίς δυνατότητα απόρριψης.
Χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνική για την αναγέννηση των ιστών, οι γιατροί έχουν αναπτύξει με επιτυχία δεκάδες τύπους ζωικών και ανθρώπινων ιστών. Τα αιμοφόρα αγγεία, ο συνδετικός και μυϊκός ιστός, καθώς και οι κύστεις, είναι μεταξύ των αναγεννητικών εξελίξεων που λαμβάνουν οι ασθενείς χειρουργικά. Αυτές οι αντικαταστάσεις που καλλιεργήθηκαν στο εργαστήριο ξεκίνησαν ως κύτταρα που δόθηκαν από τους ίδιους τους ασθενείς.
Εκτός από το πλεονέκτημα ότι δεν χρειάζεται να παίρνουν φάρμακα κατά της απόρριψης, η φυσική αναγέννηση οργάνων αυξάνει τον αριθμό των επιλογών για τους ασθενείς στους καταλόγους μεταμοσχεύσεων. Ο αριθμός των ασθενών που χρειάζονται δωρεά οργάνων υπερβαίνει γενικά τον αριθμό των διαθέσιμων οργάνων. Οι εξελίξεις στην αναγεννητική ιατρική θα δώσουν στους ασθενείς την ευκαιρία να αναπτύξουν τα δικά τους μέρη του σώματός τους.