Mesenhümaalsed tüvirakud (MSC) pärinevad inimese embrüost ja neid peetakse multipotentseteks – tüvirakkude tüübiks, millel pole veel spetsiifilist raku fenotüüpi. Sellistel rakkudel on võime diferentseeruda inimkehas leiduvateks erinevat tüüpi rakkudeks, sealhulgas fibroblastideks, rasvrakkudeks, lihasrakkudeks, luurakkudeks ja naharakkudeks. Kui MSC-d diferentseeruvad, küpsevad rakud ja täidavad fenotüüpide funktsioone kuni surmani. Kuigi mesenhümaalsed tüvirakud mängivad olulist rolli rakkude arengu käitumise uurimisel, väidavad kriitikud, et MSC-de kogumine inimese embrüotest on ebaeetiline ja moraalselt vale.
MSC-d pärinevad mesenhüümist, embrüo varajases arengujärgus koest, millest areneb erinevat tüüpi sidekude. Kuigi MSC-d pärinevad peamiselt embrüotest, võib neid ekstraheerida ka nabanööri kudedest. Kuigi mesenhümaalseid tüvirakke leidub peamiselt inimese embrüos, võib neid leida ka täiskasvanud hammaste pehmetes kudedes. Rakud, mida tuntakse kui multipotentseid stroomarakke, omavad sarnaseid omadusi mesenhümaalsete tüvirakkudega, kuid neid leidub täiskasvanud kehas, eriti luuüdis ja veresooni ümbritsevas sidekoes.
Mesenhümaalsetel tüvirakkudel on raku- ja koetehnoloogia valdkonnas mitmesuguseid rakendusi. Täpsemalt, MSC-d on kergesti ekstraheeritavad, isoleeritavad ja säilitatavad in vitro, võimaldades tõhusalt uurida raku käitumist, ilma muret rakkude elujõulisuse pärast. MSC rakuliinid on igavesed – sobivates kasvutingimustes jagunevad rakud lõputult, kui neil on piisavalt ruumi. Katsetamise ajal hoitakse MSC rakuliine sageli kontrollitud keskkonnas, kus temperatuuri hoitakse 98.6 kraadi Fahrenheiti (37 kraadi Celsiuse järgi) ja 5 protsenti süsinikdioksiidi (CO2) gaasilist keskkonda.
MSC-d on eriti olulised uuringutes, mille eesmärk on määrata erinevate väliste stiimulite, nii keemiliste kui ka mehaaniliste stiimulite mõju raku käitumisele. Multipotentsete rakkudena võtavad MSC-d selliste väliste stiimulite põhjal oma lõplikud fenotüübid. Seetõttu võivad teadlased MSC-de abil kindlaks teha rakkude diferentseerumise põhjuslikud tegurid.
Lisaks on MSC-de abil tehtud uuringuid vähirakkude kasvu ja proliferatsiooni mehhanismide uurimiseks. Sellised uuringud loodavad kasutada MSC-sid, et paremini mõista vähirakkude arengu peamisi etappe, et neid arenguetappe saaks katkestada, et vältida edasist vähikäitumist. Meetodid, mis uurivad MSC-de tõhusamat tuletamist nabanöörist ja sidekudedest, on püüdnud leevendada moraalseid ja eetilisi probleeme, mis on seotud tüvirakkude tuletamisega inimese embrüotest.