Sel punca mesenkim (MSC) berasal dari embrio manusia dan dianggap multipoten — sejenis sel punca yang belum mengadopsi fenotipe seluler tertentu. Sel-sel tersebut memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang ditemukan di dalam tubuh manusia, termasuk fibroblas, sel adiposa, sel otot, sel tulang, dan sel kulit. Setelah MSC berdiferensiasi, sel menjadi matang dan akan memenuhi fungsi fenotipe sampai mati. Sementara sel punca mesenkim memainkan peran penting dalam mempelajari perilaku perkembangan sel, para kritikus mengklaim pengumpulan MSC dari embrio manusia tidak etis dan salah secara moral.
MSC berasal dari mesenkim, jaringan perkembangan awal embrio yang akan berkembang menjadi berbagai jenis jaringan ikat. Meskipun MSC terutama berasal dari embrio, mereka juga dapat diekstraksi dari jaringan tali pusat. Meskipun terutama ditemukan pada embrio manusia, sel punca mesenkim juga dapat ditemukan di jaringan lunak gigi dewasa. Sel yang dikenal sebagai sel stroma mulitpoten memiliki sifat yang mirip dengan sel punca mesenkim tetapi ditemukan dalam tubuh orang dewasa, terutama di sumsum tulang dan jaringan ikat di sekitar pembuluh darah.
Sel punca mesenkim memiliki berbagai aplikasi di bidang rekayasa sel dan jaringan. Secara khusus, MSC mudah diekstraksi, diisolasi, dan dipelihara secara in vitro, memungkinkan studi yang efektif tentang perilaku seluler dengan sedikit perhatian terhadap viabilitas sel. Garis sel MSC bersifat abadi — di bawah kondisi pertumbuhan yang sesuai, sel akan membelah tanpa batas asalkan memiliki ruang yang memadai. Selama eksperimen, garis sel MSC sering disimpan dalam lingkungan yang terkendali di mana suhu dipertahankan pada 98.6 derajat Fahrenheit (37 derajat Celcius) dan lingkungan gas karbon dioksida (CO5) 2 persen dipertahankan.
MSC sangat penting dalam studi yang bertujuan untuk menentukan efek dari berbagai rangsangan eksternal, baik kimia maupun mekanik, pada perilaku seluler. Sebagai sel multipoten, MSC akan mengadopsi fenotipe akhir mereka berdasarkan rangsangan eksternal tersebut. Oleh karena itu, peneliti dapat menentukan faktor penyebab dalam diferensiasi sel melalui penggunaan MSC.
Selain itu, penelitian telah dilakukan menggunakan MSC untuk menyelidiki mekanisme pertumbuhan dan proliferasi sel kanker. Studi semacam itu berharap dapat menggunakan MSC untuk lebih memahami tahap-tahap penting dalam perkembangan sel kanker sehingga tahap-tahap perkembangan ini dapat terganggu untuk mencegah perilaku kanker lebih lanjut. Teknik menyelidiki derivasi MSC yang lebih efisien dari tali pusat dan jaringan ikat telah berusaha untuk meringankan masalah moral dan etika dengan derivasi sel punca dari embrio manusia.