Суть трансплантации стволовых кроветворных клеток заключается в имплантации нормальных стволовых кроветворных клеток в организм пациента и использовании способности стволовых кроветворных клеток постоянно реплицироваться и дифференцироваться для восстановления кроветворной функции пациента. В 1940-х годах ученые обнаружили, что костный мозг и селезенка содержат гемопоэтические стволовые клетки для восстановления кроветворной функции.
В 1957 году американский ученый Томас провел первую в мире трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток. Два пациента с острым лимфобластным лейкозом на поздней стадии лечились системной лучевой терапией и получили костный мозг от аллогенного донора, и у обоих в течение нескольких недель восстановилось кроветворение. С тех пор трансплантация гемопоэтических стволовых клеток широко применяется во всем мире. Гемопоэтические стволовые клетки — это как бы «семена» кроветворных органов организма, из которых дифференцируются и созревают клетки крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток может использоваться для лечения опухолевых заболеваний, таких как лейкемия, некоторые злокачественные твердые опухоли, и неопухолевых заболеваний, таких как апластическая анемия и тяжелая анемия.
В 2008 году только в Европе было проведено более 40 000 случаев трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Профессор Томас был также награжден Нобелевской премией за новаторство в трансплантации гемопоэтических стволовых клеток — единственный клиницист, получивший Нобелевскую премию до сих пор.