ES細胞は着床前初期胚と合体させて数日培養すると、胚に取り込まれ、これを子宮に移植すると、母体の中で胚の体づくりに貢献することができます。このような胚はキメラ胚とよばれます（図１）。キメラ胚の中ではES細胞由来の組織が作られていきます。ES細胞が生殖細胞に寄与した場合、交配を通じて次世代にES細胞の遺伝情報が伝達します。つまり、マウスは、着床前初期胚→ES細胞→キメラマウス→次世代ES細胞由来マウス、というやり方で、生体内（in vivoと言います）と生体外（in vitroと言います）を行き来できる非常に稀有な存在なのです。このようなモデル生物はマウス（とラット）の他にはいません。ヒトからもES細胞やiPS細胞が樹立されていますが、倫理的な問題があってキメラ形成能についてはほとんど解明されていません。最近ではサルのキメラが誕生したことから、霊長類の研究はこれからどんどん進むと思われます(Cao et al., 2023)。

胎盤は生まれた後の体の中には存在しないために忘れがちですが、我々が生まれてくる上で必須の組織です。胎盤は母体がつくるパートと、胎児が作るパートからできていて、両方が揃わなくては胎児は正常に成長できません。その運命決定は最も早い細胞分化とも言われており、受精の数日後に「体を作る細胞」と「胎盤を作る細胞」が決定されます。前者は内部細胞塊と呼ばれ、我々の体を作る細胞は全てここから生じます。ES細胞も内部細胞塊から由来します。一方で、後者の「胎盤を作る細胞」は栄養外胚葉と呼ばれます。この細胞は胎盤の外側の膜組織や海綿状細胞など主要な組織になります。この栄養外胚葉の幹細胞、栄養膜幹細胞（TS細胞）は1998年に培養方法が報告され、マウス胚と凝集させて培養すると胎盤組織に寄与します(Tanaka et al., 1998)。では、ES細胞とTS細胞を混ぜて培養したら胚になるのでしょうか？残念ながら、これだけではダメなようです。ES/TSキメラ胚は、着床はするものの、全て致死となってしまいます（図３）。

実は胚の発生を支える組織にはもう一種類重要な細胞がいます。それが栄養外胚葉の分化したすぐ後に出現する原始内胚葉です。原始内胚葉は胎盤などの胚胎外組織の内側の卵黄嚢という膜組織をつくるうえで必須の細胞です。この細胞がなくては正常に発生できませんが、ES細胞もTS細胞も卵黄嚢を作り出すことはできません。この原始内胚葉に由来する幹細胞が2022年についに大日向博士と古関博士らによって樹立されました(Ohinata et al., 2022)。これが原始内胚葉幹細胞（PrES細胞）です。大日向博士らはこのPrES細胞とES細胞、TS細胞を組み合わせて作ったキメラ胚を移植することで、着床後の膜組織を形成する時期まで発生を進めることに成功しました（図４）。