Dažniausia kaulų čiulpų transplantacijos procedūra yra autologinė kaulų čiulpų transplantacija. Šio tipo transplantacijos metu pacientas yra savo kaulų čiulpų donoras. Autologinė transplantacija taip pat gali būti atliekama naudojant paciento periferinio kraujo kamienines ląsteles. Ši parinktis žinoma kaip autologinė periferinio kraujo kamieninių ląstelių transplantacija arba autologinė kamieninių ląstelių transplantacija. Sąvokos kaulų čiulpų transplantacija ir kamieninių ląstelių transplantacija dažnai vartojamos pakaitomis.
Atliekant autologinę kaulų čiulpų transplantacijos procedūrą, pirmiausia reikia paimti paciento čiulpų derlių. Kadangi kaulų čiulpai yra kaulų centre, pacientas raminamas naudojant bendrąją arba regioninę anesteziją. Operacijos metu gydytojas įsmeigia adatas į dubens kaulą arba krūtinkaulį, kad ištrauktų čiulpus. Tada nuimti čiulpai apdorojami, kad būtų pašalintas kraujas ar kaulų fragmentai.
Skirtingai nuo autologinės kaulų čiulpų persodinimo procedūros, autologinių kamieninių ląstelių transplantacija neapima operacijos. Kamieninės ląstelės paimamos iš kraujotakos per procesą, vadinamą afereze, dar vadinama leukafereze. Norint pasiruošti aferezei, pacientui keturias ar penkias dienas skiriamas vaistas, vadinamas granulocitų kolonijas stimuliuojančiu faktoriumi (G-CSF), kuris skatina kaulų čiulpus išleisti į kraują daugiau kamieninių ląstelių. Tada paciento kraujas pašalinamas per didelę rankos veną arba per centrinį veninį kateterį – vamzdelį, kuris įvedamas į kaklo, krūtinės ar kirkšnies veną. Toliau paciento kraujas apdorojamas aparatu, kuris išfiltruoja kamienines ląsteles ir grąžina kraują pacientui.
Tiek surinkti kaulų čiulpai, tiek periferinio kraujo kamieninės ląstelės gali būti išsaugotos ir užšaldytos naudojant metodą, vadinamą kriokonservavimu. Tada pacientui taikomas paruošiamasis arba kondicionuojamasis režimas, kurį sudaro chemoterapija ir, rečiau, spinduliuotė. Pasiruošimo transplantacijai tikslas – visiškai pašalinti sergančias ląsteles iš paciento kūno. Šio proceso metu pašalinamos ir kitos ląstelės, todėl persodinti kaulų čiulpai ar kamieninės ląstelės gali sukurti patobulintą imuninę sistemą, kuri užtikrins veiksmingą paciento ligos gydymą.
Tikrosios autologinės kaulų čiulpų transplantacijos procedūros metu, taip pat autologinių kamieninių ląstelių transplantacijos metu, surinktos ir apdorotos ląstelės per centrinės venos kateterį persodinamos atgal į pacientą. Tada ląstelės keliauja per kraują ir patenka į kaulų viduje esančias erdves, kur sukuria naujus kaulų čiulpus. Kadangi nėra pavojaus, kad organizmas atmes savo ląsteles, autologinė transplantacija laikoma saugesne ir tapo labiau paplitusi nei alogeninės kaulų čiulpų transplantacijos, kai naudojami donoro kaulų čiulpai arba kamieninės ląstelės. Autologinės kaulų čiulpų arba kamieninių ląstelių transplantacijos gali būti skiriamos bet kuriai iš daugelio ligų, įskaitant Ewingo sarkomą, limfomą ir tam tikrus smegenų auglius, gydymui.