Martino ha anche promosso l'idea che i disturbi cronici infiammatori e degenerativi del SNC potrebbero derivare da meccanismi di riparazione difettosi piuttosto che da eventi patogenetici incontrollabili, suggerendo che sarebbe importante indagare gli eventi molecolari e cellulari che determinano tali difetti di riparazione per sviluppare nuove e più efficaci terapie per le malattie neurologiche ("Lancet Neurology" 2004). Seguendo questa ipotesi, più recentemente il suo gruppo di ricerca ha dimostrato che le cellule staminali neurali possono essere usate come trattamento di malattie quali la SM non tanto per sostituire le cellule difettose, quanto per riparare i meccanismi difettosi alla base della malattia. Si è infatti dimostrato come le cellule staminali adulte neurali possono promuovere la riparazione del tessuto cerebrale danneggiato - sia in roditori che in primati non umani - secernendo fattori neurotrofici e immunomodulatori (Nature 2003, Nature 2005, Nature Review Neuroscience 2006, Proceedings National Academy of Sciences USA 2006, Nature Cell Biology 2007, Brain 2008, PLoS Medicine 2009, Nature Review Neurology 2010, Nature Neuroscience 2012, Journal of Neuroscience 2016, Journal Clinical Investigation 2017).