La fertilización es un proceso biológico ampliamente estudiado debido a su interés desde el punto de vista científico, económico y tecnológico. No solo es necesario para la supervivencia y evolución de las especies, sino que en el siglo actual, la fertilización asistida o natural son la base de la sostenibilidad de las poblaciones animales y humanas, y por lo tanto, un tema de discusión ética, económica o incluso política.

El interés para la sociedad en investigar este tema radica en las altas posibilidades de aplicación de los hallazgos para el mejoramiento de las Tecnologías Asistidas de Reproducción (TAR), que, a su vez, son herramientas primordiales necesarias para el aumento de la calidad genética en la ganadería (reflejado, por ejemplo, en la calidad y cantidad de carne o leche), el éxito reproductivo humano y animal (por ejemplo, implementando tecnologías de cryopreservation para el transporte de gametos o embriones), la recuperación de razas en peligro de extinción (para la conservación de recursos genéticos) o la producción de animales transgénicos de interés en biomedicina (por ejemplo, el reciente anuncio del NHS sobre el éxito de trasplante de corazones de cerdos geneticamente modificados en babuinos).

Durante los últimos 25 años, los miembros del Grupo de Fisiología de la Reproducción han estado tratando de revelar diferentes mecanismos fisiológicos participantes en el proceso de fertilización en mamíferos y aplicar este conocimiento para la mejora de los procedimientos de fertilización in vitro y desarrollo embrionario. En el marco del Horizonte 2020, hemos decidido avanzar hacia la aplicación de los principales resultados de nuestro trabajo anterior en el desarrollo de sistemas más adecuados, fisiológicos y epigenéticamente saludables en las TAR, con énfasis en las especies porcina y bovina, y en la generación de modelos de cerdo knockout/knockin para el estudio de procesos patofisiológicos humanos.

Por este propósito, hemos establecido colaboraciones sólidas con grupos de investigación internacionales y de buena reputación en Cambridge y Oxford, entre otros, en un enfoque multidisciplinario, multicéntrico e internacional, lo que nos permite contar con las últimas tecnologías avanzadas para nuestra inmersión en dos temas de investigación destacados, vinculados a nuestra experiencia previa y a nuestros objetivos actuales: la epigenética y la edición genética CRISPR-Cas9.

Por lo tanto, los principales objetivos científicos del equipo para los próximos cuatro años implican el desarrollo de dos nuevas líneas de investigación con el propósito de i) identificar y paliar las alteraciones epigenéticas derivadas de las TAR, y ii) producir cerdo knockout de TCP por edición genética CRISPR-Cas9-mediada. Para cumplir con los objetivos propuestos, nos enfocaremos en los siguientes objetivos científicos y tecnológicos generales: 1) La creación del primer banco mundial de fluidos reproductivos en el cerdo y vaca.

2) La evaluación del costo epigenético del tratamiento de superovulación en la vaca y de la técnica de maduración in vitro en el cerdo y vaca.

3) La descripción del paisaje de metilación en las especies de cerdo y vaca durante el desarrollo preimplantacional.

4) La evaluación de la viabilidad al término, perfil genético y epigenético del progenie producido tras el trasplante de embriones producidos in vitro utilizando nuestros sistemas de cultivo desarrollados (patentados y con marcas registradas).

5) La creación de cerdos knockout estándar de TCP2 mediante nuevas tecnologías de edición genética, incluyendo CRISPR-Cas9.

6) El desarrollo de cerdos condicionales knockout dirigidos hacia TCP2 y otras componentes del camino regulado por ADP-ribosa cíclica (cADPR) y NAADP en el senalamiento de calcio.