En agosto de 2024, investigadores del Departamento de Reproducción Animal del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), integrado en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), hicieron público el nacimiento del primer cordero modificado genéticamente en España.
Bautizado como Teodoro, este rumiante porta una mutación en un gen relacionado con la fecundación, un avance que, según los expertos del Instituto, permitirá estudiar fallos reproductivos en animales de granja y servirá como modelo para comprender mejor este proceso en humanos. «Los modelos animales modificados genéticamente son esenciales para avanzar en el conocimiento de procesos biológicos como los relacionados con la reproducción. Al alterar o eliminar un gen específico, podemos entender claramente su papel en estos fenómenos», explicó, en la presentación social del animal, Pablo Bermejo-Álvarez, quien lideró el equipo junto a Priscila Ramos-Ibeas en colaboración con Julián Santiago Moreno.
Teodoro no es un caso aislado, sino una pequeña parte del mapa del conocimiento que el INIA-CSIC ha construido desde la integración, en 1971, del Instituto Nacional de Investigaciones Agronómicas, el Instituto Forestal de Investigaciones y Experiencias y el Patronato de Biología Animal.
En aquel entonces, España vivía un auge industrial con los primeros polos de desarrollo, mientras el sector agrario, aún esencial, aportaba un 20% al Producto Interno Bruto (PIB) —equivalente a unos 2.500 millones de euros actuales— y empleaba a unos 12 millones de personas, según el Instituto Nacional de Estadística (INE).
Sin embargo, desde sus inicios, el Instituto ha vivido transformaciones estructurales en un camino que no ha sido, precisamente, lineal.
La crisis económica de 2008 redujo su presupuesto un 30% entre 2009 y 2015. Ese mismo año, el INIA dejó de ser gestor de convocatorias y la competencia para la financiación de la investigación agraria fue asumida por la Agencia Estatal de Investigación. En 2020, el ministro de Ciencia, Pedro Duque, anunció los planes del Gobierno para integrar el INIA, junto a otros organismos públicos de investigación, en el CSIC como solución al colapso administrativo que estaba atravesando, dejando de ser un organismo independiente. Y fue en 2021 cuando finalmente se integró al CSIC, adoptando un enfoque mucho más transversal.
Hoy cuenta con cerca de 600 empleados, un presupuesto de 50 millones de euros y es uno de los institutos del CSIC con mayor proyección internacional.
¿Pero cuál es el cometido del INIA-CSIC? En este reportaje vamos a conocer su actividad a través de tres centros señeros.
Recursos fitogenéticos y mejora de cultivos
Ubicado en Alcalá de Henares (Madrid), el Centro de Recursos Fitogenéticos (CRF) preserva y aprovecha la diversidad genética de especies vegetales, incluyendo variedades autóctonas, ecotipos, cultivares en desuso y especies silvestres, conocidos colectivamente como recursos fitogenéticos, cuyo potencial científico es clave para la agricultura y la alimentación.
Por ejemplo, el CRF conserva una colección de 25.000 muestras de semillas de cereales, leguminosas y cultivos, y una copia de seguridad con más de 45.000 conservadas en los bancos de la red nacional. En el centro mantienen las semillas vivas durante mucho tiempo y, como mecanismo de seguridad, ya se han depositado más de 1.000 variedades en la Bóveda Global de Semillas de Svalbard, un arca de Noé vegetal mundial cerca del Polo Norte.
Además, el INIA-CSIC cuenta con el único laboratorio acreditado en España por la Asociación Internacional de Ensayos de Semillas (ISTA) para la emisión de certificados requeridos para la exportación de lotes de semillas a terceros países y colabora con el sector obtentor de semillas a través de la Asociación Nacional de Obtentores Vegetales, ANOVE.
Sanidad animal y bioseguridad
En Valdeolmos (Madrid), el Centro de Investigación en Sanidad Animal (CISA) lidera la prevención, diagnóstico y control de enfermedades animales transmisibles, con especial atención a infecciones emergentes, reemergentes y transfronterizas de alto impacto económico y sanitario, incluidas las zoonosis. Es el laboratorio de referencia de la UE para la peste porcina africana desde hace más de una década y, desde 2013, también de la FAO para esta enfermedad. Además, es laboratorio nacional de referencia para la fiebre del Valle del Rift.
En el ámbito de la sanidad animal, el trabajo del CISA se centra en el desarrollo de herramientas para la detección y prevención de enfermedades que no solo afectan la salud de los animales, sino que también tienen un impacto en la economía y en la sociedad. Por ejemplo, en el desarrollo de vacunas y antivirales que se prueban en las instalaciones en Valdeolmos, un lugar único en España reconocido como instalación científica singular y centro de referencia de la FAO en bioseguridad. En este centro, por ejemplo, se realizaron las pruebas experimentales de validación de vacunas frente a la COVID-19. Estas instalaciones se verán ampliadas con un nuevo laboratorio de nivel de contención biológica 4 (NBC-4), el mismo tipo que el Instituto de Virología de Wuhan en China. Con una inversión de 22,8 millones de euros, financiados parcialmente por fondos europeos, las obras de este centro de referencia ya han comenzado.
Protección del medio forestal
El Instituto de Ciencias Forestales (ICIFOR), también en Madrid, reúne equipos especializados en el estudio del medio forestal y trabaja en la generación y transferencia de conocimiento científico y técnico sobre el bosque, sus recursos y el sector en general. El centro tiene por objetivo la gestión sostenible e integral de los sistemas forestales para garantizar los servicios que los bosques proporcionan a la sociedad: la conservación de la biodiversidad, la prevención de enfermedades que afectan a nuestros bosques, la gestión y prevención de incendios forestales y el aprovechamiento de los productos forestales. Todo ello en el contexto actual de cambio climático y la necesidad de fortalecer la bioeconomía.
Cuando se habla de productos forestales, no es solo la madera, sino también productos forestales no maderables (como el corcho o el piñón) como alternativas sostenibles a otras materias primas no renovables, así como el desarrollo de bioproductos y biocombustibles. Para ello, la investigación se desarrolla a diferentes escalas, desde molecular hasta paisajística, y cubre toda la cadena de valor, incluyendo la industria.
Precisamente, el INIA dispone de una instalación, el Arboreto Gregorio Montero, con una colección de 350 especies de árboles, arbustos, etc., tanto autóctonos como exóticos que se han plantado en los últimos 50 años. También se destacan otras instalaciones, como la suberoteca, la xiloteca o el túnel del viento, así como las redes de parcelas permanentes situadas en los montes ibéricos, que permiten estudios a largo plazo.
Transversales ante el calentamiento global
En el INIA se trabaja siguiendo el enfoque One Health, que reconoce que la salud de los humanos, los animales, las plantas y el medio ambiente están estrechamente vinculadas e interdependientes. Además, implica a múltiples sectores, disciplinas y comunidades para que trabajen juntos con el fin de fomentar el bienestar y hacer frente a las amenazas para la salud y los ecosistemas, abordando al mismo tiempo la necesidad colectiva de agua, aire y energías limpias, así como de alimentos inocuos y nutritivos.
Una de las cuestiones que con mayor profusión aborda el INIA-CSIC de forma transversal es el cambio climático, que está afectando a la seguridad alimentaria y a la aparición de enfermedades animales con efectos cada vez más visibles.
Por ejemplo, según datos del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) en su Sexto Informe de Evaluación (AR6), los rendimientos de trigo en el Mediterráneo y de maíz en Europa Central podrían caer hasta un 30% para 2050 debido a sequías, inundaciones y olas de calor. Un escenario, respaldado por Nature Climate Change, que también se refleja en España, donde la erosión degrada un 2% del suelo fértil cada año, según el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO), y el estrés hídrico, que afecta al 75% del territorio, reduce un 15% la actividad de microbios esenciales para la fertilidad del suelo, según la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) y Soil Biology and Biochemistry.
Por otro lado, el cambio global se manifiesta, por ejemplo, en las emisiones agrícolas. En 2022, estas alcanzaron 13,5 gigatoneladas de CO2 equivalente (GtCO2eq) a nivel mundial, con 438 megatoneladas (MtCO2eq) en Europa y 40 MtCO2eq en España, según el IPCC, Eurostat y el MAPA. Esto equivale a las emisiones de 3.000 millones de turismos y a un coste estimado de 1.500 millones de euros, según la Agencia Internacional de Energía (IEA) y la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OECD), subrayando el peso del sector agrario en el calentamiento global y la necesidad de actuar con urgencia.
En este contexto, España desempeña un papel activo desde el prisma institucional a través del INIA-CSIC. En 2023, el Gobierno español presidió el consejo de la Alianza Global de Investigación sobre Gases de Efecto Invernadero en Agricultura (GRA), una iniciativa internacional que impulsa la investigación en agricultura, ganadería y el sector agroforestal frente al cambio climático. Además, participa en la Alianza Global para una Agricultura Climáticamente Inteligente, donde gobiernos, investigadores, sociedad civil, ONG, empresas privadas y organizaciones internacionales colaboran para garantizar la seguridad alimentaria considerando el cambio climático como factor clave.
Alimentos más seguros
La adaptación de los cultivos a las nuevas exigencias climáticas es también abordada de pleno por el CSIC a través del INIA y, en este sentido, ya viene empleando procedimientos biológicos para desarrollar alimentos más seguros.
Así, el centro estudia microorganismos capaces de eliminar bacterias presentes en los alimentos que sean perjudiciales para la salud o bacterias alterantes, aumentando así la vida útil del producto final, y también trabaja en el desarrollo de alimentos que reduzcan el riesgo de producir alergias, que tengan beneficios para todos los consumidores o que estén adaptados a grupos específicos, como mayores, alérgicos o deportistas.
Entre las investigaciones más importantes se encuentra el desarrollo de cereales capaces de fijar nitrógeno directamente del aire. Con una financiación de 4,5 millones de euros, esta iniciativa promete transformar la agricultura al reducir la dependencia de fertilizantes químicos, responsables de una gran huella ambiental, y crear variedades más productivas y sostenibles.
Zoonosis: vigilancia molecular para la salud global
Los desafíos del INIA-CSIC no se limitan a la producción agrícola, ya que la salud global también está en juego debido al aumento de las zoonosis, responsables del 75% de las infecciones emergentes, como el COVID-19, según la OMS.
Por ejemplo, los investigadores del Instituto están involucrados en el proyecto europeo VACDIVA, que proporcionará tres vacunas piloto seguras y efectivas para jabalíes y cerdos domésticos. Además, se validarán pruebas DIVA (por sus siglas en inglés, Differentiating Infected from Vaccinated Animals) y se desarrollarán nuevas estrategias de vigilancia y control-vacunación.
También sobresale DIVAVACEHD, cuyo objetivo es desarrollar una vacuna eficaz contra el virus de la Enfermedad Hemorrágica Epizoótica (EHDV) en bovinos.
Sanidad vegetal: cultivos resilientes
En el área de sanidad vegetal, el INIA-CSIC desarrolla evaluaciones en diferentes aspectos con el manejo integrado de malas hierbas, plagas o enfermedades causadas por bacterias y hongos, incluyendo estudios micológicos, de agentes causantes de daño o de biocontrol.
Así, el Centro realiza la evaluación del riesgo, lo que permite desarrollar técnicas de detección, identificación, diagnóstico y control de enfermedades y plagas en cultivos de gran importancia económica, de la mano de los agricultores, así como con agencias y organismos.
En este capítulo es de destacar el Centro de Biotecnología de Plantas (CBCP), en el que participan el INIA-CSIC y la Universidad Politécnica de Madrid en la generación de conocimiento sobre genómica y bioecología de plantas y los organismos que interactúan con ellas.
El proyecto BeXyl, una iniciativa financiada con 6,7 millones de euros por la Research Executive Agency de la Unión Europea y que cuenta con la participación de 31 instituciones de 14 países, tiene por objetivo final monitorizar la evolución en el campo de la bacteria Xylella fastidiosa, la mayor amenaza emergente para la agricultura en la Unión Europea y en la cuenca del Mediterráneo.
Más allá de nuestras fronteras
En la Unidad Internacional, el INIA-CSIC promueve la participación española en proyectos globales y asesora a Europa en financiación científica. La Misión del Suelo busca restaurar suelos degradados (60% en Europa), esenciales para alimentos (95%) y captura de carbono.
Un ejemplo de colaboración es el proyecto NEUTRAWEED, una red internacional e intersectorial para trabajar en un programa de investigación conjunto en los campos de la ecología y la gestión de las malas hierbas, la inteligencia artificial (IA) y la robótica. Financiado por el programa Marie Skłodowska-Curie y coordinado por la Scuola Superiore Sant’Anna (Pisa, Italia), cuenta con la participación de 15 organizaciones, académicas y no académicas, de 9 países diferentes de 4 continentes (Europa, África, Asia y América). Además del INIA, otro centro del CSIC, el Centro de Automática y Robótica (CAR), participa en el proyecto.
El objetivo del proyecto será la identificación de estas comunidades y el análisis de sus interacciones con los cultivos desde las perspectivas agroecológica, molecular, fisiológica y microbiológica. Esto contribuirá a reducir el uso de fitosanitarios, aumentar la biodiversidad de los agroecosistemas o mejorar los servicios agroecosistémicos.
A través de WeGREENNOVATE, el INIA, el Instituto de Ciencias Agrarias (ICA) y el Centro de Automática y Robótica (CAR), centro mixto CSIC-UPM, entre otros institutos de innovación españoles y europeos, se han marcado como objetivo principal desarrollar y valorizar estrategias de manejo de cultivos precisas, eficientes y sostenibles mediante la integración de innovaciones tecnológicas y enfoques agroecológicos para alcanzar cuatro objetivos clave del Pacto Verde: reducir el uso de herbicidas; fomentar la agricultura ecológica; preservar la biodiversidad; e incrementar las poblaciones de polinizadores.
Para lograrlo, WeGREENNOVATE propone el uso de tecnologías como la teledetección, detección próxima, aprendizaje automático y actuadores de precisión, considerándolas herramientas esenciales para abordar los desafíos relacionados con el manejo de las malas hierbas y la preservación de la biodiversidad floral en entornos agrícolas.
