The Barcelona CryoZoo has received a grant from the international organisation Revive & Restore to advance research on stem cell reprogramming in wild animal species
Cell lines were cryopreserved for the gorilla at the Barcelona CryoZoo. Credits: Barcelona Zoo, UPF, Creative Team EMBL
Joint press release EMBL-UPF
The Barcelona CryoZoo is a one-of-a-kind project aiming to safeguard and study biological material from a wide range of animal species – especially those at risk of extinction – in order to preserve and better understand the planet’s biodiversity.
Born out of an initiative by the Barcelona Zoo Foundation, a space managed by BSM through the Barcelona Zoo Foundation, and that is developed jointly with University Pompeu Fabra (UPF), EMBL Barcelona, and the Natural Science Museum of Barcelona, CryoZoo has now been awarded a competitive grant from the wildlife conservation organisation Revive & Restore. This support will allow the project to take a significant step forward in deriving and studying stem cell lines from wild animal species.
According to the International Union for Conservation of Nature (IUCN), over 47,000 species worldwide are currently threatened with extinction – an imminent loss of global biodiversity and associated loss of scientific knowledge. Conservation biology initiatives like CryoZoo aim to preserve the biological material of endangered species to ensure their long-term survival and support biodiversity research.
“While we still have living representatives of these highly endangered species, we must act to preserve their biodiversity. Having access to living biomaterials allows us to study these animals in depth without disturbing individuals in captivity, and helps us find new solutions for their conservation,” said Tomàs Marquès-Bonet, ICREA Research Professor at the UPF Department of Medicine and Life Sciences, researcher at the Institute of Evolutionary Biology (CSIC-UPF), and Director of CryoZoo.
Founded four years ago, the Barcelona CryoZoo is part of the Barcelona Zoo’s biobank (along with the Tissue Bank at the Autonomous University of Barcelona) and specialises in storing animal cell lines. The project currently holds over 2,000 samples from 297 different species, including reptiles, mammals, amphibians, and fish. But CryoZoo’s mission extends far beyond simply storing biological material.
“What makes CryoZoo unique is that we not only conserve cell lines, we also perform a complete molecular characterisation, including whole-genome sequencing, transcriptome profiling (which genes are active), and chromosomal mapping,” explained Cira Martínez, researcher at EMBL Barcelona and Coordinator of CryoZoo.
This molecular data forms a repository accessible to the global scientific community (upon approval from CryoZoo’s scientific and ethics committee) and positions CryoZoo as a leading contributor to IUCN’s Animal Biobanking Working Group, alongside institutions like the San Diego Zoo.
To date, CryoZoo has preserved more than 350 cell lines, including seven induced pluripotent stem cell (iPSC) lines reprogrammed from tissue samples, 37 karyotypes, and genome sequences from 163 species.
Advancing stem cell reprogramming in wild species
A central aim of CryoZoo is to derive iPSCs – induced pluripotent stem cells – from wild animal species, enabling in vitro studies that minimise the need for live animal research. Until now, cell reprogramming techniques have relied on gene combinations already proven effective in humans. As a result, successful iPSC lines have only been established from a few species closely related to humans, such as certain primates.
Now, thanks to new funding from Revive & Restore, the UPF-led team will use machine learning and artificial intelligence tools to analyse gene activity involved in the cellular reprogramming process across multiple species. This will allow the researchers to identify which genes are key to reprogramming cell fate in each species and develop custom gene cocktails to create stem cells from wild and endangered species, with tissue samples provided by accredited zoos and aquariums. Notably, only three grants worldwide were awarded by Revive & Restore in this area.
With this support, CryoZoo hopes to identify, over the next two years, the critical gene networks needed to reprogram cells from evolutionarily distant species, such as dolphins or giraffes.
The Barcelona CryoZoo, part of the Barcelona Zoo’s biobank, operates within the Department of Medicine and Life Sciences at UPF and at EMBL Barcelona, both located at the Barcelona Biomedical Research Park (PRBB). The project works with samples from 16 Spanish zoos that are members of the Iberian Association of Zoos and Aquariums (AIZA), as well as with specimens collected by researchers at the Natural Science Museum of Barcelona.
The funding received from Revive & Restore strengthens CryoZoo’s international standing and will enable broader collaboration with accredited zoological institutions, solidifying its role as a global reference in conservation biobanking.
CryoZoo is part of UPF’s Planetary Wellbeing initiative and the Planetary Biology Transversal Theme at EMBL.
About Revive & Restore
Revive & Restore is a nonprofit organisation dedicated to the genetic rescue of endangered and extinct species, with the goal of enhancing biodiversity and restoring ecosystems. It is a global leader in advocating for the integration of biotechnology into conservation practices. Its programs explore a variety of technologies, with the latest focused on using stem cell techniques to study wildlife diseases and engineer resilience in a rapidly changing world.
In December 2024, Revive & Restore launched a global call for groundbreaking projects in cellular reprogramming aimed at supporting wildlife reproduction and disease mitigation. Out of 50 proposals submitted from around the world, only four were selected for funding – including the Barcelona CryoZoo.
Un nou impuls per al CryoZoo: el biobanc de cèl·lules animals de Barcelona
El Barcelona CryoZoo, el projecte liderat per la Fundació Barcelona Zoo conjuntament amb la Universitat Pompeu Fabra, el Laboratori Europeu de Biologia Molecular a Barcelona i el Museu de Ciències Naturals de Barcelona, rep un ajut de l’organització internacional Revive & Restore, per estudiar i millorar la reprogramació de cèl·lules mare d’animals salvatges.
El Barcelona CryoZoo és un projecte únic al món que pretén salvaguardar i estudiar biomaterial de múltiples espècies animals –especialment aquelles més amenaçades– per tal de preservar i conèixer en profunditat la diversitat animal al planeta. Es tracta d’una iniciativa única al món que sorgeix de la voluntat del Zoo de Barcelona, un espai gestionat per BSM, mitjançant la Fundació Barcelona Zoo, i que s’ha desenvolupat en col·laboració amb la Universitat Pompeu Fabra (UPF), el Laboratori Europeu de Biologia Molecular a Barcelona (EMBL Barcelona, per les seves sigles en anglès) i el Museu de Ciències Naturals de Barcelona. Ara, gràcies a haver aconseguit un projecte competitiu de l’organització per conservar la fauna silvestre, Revive & Restore podrà fer un pas més en l’estudi i l’obtenció de línies de cèl·lules mare provinents d’espècies d’animals salvatges.
Segons la llista vermella de la Unió Internacional per a la Conservació de la Natura (IUCN, per les seves sigles en anglès) al món hi ha 47.000 espècies en perill d’extinció, fet que suposa una gran amenaça per a la biodiversitat del planeta i ens aboca a una pèrdua de coneixement imminent. Per això, des de la biologia de la conservació sorgeixen iniciatives com el CryoZoo, que busquen estudiar i preservar el material biològic d’espècies en perill d’extinció per conservar la biodiversitat.
“Ara que encara tenim alguns exemplars de les espècies més amenaçades, cal fer accions per preservar aquesta biodiversitat. Tenir biomaterial viu d’aquestes espècies ens permet estudiar-les millor sense molestar els individus en captivitat i buscar noves solucions per a la seva conservació”, comenta Tomàs Marquès-Bonet, catedràtic i investigador ICREA al Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la UPF, també investigador a l’Institut de Biologia Evolutiva (CSIC-UPF) i director del CryoZoo.
El Barcelona CryoZoo forma part del biobanc del Zoo de Barcelona (juntament amb el Banc de Teixits de la UAB) i és un biobanc de línies de cèl·lules animals que va néixer fa quatre anys a la ciutat. El projecte ja salvaguarda més de 2.000 mostres de 297 espècies diferents de rèptils, mamífers, amfibis i peixos. Però aquesta iniciativa va més enllà de la mera voluntat d’emmagatzemar material biològic. “La singularitat del CryoZoo és que, a banda de conservar línies cel·lulars, en fem una caracterització completa i estudiem tot el seu genoma, el transcriptoma –els gens que estan actius– i la seva composició cromosòmica”, explica Cira Martínez, investigadora de l’EMBL Barcelona i coordinadora del projecte. Així, el CryoZoo conserva no només material biològic sinó bases de dades moleculars, que permeten construir un repositori que, amb el vistiplau del comitè científic i ètic del CryoZoo, és accessible per a tota la comunitat científica que el vulgui estudiar. L’impuls d’aquesta iniciativa en l’entorn internacional ha fet que sigui un dels promotors del grup de treball a la IUCN sobre biobancs d’animals, juntament amb el Zoo de San Diego.
Ara mateix, aquest biobanc ja emmagatzema més de 350 línies cel·lulars –7 de les quals són de cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPSC) reprogramades a partir de mostres de teixit–, 37 cariotips i la seqüència del genoma de 163 espècies.
Un nou impuls per reprogramar cèl·lules mare d’espècies salvatges
Un dels objectius del CryoZoo és obtenir cèl·lules mare pluripotents induïdes d’espècies d’animals salvatges per poder-les estudiar al laboratori, tenint un model d’estudi in vitro i minimitzant els estudis amb animals. Fins ara, la generació de cèl·lules mare per reprogramació s’ha fet utilitzant una combinació de gens que ha donat bons resultats en humans. Per això, només s’han pogut generar, amb èxit, línies d’iPSC a partir de mostres de teixit d’un petit nombre d’espècies, la majoria molt properes a l’espècie humana, com ara algunes espècies de primats.
Ara, a través de la UPF, el CryoZoo ha rebut un ajut de l’organització sense ànim de lucre Revive & Restore (R&R), per utilitzar tècniques d’aprenentatge automàtic i intel·ligència artificial, per estudiar l’activitat dels gens involucrats en la reprogramació cel·lular en múltiples espècies. Així podran identificar quins gens juguen un paper clau en la reprogramació cel·lular en cada espècie i generar combinacions úniques de gens per a la reprogramació amb èxit de cèl·lules provinents de mostres d’espècies salvatges i amenaçades cedides pels zoos i aquaris. L’organització R&R només ha atorgat 4 ajudes a escala mundial en aquesta temàtica.
Amb aquest ajut, el CryoZoo espera, en els pròxims dos anys, identificar els gens clau per poder reprogramar amb èxit cèl·lules mare d’espècies allunyades dels humans com ara els dofins o les girafes.
El Barcelona CryoZoo és part del biobanc del Zoo de Barcelona (juntament amb la UAB) i té com a missió desenvolupar i criopreservar cèl·lules animals al Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la UPF i l’EMBL Barcelona, tots dos ubicats al Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona (PRBB). El projecte treballa mostres procedents de 16 zoològics de l’estat espanyol que formen part de l’Associació Ibèrica de Zoos i Aquaris (AIZA) i mostres recol·lectades per investigadors del Museu de Ciències Naturals de Barcelona. El finançament rebut per Revive & Restore remarca la posició internacional del CryoZoo, i permetrà col·laborar amb més zoos i aquaris acreditats, que faran del Barcelona CryoZoo un referent mundial.
El CryoZoo forma part de la iniciativa pel Benestar Planetari de la UPF i del projecte “Planetary Biology Transversal Theme” de l’EMBL.
Sobre Revive & Restore
Revive & Restore és una organització internacional sense ànim de lucre per conservar la fauna silvestre que vol millorar la biodiversitat i restaurar els ecosistemes a través del rescat genètic d’espècies extingides o en perill d’extinció. A més, és l’organització líder en la promoció de la introducció de pràctiques biotecnològiques en la biologia de la conservació. L’organització compta amb múltiples programes, el més nou dels quals explora les tecnologies basades en l’ús de cèl·lules mare per estudiar les malalties dels animals salvatges i fer enginyeria per millorar la resiliència en aquest món canviant.
El desembre del 2024 Revive & Restore va fer una primera crida internacional per finançar projectes i aconseguir avenços revolucionaris en la reprogramació per facilitar la reproducció i la mitigació de malalties de la fauna silvestre. L’organització va rebre cinquanta candidatures d’arreu del món i, d’aquestes, només quatre han estat seleccionades per rebre finançament.
Un nuevo impulso para el CryoZoo: el biobanco de células animales de Barcelona
El Barcelona CryoZoo, el proyecto liderado por la Fundación Barcelona Zoo conjuntamente con la Universidad Pompeu Fabra, el Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Barcelona y el Museo de Ciencias Naturales de Barcelona, recibe una ayuda de la organización internacional Revive & Restore, para estudiar y mejorar la reprogramación de células madre de animales salvajes.
El Barcelona CryoZoo es un proyecto único en el mundo que pretende salvaguardar y estudiar biomaterial de múltiples especies animales – especialmente aquellas más amenazadas – para preservar y conocer en profundidad la diversidad animal en el planeta. Se trata de una iniciativa única en el mundo que surge de la voluntad del Zoo de Barcelona, un espacio gestionado por BSM, mediante la Fundación Barcelona Zoo, y que se ha desarrollado en colaboración con la Universidad Pompeu Fabra (UPF), el Laboratorio Europeo de Biología Molecular a Barcelona (EMBL Barcelona, por sus siglas en inglés) y el Museo de Ciencias Naturales de Barcelona. Ahora, gracias a haber conseguido un proyecto competitivo de la organización para conservar la fauna silvestre, Revive & Restore podrá dar un paso más en el estudio y la obtención de líneas de células madre provenientes de especies de animales salvajes.
Según la lista roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN, por sus siglas en inglés) en el mundo hay 47.000 especies en peligro de extinción, hecho que supone una gran amenaza para la biodiversidad del planeta y nos acerca a una pérdida de conocimiento inminente. Por eso, desde la biología de la conservación surgen iniciativas como el CryoZoo, que buscan estudiar y preservar el material biológico de especies en peligro de extinción para conservar la biodiversidad.
“Ahora que todavía tenemos algunos ejemplares de las especies más amenazadas, hay que llevar a cabo acciones para preservar esta biodiversidad. Tener biomaterial vivo de estas especies nos permite estudiarlas mejor sin molestar los individuos en cautividad y buscar nuevas soluciones para su conservación”, comenta Tomàs Marquès-Bonet, catedrático e investigador ICREA en el Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida de la UPF, también investigador en el Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF) y director del CryoZoo.
El Barcelona CryoZoo forma parte del biobanco del Zoo de Barcelona (junto con el Banco de Tejidos de la UAB) y es un biobanco de líneas de células animales que nació hace cuatro años en la ciudad. El proyecto ya salvaguarda más de 2.000 muestras de 297 especies diferentes de reptiles, mamíferos, anfibios y peces. Pero esta iniciativa va más allá de la mera voluntad de almacenar material biológico. “La singularidad del CryoZoo es que, además de conservar líneas celulares, realizamos una caracterización completa y estudiamos todo su genoma, el transcriptoma –los genes que están activos– y su composición cromosómica”, explica Cira Martínez, investigadora de la EMBL Barcelona y coordinadora del proyecto. Así, el CryoZoo conserva no solo material biológico sino bases de datos moleculares, que permiten construir un repositorio que, con el visto bueno del comité científico y ético del CryoZoo, es accesible para toda la comunidad científica que lo quiera estudiar. El impulso de esta iniciativa en el entorno internacional ha hecho que sea uno de los promotores del grupo de trabajo de la IUCN sobre biobancos de animales, junto con el Zoo de San Diego.
Ahora mismo, este biobanco ya almacena más de 350 líneas celulares –7 de las cuales son de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) reprogramadas a partir de muestras de tejido–, 37 cariotipos y la secuencia del genoma de 163 especies.
Un nuevo impulso para reprogramar células madre de especies salvajes
Uno de los objetivos del CryoZoo es obtener células madre pluripotentes inducidas de especies de animales salvajes para poderlas estudiar en el laboratorio, teniendo un modelo de estudio in vitro y minimizando los estudios con animales. Hasta ahora, la generación de células madre por reprogramación se ha hecho utilizando una combinación de genes que ha dado buenos resultados en humanos. Por eso, solo se han podido generar, con éxito, líneas de iPSC a partir de muestras de tejido de un pequeño número de especies, la mayoría muy próximas a la especie humana, como por ejemplo algunas especies de primates.
Actualmente, a través de la UPF, el CryoZoo ha recibido una ayuda de la organización sin ánimo de lucro Revive & Restore (R&R), para utilizar técnicas de aprendizaje automático e inteligencia artificial, para estudiar la actividad de los genes involucrados en la reprogramación celular en múltiples especies. Así podrán identificar qué genes juegan un papel clave en la reprogramación celular en cada especie y generar combinaciones únicas de genes para la reprogramación con éxito de células provenientes de muestras de especies salvajes y amenazadas cedidas por los zoos y acuarios. La organización R&R solo ha otorgado 4 ayudas a escala mundial en esta temática.
Con esta ayuda, el CryoZoo espera, en los próximos dos años, identificar los genes clave para poder reprogramar con éxito células madre de especies alejadas de los humanos como por ejemplo los delfines o las jirafas.
El Barcelona CryoZoo es parte del biobanco del Zoo de Barcelona (junto con la UAB) y tiene como misión desarrollar y criopreservar células animales en el Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida de la UPF y la EMBL Barcelona, ambos ubicados en el Parque de Investigación Biomédica de Barcelona (PRBB). El proyecto trabaja muestras procedentes de 16 zoológicos del estado español que forman parte de la Asociación Ibérica de Zoos y Acuarios (AIZA) y muestras recolectadas por investigadores del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona. La financiación recibida por Revive & Restore remarca la posición internacional del CryoZoo, y permitirá colaborar con más zoos y acuarios acreditados, que harán del Barcelona CryoZoo un referente mundial.
El CryoZoo forma parte de la iniciativa por el Bienestar Planetario de la UPF y del proyecto “Planetary Biology Transversal Theme” de EMBL.
Sobre Revive & Restore
Revive & Restore es una organización internacional sin ánimo de lucro para conservar la fauna silvestre que quiere mejorar la biodiversidad y restaurar los ecosistemas a través del rescate genético de especies extinguidas o en peligro de extinción. Además, es la organización líder en la promoción de la introducción de prácticas biotecnológicas en la biología de la conservación. La organización cuenta con múltiples programas, el más reciente de los cuales explora las tecnologías basadas en el uso de células madre para estudiar las enfermedades de los animales salvajes y hacer ingeniería para mejorar la resiliencia en este mundo cambiante.
En diciembre de 2024 Revive & Restore hizo un primer llamamiento internacional para financiar proyectos y conseguir avances revolucionarios en la reprogramación para facilitar la reproducción y la mitigación de enfermedades de la fauna silvestre. La organización recibió cincuenta candidaturas de todo el mundo y, de estas, solo cuatro han sido seleccionadas para recibir financiación.
