Dans cette interview, NewsMedical s’entretient avec Elspeth Payne et Alexandra Lubin de l’UCL Cancer Institute, qui expliquent comment elles utilisent la modélisation du poisson zèbre pour étudier le développement des leucémies myéloïdes.
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Pourriez-vous vous présenter, ce que vous faites et décrire brièvement votre recherche ?
Elspeth Payne : Je m’appelle Beth Payne et je suis clinicienne-chercheuse. Je travaille sur les maladies myéloïdes au laboratoire et je m’occupe des patients à l’hôpital ; mon laboratoire travaille sur les cancers du sang, en particulier les tumeurs malignes myéloïdes. Nous utilisons une combinaison de modélisation du poisson zèbre et de dépistages de médicaments aux côtés du matériel primaire des patients pour essayer d’étudier de meilleures façons de comprendre le développement des leucémies myéloïdes et différentes façons de les traiter à l’avenir.
Alexandra Lubin : Je m’appelle Alex Lubin. Je suis chercheur post-doctoral dans le laboratoire de Beth Payne. Je travaille sur des modèles de poisson zèbre de syndromes myélodysplasiques (SMD) et de leucémies aiguës myéloïdes (LAM). Le dépistage des drogues est mon projet principal et j’envisage de faire du dépistage de drogues dans les cellules souches hématopoïétiques de la queue des poissons zèbres pour rechercher la létalité synthétique.
Comment avez-vous effectué l’analyse du poisson zèbre avant d’utiliser le logiciel Athena ?
Alexandra Lubin : Lorsque je regarde les cellules souches dans mon dépistage de drogue, j’essaie de trouver un changement de nombre. Pour ce faire manuellement, toutes les cellules fluorescentes individuelles doivent être comptées dans la queue. Cela signifie que vous devez prendre chaque poisson au microscope, les parcourir et les compter, ce qui prend beaucoup de temps. Pour cette raison, nous avons commencé à chercher une approche automatisée.
Quels sont les défis auxquels vous faites face pour obtenir les données dont vous avez besoin ?
Beth Payne : Nous avons développé des méthodologies de dépistage de drogues, et bien que le poisson zèbre soit un excellent modèle pour cela, obtenir le bon débit a été difficile. Bien qu’il existe de nombreuses plates-formes différentes que l’on peut utiliser, elles ont tendance à proposer des solutions sur mesure pour la manière dont vous analysez les données. Cela signifie qu’il est coûteux et prend beaucoup de temps de développer un processus qui fonctionne pour votre objectif.
À quel moment avez-vous abandonné l’imagerie manuelle et l’analyse d’images pour rechercher des solutions automatisées ?
Beth Payne : Nous utilisons encore beaucoup d’imagerie manuelle car certaines situations nécessitent son utilisation. En ce qui concerne le dépistage automatisé, nous cherchons une solution depuis probablement cinq à dix ans.
Quels sont les principaux défis lors de l’échantillonnage avec un flux de travail manuel ?
Alexandra Lubin : Le principal défi de la méthode manuelle est qu’elle prend du temps. Ce n’est pas particulièrement difficile à faire, mais cela implique de passer des heures et des heures devant des microscopes. L’autre problème principal avec cela est que vous ne pouvez pas obtenir de grands nombres d’échantillons. Lorsque vous souhaitez exécuter quelque chose comme un dépistage de drogue, la puissance vient de la capacité d’analyser de nombreux échantillons.
Crédit image : IDEA Bio-Medical
Qu’est-ce que cette technologie a apporté à votre laboratoire ?
Beth Payne : Ce qui a été utile pour ce système, c’est que nous l’utilisons pour toutes les indications plutôt que seulement pour le dépistage des médicaments. Par exemple, si nous avons un transgénique ou même un in-situ que nous voulons imager et regarder cela en détail dans un contenu élevé, nous utiliserons l’Athena plutôt que de le faire manuellement.
L’autre avantage du système est qu’il est flexible et que vous pouvez l’optimiser relativement rapidement pour un test différent car le système est convivial. L’entreprise offre beaucoup de soutien pour essayer de nous aider lorsque nous rencontrons des difficultés.
Je dirais que dans l’ensemble, cela nous permet de bien mieux alimenter nos expériences car au lieu d’utiliser seulement 20 embryons, nous pouvons en utiliser 200 pour le même temps de traitement. Dans l’ensemble, il offre plus de flexibilité.
Azo : Lorsque vous avez commencé à travailler sur le logiciel Athena, combien de temps vous a-t-il fallu pour être indépendant et productif ?
Alexandra Lubin : Lorsque j’ai rencontré le logiciel Athena pour la première fois, il était en plein développement. Cela a donné lieu à de nombreuses discussions avec IDEA Bio-Medical sur ce que nous voulions que le logiciel fasse, ce qui serait utile et la mise en évidence des domaines à améliorer.
Une fois qu’il était opérationnel, le temps de transition entre la première utilisation du logiciel et sa totale indépendance a été relativement court.
Comment cela se compare-t-il aux autres instruments que vous utilisez, par exemple par rapport aux microscopes manuels ?
Alexandra Lubin : Cela a été une expérience unique dans le sens où nous avons eu plus de contacts avec IDEA Bio-Medical que nous n’en aurions habituellement. Je n’ai jamais utilisé un autre système comme celui-ci, donc je n’ai pas vraiment de comparaison directe, mais c’est un logiciel excellent et extrêmement pratique.
Combien de temps vous faut-il pour analyser tous vos échantillons de poisson et comment cela se compare-t-il auparavant ?
Alexandra Lubin : Lors de la réalisation manuelle de ces expériences, nous ne pouvons dépister qu’une centaine de poissons à la fois. Cependant, cela prend beaucoup de temps, mais une fois que nous avons commencé à utiliser l’Athena, nous pouvons augmenter ce nombre.
Le nombre de poissons que je sélectionne dépend de leur comportement, comme le savent tous ceux qui travaillent avec le poisson zèbre. Il est possible de cribler des centaines (de poissons) en peu de temps car il ne faut qu’environ 30 minutes entre le chargement de la plaque et l’obtention des résultats pour une centaine de poissons, alors qu’auparavant, cela prenait une journée entière.
Que faites-vous lorsque vous avez besoin d’aide pour utiliser le logiciel ? Qui vous soutient et comment ?
Alexandra Lubin : Lorsque j’ai besoin d’aide avec le logiciel, je contacte l’équipe d’IDEA Bio-Medical. Ils ont été vraiment utiles et offrent un partenariat de collaboration. Je leur fournis des images ; ils nous fournissent un soutien – cela fonctionne de manière transparente.
À quel moment avez-vous pensé que le logiciel Athena était utile à vos recherches ?
Alexandra Lubin : Lorsque j’ai commencé ce criblage de médicaments, nous savions que nous devions introduire l’automatisation car il n’allait pas être possible de cribler manuellement des milliers de composés. Lorsque nous avons commencé à examiner différentes méthodes, il est devenu clair à quel point le système était facile à utiliser et à quel point il était flexible. De plus, nous avons été attirés par le fait qu’Athena nous a permis de nous diversifier et de le changer si nous en avions besoin.
Où voyez-vous votre travail aller ensuite et l’impact?
Beth Payne : Je crois que cela a certainement ouvert la porte à la réalisation de plus en plus d’écrans. Peut-être pourrions-nous maintenant être en mesure de mener des types de criblages plus ambitieux où nous pourrions utiliser, par exemple, plus d’un fluorophore ou plus d’un génotype en même temps, car le temps nécessaire au criblage est tellement plus court et plus efficace que vous pouvez introduire plus de variables.
À propos du Dr Elspeth Payne
Le Dr Elspeth Payne est chercheuse clinique principale/consultante clinique à l’Institut du cancer de l’UCL. Son laboratoire à l’Institut du cancer de l’UCL est dédié à l’étude des troubles héréditaires de l’insuffisance médullaire et des leucémies, et utilise le poisson zèbre pour modéliser ces maladies. Le Dr Payne est également hématologue clinique à l’hôpital UCL, où elle traite les personnes atteintes de troubles sanguins, notamment la leucémie et l’insuffisance médullaire.
À propos du Dr Alexandra Lubin
Le Dr Lubin est post-doctorante à l’UCL Cancer Institute où elle utilise le poisson zèbre pour étudier le syndrome myélodysplasique (SMD) et la leucémie myéloïde aiguë (LMA), dans le but de développer de nouveaux traitements thérapeutiques. Auparavant, elle a obtenu son doctorat en biologie chimique à l’Imperial College de Londres après avoir étudié la chimie à l’Université de Cambridge.
À propos d’IDEA Bio-Medical Ltd.
IDEA Bio-Medical est fondée en 2007 grâce à un partenariat entre YEDA (la branche de commercialisation de l’Institut Weizmann) et IDEA Machine Development (un centre d’innovation).
IDEA Bio-Medical est une société spécialisée dans la microscopie automatisée et l’analyse d’images pour les chercheurs en sciences de la vie. Les produits d’IDEA, le système d’imagerie Hermes et le logiciel d’analyse d’images Athena, ont contribué à plus de 100 publications scientifiques dans des magazines à comité de lecture, soutenant à l’échelle mondiale la science à fort impact.
IDEA Bio-Medical se concentre sur l’autonomisation des chercheurs sur le poisson zèbre afin de leur fournir une solution fiable et robuste pour l’analyse automatisée et impartiale des images de poisson zèbre en appliquant les connaissances et les spécialités de l’entreprise.
IDEA a développé un nouveau logiciel d’analyse d’images basé sur l’apprentissage en profondeur pour les expériences in vivo sur le poisson zèbre. Le logiciel détecte automatiquement le contour du poisson zèbre et ses organes internes en fond clair sans aucune intervention de l’utilisateur. L’anatomie identifiée est couplée à des canaux de fluorescence pour permettre une étude spécifique à l’anatomie des changements de fluorescence. Il s’agit d’un système abordable et convivial conçu spécifiquement pour une analyse fiable et automatisée basée sur l’image du poisson zèbre.
Le logiciel convient aux chercheurs qui n’imagent qu’une poignée de poissons par semaine, ainsi qu’aux chercheurs qui imagent des centaines et des milliers de poissons dans des plaques multipuits pour des écrans à grande échelle. De même, le logiciel est disponible en tant que produit autonome et accepte les images de microscopie dans plusieurs formats d’image, y compris les formats propriétaires. Ainsi, tous les chercheurs utilisant des microscopes manuels ou des systèmes automatisés d’autres fournisseurs peuvent facilement utiliser le logiciel Zfish d’IDEA pour extraire des informations quantitatives et significatives de leurs images Zebrafish.
plus d’informations peuvent être trouvées ici: https://idea-bio.com/products/zebrafish-image-analysis/
