Dans cette interview, les experts de l'industrie Mathieu Bennet et Dustin Whitson explorent comment les technologies d'automatisation et de cellule unique transforment le clonage des cellules B à haut débit pour la découverte d'anticorps.
Sommaire
Pouvez-vous s'il vous plaît vous présenter et vos rôles chez Cellenion et Biosero?
Mathieu Bennet: Je suis le directeur de la technologie de Cellenion. Notre entreprise a été fondée en 2016 en tant que spin-off de Scienion, un leader mondial de la distribution liquide de précision. Nous nous concentrons sur les technologies d'isolement et de distribution unicellulaire. Depuis le lancement de notre premier instrument en 2017, nous avons plus de 200 systèmes de cellules installés à l'échelle mondiale, distribués via Sciénion et Partners. Depuis 2020, nous faisons partie du groupe BICO, nous permettant de collaborer étroitement avec des sociétés sœurs comme Biotero.
Dustin Whitson: Je suis un scientifique consultant en application chez Biotero. Nous développons des solutions logicielles et d'automatisation centrées sur la science qui prennent en charge les laboratoires de recherche dans le monde entier. Nous avons plus de 100 employés et 2 500 installations système sur plus de 750 clients dans le monde, dont 15 meilleures sociétés pharmaceutiques. Depuis 2021, nous faisons également partie du groupe BICO, ce qui rend possible des collaborations comme celle-ci avec Cellenion.
Pourriez-vous nous donner un aperçu de la façon dont les anticorps monoclonaux sont développés et où le clonage des cellules B s'inscrit dans ce processus?
Mathieu Bennet: Le développement d'anticorps monoclonaux a commencé en 1975 avec la technique d'hybridome de Köhler et Milstein, une innovation révolutionnaire qui leur a valu le prix Nobel. Quelques années plus tard, en 1986, la FDA a approuvé le premier médicament monoclonal à base d'anticorps. Ces médicaments traitent le cancer, les troubles auto-immunes, les conditions métaboliques et les maladies infectieuses aujourd'hui.
Plusieurs techniques permettent le développement des anticorps monoclonaux, le plus courant étant l'hybridome, l'affichage des phages et le clonage des cellules B. Le clonage des cellules B est particulièrement adapté aux thérapies en raison de sa vitesse et de la diversité des anticorps qu'elle peut générer. L'inconvénient est sa complexité et son coût. Il exige des opérateurs qualifiés et souffre souvent d'une disponibilité limitée des échantillons. Nous visons à simplifier et à évoluer cela grâce à l'automatisation.
Pourquoi l'isolement unique est-il important dans le clonage des cellules B?
Mathieu Bennet: Dans le clonage des cellules B, l'isolement unique se produit à deux étapes cruciales. Premièrement, pendant la phase de dépistage initiale, l'isolement à haut débit est nécessaire pour analyser un large répertoire d'anticorps. Deuxièmement, pendant la phase de sélection monoclonale, les meilleurs candidats à la production sont choisis.
Traditionnellement, le tri des cellules activé par la fluorescence (FACS) est utilisé. Cependant, nous avons entendu des commentaires cohérents des utilisateurs sur les limitations, en particulier dans le coût, la viabilité et le débit. FACS nécessite des opérateurs qualifiés et des consommables coûteux, et compromet souvent la viabilité cellulaire en raison de la contrainte de cisaillement. Notre système de cellule a été construit pour répondre à toutes ces limitations.
Pouvez-vous expliquer comment fonctionne la technologie Cellenone?
Mathieu Bennet: Cellenone est une plate-forme de tri et de distribution unique basée sur l'image. Il utilise un microscope haute résolution et une buse capillaire en verre pour isoler et dispenser doucement les cellules uniques. Le système capture des images de chaque goutte pour confirmer la monoclonalité, qui est essentielle dans les applications régulées.
Ce qui est unique, c'est que nous pouvons sélectionner des cellules en fonction des marqueurs de morphologie ou de fluorescence, d'utiliser n'importe quel volume d'échantillonnage ou format de plaque et atteindre une précision monocellulaire près de 100%. Le processus de distribution est incroyablement doux, minimisant la contrainte cellulaire et maximisant la viabilité pour la croissance clonale en aval.
Crédit d'image: CelLenion
Quelles sont les principales limites des FAC que vous avez cherché à résoudre avec cette solution?
Mathieu Bennet: La première limitation majeure est le coût et la main-d'œuvre. Les systèmes FACS ont besoin d'un opérateur qualifié à tout moment, et ils utilisent des consommables qui ajoutent aux coûts d'exploitation. Il y a aussi des temps d'arrêt de maintenance, en particulier dans les environnements GMP.
Le deuxième problème est le débit. Parce que FACS est manuel et implique de nombreuses étapes, comme le chargement et l'étalonnage des échantillons, il est difficile à évoluer. Le tri à haute pression peut également affecter la viabilité cellulaire. Avec Cellenone, nous abordons tous ces problèmes en automatisant le processus, en utilisant un mécanisme de tri doux et en nous intégrant de manière transparente dans les flux de travail de laboratoire existants.
Comment l'automatisation joue-t-elle un rôle dans l'activation du clonage des cellules B à haut débit?
Dustin Whitson: L'automatisation change la donne. Nous avons travaillé avec CellEnion pour créer une plate-forme entièrement intégrée à l'aide de notre logiciel de planification Green Button Go (GBG). Le système comprend la cellule HT, un incubateur et un bras robotique qui transfère des plaques entre les appareils.
De la charge d'échantillon à la distribution et à la manipulation des plaques, tout est mains libres. L'ensemble du workflow est tolérant aux erreurs, avec l'étalonnage automatisé intégré, les contrôles QC et les méthodes de récupération. Notre logiciel GBG orchestre tous ces composants afin que les scientifiques puissent s'éloigner et revenir à des plaques de microtitrage entièrement peuplées.
Quels avantages la cellule apporte-t-elle en termes de viabilité cellulaire et de croissance clonale?
Mathieu Bennet: Notre mécanisme de distribution propriétaire est exceptionnellement doux. Ceci est vital dans le clonage des cellules B, où chaque cellule compte, surtout si la source de l'échantillon est rare ou limitée. En raison de la façon dont nous protégeons les cellules pendant l'isolement, nous avons vu les meilleurs taux de croissance clonale sur le marché.
Chaque image de chaque cellule isolée est enregistrée, assurant une traçabilité complète. Ceci est particulièrement important dans les paramètres GMP où la monoclonalité doit être démontrée.
Notez que la cellule peut également être utilisée pour tout type d'applications unicellulaires, des omiques unicellulaires (génomique, transcriptomique, protéomique, métabolomique et multi-omiques) à la biologie synthétique, et peut isoler et trier tout type de cellules et de compartiments membranaires, des mitochondries et des bactéries aux cardiomyocytes.
Pourriez-vous décrire un flux de travail typique à l'aide de la plate-forme de CeLlenone HT automatisée?
Mathieu Bennet: Le processus commence par l'aspiration de l'échantillon de n'importe quel récipient, comme un tube ou une plaque de puits. La buse se déplace devant un microscope pour scanner des cellules uniques. Si une cellule appropriée est détectée, elle est doucement dispensée en un puits cible.
Des gouttes vides ou indésirables sont récupérées, ce qui signifie qu'il n'y a pas de gaspillage. Cela continue jusqu'à ce que toute la plaque soit remplie. Toutes les images sont enregistrées et une fois terminées, le bras robotique renvoie l'assiette à l'incubateur. Il est entièrement automatisé et nécessite une configuration minimale, une solution idéale pour l'échelle des flux de travail des cellules B.
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Crédit vidéo: CellEnion
Comment votre solution s'intègre-t-elle aux systèmes tiers?
Dustin Whitson: Nous avons développé une API robuste qui permet à la plate-forme de CelleNone d'être entièrement contrôlée via des systèmes tiers comme GBG. Cela signifie que les laboratoires peuvent planifier, surveiller et dépanner le flux de travail à distance.
Il prend également en charge l'intégration avec des systèmes d'information en laboratoire plus larges (LIMS), afin que les utilisateurs puissent créer des stratégies d'automatisation complexes pour le clonage des cellules B, le dépistage des anticorps et au-delà. La flexibilité et la modularité de la plate-forme facilitent l'adaptation à différents environnements de laboratoire.
Quelle est la vision plus large de la technologie de clonage des cellules B à grande échelle?
Mathieu Bennet: Nous pensons que l'avenir du clonage des cellules B réside dans la démocratiser des flux de travail automatisés à haut débit. Notre vision est de permettre à n'importe quel laboratoire d'adopter des techniques monocellulaires pour la découverte des anticorps thérapeutiques, quelle que soit la taille ou les ressources.
En rendant la technologie évolutive, traçable et conviviale, nous pouvons accélérer l'innovation dans l'immunothérapie, le développement des vaccins, etc. La collaboration entre CellEnion et Biosero est une étape vers la réalisation de cet avenir.
À propos de Mathieu Bennet 
Mathieu Bennet a obtenu son doctorat en physico-chimie de l'Université d'Édimbourg en 2011, à la suite d'un MSC en photonique de St Andrews et d'un BSC en physique de l'Université Heriot-Watt.
Il a rejoint CellEnion en 2018 et a depuis occupé plusieurs rôles, notamment un scientifique principal, un directeur d'ingénierie et un chef de produit. Actuellement en tant que directeur en chef de la technologie, il apporte une expertise approfondie en microfluidique, en microscopie et en leadership de l'innovation au développement technologique unique de l'entreprise et à l'orientation stratégique.
À propos de Dustin Whitson 
Dustin Whitson est titulaire d'une maîtrise en sérologie médico-légale et de l'ADN de l'Université de Floride et d'un baccalauréat en microbiologie de la Texas Tech University. Depuis 2022, il a travaillé chez Biotero en tant que scientifique des applications de conseil, soutenant les solutions de laboratoire par le biais d'une expertise scientifique et d'une collaboration pratique avec les clients.
À propos de Cellenion
Cellenion a été fondée en 2016 à Lyon, en France, en tant que société dérivée de Scinenion GmbH, qui est basée à Berlin, en Allemagne.
CellEnion utilise des technologies de distribution sans contact de haute précision de Sciénion et fournit des solutions pour l'analyse et le clonage d'une seule cellule.
Notre équipe passionnée de scientifiques partage votre fascination pour les applications monocellulaires et vous aide à faire avancer votre science.
À propos de Bico
BICO est un partenaire d'automatisation de laboratoire et un fournisseur de workflows sélectionnés à la pharmacie et à la biotechnologie. Avec plus de 48 000 instruments installés dans plus de 65 pays, des produits BICO, des logiciels et des solutions se trouvent dans plus de 3 500 laboratoires, y compris les 20 meilleures sociétés pharmaceutiques du monde, et ont été cités dans plus de 11 900 publications. En fonctionnant dans deux domaines d'activité – Lab Automation and Life Science Solutions – Bico s'efforce de la vision d'activer et d'automatiser le laboratoire de science de la vie du futur. BICO est inscrit à mi-cap, Nasdaq Stockholm sous BICO. www.bico.com
