Cibler et traiter les maladies nécessite d'abord d'être capable de trouver des cellules spécifiques, ce qui est un défi car elles se déplacent dans le corps et peuvent « se cacher ».
Désormais, une nouvelle ronde de financement soutiendra les progrès technologiques inventés à l’Université Case Western Reserve qui améliorent la capacité de localiser des cellules thérapeutiques ou des cellules malades comme le cancer.
À l'heure actuelle, nous ne savons pas où vont toutes les cellules lors du suivi des cellules cancéreuses ou des thérapies cellulaires, nous ne savons donc pas quel type de processus cibler ni comment les thérapies pourraient être améliorées.
Susann Brady-Kalnay, professeur désigné Sally S. Morley de recherche sur les tumeurs cérébrales et professeur de biologie moléculaire et de microbiologie, Case Western Reserve School of Medicine
Pour atteindre cet objectif, les National Institutes of Health ont accordé conjointement une subvention de recherche sur l'innovation dans les petites entreprises (SBIR) de phase II de 2,5 millions de dollars à Brady-Kalnay et BioInVision Inc.
La société dérivée Case Western Reserve, basée à Cleveland, a été cofondée par deux anciens élèves et PDG Debashish Roy et David Wilson, le professeur Robert J. Herbold de génie biomédical et de radiologie et le directeur de la technologie de l'entreprise. Madhu Gargesha, chercheur principal de BioInVision pour cette subvention de recherche, est un ancien post-doctorant du département de génie biomédical du CWRU.
La technologie est destinée à servir diverses applications, telles que le test de produits thérapeutiques contre le cancer, les thérapies cellulaires, notamment l'immunothérapie, et l'administration de médicaments. La technologie peut également être utilisée pour évaluer les agents d'imagerie et l'expression des gènes, a déclaré Brady-Kalnay.
Les subventions SBIR soutiennent les petites entreprises qui collaborent avec des universités pour poursuivre la recherche et la commercialisation, générant ainsi des revenus à la fois pour l'entreprise et l'université tout en stimulant le développement économique régional.
Plus précisément, la nouvelle subvention financera la recherche qui fait progresser l'utilisation de l'intelligence artificielle (IA) et des logiciels « d'apprentissage automatique » pour identifier les tissus et organes sains et malades à partir de volumes tridimensionnels de divers modèles. Le dispositif de cryo-imagerie CryoViz est un système hautement automatisé qui utilise un microscope, la robotique, l'imagerie et un logiciel avancé pour créer des images tridimensionnelles haute résolution d'échantillons biologiques avec une sensibilité unicellulaire.
« Si vous vouliez faire cela avec des méthodes traditionnelles, cela pourrait prendre des millions de coupes de tissus », a déclaré Brady-Kalnay. « Grâce à un nouvel algorithme d'IA que BioInVision développe, l'imagerie d'une souris entière, y compris l'identification de tous ses organes, pourrait prendre quelques heures. »
Les chercheurs emploieront également une approche de « coloration virtuelle » basée sur l’IA pour évaluer les tissus corporels au niveau d’une seule cellule. Les nouvelles techniques leur permettent de suivre des cellules individuelles, comme les cellules cancéreuses migratrices et métastatiques ou les lymphocytes T, pour évaluer les traitements cellulaires comme l'immunothérapie.
« L'ordinateur peut décider quand il a détecté des cellules fluorescentes « lumineuses », comme des cellules tumorales métastatiques dans le poumon », a déclaré Brady-Kalnay. « Cela enregistrera automatiquement les coupes de tissus dans cette région afin que je puisse revenir en arrière et étudier les tissus en détail aux niveaux cellulaire et moléculaire. »
David Wald, co-chercheur de la subvention et professeur de pathologie au CWRU, étudie où les lymphocytes T se retrouvent dans divers organes lors de nouveaux traitements comme l'immunothérapie. Cela améliorerait la capacité à cibler les cellules malades.
Plus largement, la subvention représente l'importance des partenariats universitaires-industriels pour soutenir le développement et la commercialisation de technologies dans l'Ohio. Cela démontre également le succès des entreprises dérivées et le rôle de Case Western Reserve dans la formation des professionnels STEM pour l'industrie biotechnologique. Les entreprises créées par des étudiants, des postdoctorants et des membres du corps professoral de Case Western Reserve sont souvent dirigées par d'anciens postdoctorants universitaires et des étudiants diplômés.
BioInVision vend sa technologie CryoViz en tant qu'instrument et service aux institutions universitaires, aux hôpitaux, aux sociétés de biotechnologie et aux sociétés pharmaceutiques du monde entier depuis plus d'une décennie, augmentant ainsi la visibilité de l'Ohio à l'échelle internationale.
