Le CSEM a soutenu la start-up lausannoise Alithea Genomics dans le développement d’une technologie capable de traiter des centaines d’échantillons d’acide ribonucléique (ARN) dans un seul tube, ce qui se traduit par une réduction significative des réactifs et des efforts manuels dans le flux de travail global.
Au cours de la dernière décennie, le séquençage d’ARN (ARN-seq) est devenu de plus en plus populaire dans la génomique et les tests de médicaments thérapeutiques. RNA-seq examine l’expression des gènes dans l’ensemble du génome, fournissant une lecture complète et impartiale de l’expression des gènes. L’ARN-seq peut nous aider à comprendre la biologie des êtres vivants. Cependant, malgré le potentiel de la méthode, il existe actuellement un manque de préparation d’échantillons à grande échelle et rentable pour l’ARN-seq, ce qui a jusqu’à présent empêché l’adoption généralisée de cette méthode par les professionnels de l’industrie.
Sommaire
La technologie BRB-seq aide à faire progresser notre compréhension des processus biologiques
Pour surmonter le coût élevé de la préparation d’échantillons de routine pour les opérations d’ARN-seq, le Laboratoire de biologie des systèmes et de génétique de l’EPFL et sa spin-off Alithea Genomics ont développé la technologie « Bulk RNA Barcoding and sequencing » (BRB-seq). Elle permet chercheurs pour analyser l’expression génique des cellules, ce qui peut les aider à comprendre comment les cellules fonctionnent et réagissent à différentes conditions.La méthode repose sur le code-barres moléculaire à un stade précoce pour étiqueter les différents échantillons, leur permettant d’être traités ensemble pour le séquençage en masse de l’ARN. à débit moyen à élevé, les échantillons sont traités dans des plaques multipuits de 96 ou 384 avant d’être collectés dans un seul tube.
Des systèmes simples et efficaces basés sur la plateforme Smart Lid du CSEM
Dans le cadre des projets Bridge et Innosuisse, Alithea Genomics et l’équipe Tools for Life Sciences du CSEM ont développé une technologie permettant d’automatiser la collecte de tous les échantillons des plaques multipuits dans un seul tube. Leur solution, appelée Microfluidic Pooling Lid, est basée sur la plate-forme Smart Lid du CSEM, qui intègre des canaux microfluidiques et peut accueillir différents formats de plaques de micropuits standard. Connecté par une pompe dans une plate-forme autonome, le couvercle peut transférer les liquides des puits via une extraction sous vide dans un seul tube. Cela permet le traitement potentiel de centaines à des milliers de puits en une seule fois. La conception finale peut regrouper plus de 90 % du contenu de jusqu’à quatre plaques à 96 puits en moins de deux minutes.
Grâce à sa nature compacte et à son grand potentiel de mise à l’échelle, ce système simple mais efficace est parfaitement adapté aux laboratoires de recherche opérant dans un espace physique limité. Le système à débit moyen s’appuie sur du matériel de laboratoire jetable et a été testé dans des conditions empilées, augmentant la quantité d’ARN qui peut être traitée avec le même temps et la même empreinte. Validé par l’EPFL pour le traitement d’échantillons RNA-seq, il affiche les mêmes performances que la manipulation manuelle tout en améliorant l’efficacité temporelle.
« Le kit de codes-barres facile à utiliser et la mise en commun simple de tous les échantillons réduisent considérablement le coût de séquençage de l’ARN par échantillon. Nous prévoyons que ces technologies atteindront le marché visé dans les cinq prochaines années, permettant le traitement de l’ARN de données volumineuses pour la découverte de médicaments », souligne Stéphanie Boder-Pasche, chef de projet senior au CSEM.
Rendre l’analyse des biobanques et les efforts de dépistage des médicaments plus efficaces
« Le besoin du marché pour la mise en commun des technologies sera motivé par l’adoption de la technologie BRB-seq par les grands acteurs pharmaceutiques et de la R&D », explique le Dr Riccardo Dainese, PDG d’Alithea Genomics. « Notre méthode brevetée BRB-seq réduit considérablement les dépenses tout en augmentant le débit d’ARN-seq. La technologie permet d’effectuer des tâches qui étaient auparavant impossibles en raison des contraintes de coût et de main-d’œuvre.
Applications de l’analyse unicellulaire au diagnostic
L’évaluation de l’activité des gènes dans les échantillons biologiques, comme l’analyse du transcriptome, le profilage de l’expression génique, l’identification de nouveaux transcrits et les mutations dans la recherche sur le cancer, entre autres, recèle un potentiel important pour la découverte et le développement de nouveaux médicaments et diagnostics.
Cette collaboration nous a permis de servir le domaine de la génomique à haut débit et de pousser plus loin notre technologie Smart Lid. La variété des formats et des fonctions des couvercles intelligents les promeut en tant que technologies habilitantes pour l’industrie des sciences de la vie. Ce savoir-faire, combiné à notre expertise en IA pour les sciences de la vie et l’ingénierie des biosystèmes dans le Switzerland Innovation Park Basel Area à Allschwil, nous permet de fournir des solutions interdisciplinaires pour les applications des sciences de la vie.
Gilles Weder, Co-Responsable Recherche & Business Development Life Science Technologies, CSEM.
