Modèles cellulaires 3D

Recherche sur les cellules cancéreuses 3D

Le cancer implique des changements qui permettent aux cellules de se développer et de se diviser de manière anarchique, d’envahir et de détruire les tissus adjacents, et enfin de produire des métastases dans des sites anatomiques éloignés. Les sphéroïdes cancéreux imitent le comportement tumoral bien plus efficacement que les cultures cellulaires 2D standard. Ces modèles sphéroïdes 3D sont utilisés avec succès dans les environnements de criblage pour l’identification d’agents thérapeutiques potentiels contre le cancer.

Les chercheurs qui étudient le cancer ont besoin d’outils leur permettant d’analyser plus facilement les interactions complexes et souvent mal comprises entre les cellules cancéreuses et leur environnement, et leur permettant d’identifier des cibles thérapeutiques.

En savoir plus 

Sphéroïdes neuronaux 3D

Pour accélérer le développement de médicaments efficaces et sûrs, il existe un intérêt croissant pour des tests cellulaires plus complexes, biologiquement pertinents et prédictifs pour la découverte de médicaments et les analyses toxicologiques.

Nous montrons que les tests fonctionnels et morphologiques utilisant des sphéroïdes neuronaux 3D formés avec des cellules dérivées d’iPSC humaines peuvent être utilisés pour l’évaluation des médicaments candidats et l’évaluation de la neurotoxicité.

• Webinaire : Application des sphéroïdes neuronaux 3D dans la recherche de médicaments
• Caractérisation phénotypique des effets des composés neuroactifs
• Évaluation fonctionnelle des effets neuroactifs et neurotoxiques de composés dans des co-cultures neuronales 3D dérivées d’iPSC

Procédez à l’acquisition et à l’analyse d’images 3D de façon professionnelle

Au cours des dernières années, d'importants progrès ont été réalisés dans le développement de modèles et techniques 3D. Ces méthodes comprennent les matrices biodégradables, les structures « organes sur puce » ou les organoïdes auto-assemblés. Récemment, des flux de travail automatisés simples et adaptés à l’imagerie haut contenu sont devenus très populaires.

Télécharger le livre électronique  

Capture de véritables aperçus de cultures cellulaires 3D

Le développement de tests cellulaires plus complexes, biologiquement pertinents et prédictifs pour le criblage de composés est l'un des défis majeurs des processus de découverte de médicaments.

Ce livre électronique met en avant les avantages de l’analyse et de l’imagerie de cultures cellulaires 3D et comprend quelques applications avec des modèles cellulaires 3D, ainsi que des conseils et des techniques pour optimiser votre flux de travail de test en 3D.

Télécharger le livre électronique  

Cardiotoxicité

L’imagerie de cellules vivantes et les modèles 3D permettent une meilleure prévision de l’efficacité et de la toxicité des composés. Nous présentons des méthodes pour la formation des sphéroïdes 3D dérivés de cellules dérivées d’iPSC humaines.

• Analysez les contractions des sphéroïdes de cardiomyocytes
• Évaluation des effets médicamenteux sur la physiologie des cardiomyocytes à l’aide de sphéroïdes cardiaques dérivés d’iPSC humaines
• In vitro Évaluation in vitro des effets de médicaments sur les cultures de sphéroïdes cardiaques dérivés d’iPSC humaines

Cellules dans des matrices extracellulaires

L’une des façons courantes de mettre en culture des cellules en trois dimensions consiste à utiliser des hydrogels à base de matrice extra-cellulaire, comme Matrigel. Les cellules sont mises en culture dans une matrice extra-cellulaire (MEC) afin d’imiter un environnement in vivo. Les différences entre les cultures cellulaires Matrigel et 2D peuvent être facilement observées de par leurs différentes morphologies cellulaires, polarité cellulaire et/ou expression des gènes. Les hydrogels peuvent également permettre des études de migration cellulaire et de formation de structures en 3D, comme la formation de tubules de cellules endothéliales dans les études sur l’angiogenèse.

• Automatisation de la génération et de l’analyse de cultures cellulaires 3D dans du Matrigel
• Analyse 3D et caractérisation morphométrique des effets de composés sur des cultures de sphéroïdes cancéreux

Technologie organoïde / Organe sur puce

La technologie à base d'organoïde, comme la technologie « organe sur puce » imite la physiologie organique par co-culture de cellules dans une matrice 3D de support et l’utilisation de canaux microfluidiques pour la perfusion de nutriments ou de composés dans les structures cellulaires obtenues. Elle est de plus en plus populaire comme modèle de criblage pertinent d’un point de vue biologique pour les nouveaux médicaments et la toxicité.

• Analyse d’images 3D et caractérisation de l’angiogenèse dans un modèle « organe sur puce »
• Vidéo : Modèles tissulaires physiologiquement pertinents utilisant une plateforme « organes sur puce » à haut débit
• Test haut contenu pour la caractérisation morphologique de réseaux neuronaux 3D dans une plateforme microfluidique
• Webinaire : Développement de modèles tissulaires « organe sur puce » haut débit pour la découverte de médicaments grâce à l’imagerie haut contenu
• Poster : Objectifs à immersion dans l’eau pour l’imagerie automatisée à haut contenu pour améliorer la précision et la qualité des tests biologiques complexes

Organoïde vs. sphéroïde

Les termes « sphéroïde » et « organoïde » sont souvent utilisés de façon interchangeable. Les deux modèles cellulaires sont des structures multicellulaires 3D imitant davantage l’environnement in vivo par rapport aux équivalents cellulaires 2D. Les organoïdes se composent généralement d’une co-culture de cellules qui présentent un ordre supérieur d’auto-assemblage permettant une représentation encore meilleure des interactions et des réponses cellulaires in vivo complexes. Au contraire, les sphéroïdes ont une structure 3D plus simplifiée les rendant adaptés à l’évolution et à la reproductibilité. D’un point de vue fonctionnel, les deux types de modèle sont utilisés comme meilleurs modèles in vitro de capture de données physiologiquement plus pertinentes.

Regarder la vidéo  

Organoïdes

Les organoïdes sont des micro-tissus multicellulaires en trois dimensions (3D) conçus pour imiter fidèlement la structure et la fonctionnalité complexes des organes humains. Les organoïdes sont généralement constitués d’une co-culture de cellules qui présentent un ordre supérieur d’auto-assemblage permettant une représentation encore meilleure des interactions et des réponses cellulaires in vivo complexes par rapport aux cultures cellulaires traditionnelles en 2D.

En savoir plus 

Sphéroïdes

Les sphéroïdes sont des structures 3D multicellulaires imitant les interactions et les réponses cellulaires in vivo. Ils ont la capacité d’être hautement reproductibles et d’être évolutifs pour le criblage haut contenu. Comparées aux cellules adhérentes cultivées dans des monocouches en 2D, les conditions de culture en 3D sont considérées comme reflétant plus fidèlement l'environnement naturel des cellules cancéreuses. La réalisation de mesures à partir de ces structures plus grandes nécessite l’acquisition d’images de profondeurs différentes (plans Z) dans le corps du sphéroïde ainsi que leur analyse en 3D ou leur réduction en un empilement 2D unique avant analyse.

• Imagerie en 3D de sphéroïdes de cellules cancéreuses
• Imagerie confocale haut débit des sphéroïdes pour le criblage des agents thérapeutiques anticancéreux
• Profilage de la neurotoxicité mécanique et fonctionnelle avec des cultures 3D de neurones dérivés d’iPSC humaines
• Test de toxicité 3D haut contenu à l’aide de sphéroïdes d’hépatocytes dérivés d’iPSC
• Procédez à l’acquisition et à l’analyse d’images de sphéroïdes FUCCI
• Test de l’apoptose dans des sphéroïdes HepG2 magnétiquement bio-imprimés

Cellules souches

Les cellules souches, en tant que source accessible de cellules similaires aux cellules primaires, peuvent être utilisées dans les études de long terme pour mesurer les réponses ciblées dans des types de cellules spécifiques et des tissus 3D. Les tests complexes et les modèles de cellules souches 3D pluripotentes induites (cellules dérivées d'iPSC) représentent le plus fidèlement la biologie tissulaire et les interactions cellulaires. De fait, ils sont adaptés aux nombreux tests de criblage et de toxicité et des médicaments.

• Tests multiplexés d’hépatotoxicité à haut contenu à l’aide d’hépatocytes dérivés de cellules souches pluripotentes induites (iPSC)
• Criblage à haut contenu de la toxicité neuronale à l’aide de neurones humains dérivés d’iPSC
• Test de toxicité 3D haut contenu à l’aide de sphéroïdes d’hépatocytes dérivés d’iPSC
• Recherche sur les cellules souches  

Organismes complets

Les systèmes de modèle tels que Drosophila, C. elegans et le poisson-zèbre apportent de la pertinence à la biologie humaine, avec l’avantage supplémentaire du criblage génétique et phénotypique sur des organismes entiers. Le criblage du poisson-zèbre est maintenant considéré comme une alternative au criblage des mammifères en raison de la diminution des exigences en matière de coût et d’espace, des temps de génération courts et de la facilité de la manipulation génétique. Pour nos études du poisson-zèbre, nous avons utilisé le système ImageXpress Micro et le logiciel MetaXpress afin de paramétrer et d’exécuter des écrans d’imagerie automatisés pour surveiller l’inhibition de l’angiogenèse, quantifier le knock-down de gènes et mesurer l’ototoxicité et la neurotoxicité.

• Tests d’imagerie haut débit utilisant le poisson-zèbre, un organisme modèle pour la recherche sur les maladies humaines
• Imagerie et analyse innovantes du poisson-zèbre pour un criblage à haut débit
• Masque d'actine de poisson-zèbre avec masque de vaisseau FITC