Qu’est-ce que le marquage cellulaire ?
Le marquage cellulaire est un test multiplexé haut contenu à base d'images et utilisé pour le profilage cytologique. Dans un test de marquage de cellules, jusqu’à six colorants fluorescents sont utilisés pour marquer les différents composants de la cellule, notamment le noyau, le réticulum endoplasmique, la mitochondrie, le cytosquelette, l’appareil de Golgi et l’ARN. L’objectif est de « peindre » (marquer) la cellule autant que possible afin de capturer une image représentative de la cellule entière.
Le logiciel d’analyse d’images automatisé est utilisé pour extraire des mesures caractéristiques de chaque cellule. Le nombre de mesures uniques est généralement compris entre 100 et 1000 par cellule. Ces mesures incluent généralement l’intensité, la texture, la forme, la taille, ainsi que la proximité d’un objet par rapport à sa structure adjacente, ce qui fournit une indication sur la relation spatiale entre les organites. Ensemble, ces mesures forment le profil phénotypique.

Noyau
Colorant : Hoechst 33342

Mitochondrie
Colorant : Rouge profond MitoTracker

Réticulum endoplasmique
Colorant : Conjugué Concanavalin A/Alexa Fluor 488

ARN cytoplasmique, nucléoles
Colorant : SYT0 14 colorant fluorescent vert pour acide nucléique

Cytosquelette de F-actine, appareil de Golgi, membrane plasmatique
Colorant : Conjugué Phalloïdine/Alexa Fluor 568, conjugué agglutinine de germe de blé/Alexa Fluor 555

Image composite à partir d’actine, de RE (réticulum endoplasmique) et des noyaux
Marquage cellulaire pour le profilage phénotypique
Le profil phénotypique d’une cellule révèle l’état biologique spécifique d’une cellule. Plus spécifiquement, il peut être utilisé pour interroger des perturbations biologiques car la morphologie cellulaire est influencée par des facteurs tels que le métabolisme, l’état génétique et épigénétique de la cellule, et des facteurs environnementaux. En outre, il peut être utilisé pour caractériser des cellules saines par rapport à des cellules malades. Comme un profil phénotypique est une agrégation d’un grand nombre de mesures, il est plus sensible aux écarts ou aux variations des caractéristiques extraites du test de marquage cellulaire. En d’autres termes, un profil phénotypique peut capturer certaines caractéristiques des cellules qui peuvent ne pas être évidentes à l’œil nu.
Dans un entretien avec leScience explorer, Angeline Lim, PhD., explique : « J’aime penser que le marquage cellulaire ou le profilage phénotypique est semblable à la reconnaissance faciale. C’est un peu comme le taguage des gens par Facebook ou iPhoto. Lorsque vous avez une photographie et que vous la taguez, le logiciel en arrière-plan extrait des informations relatives à la photo et calcule un profil. Lorsqu’une autre photo apparaît, le logiciel compare son profil à celui de la photo précédente pour voir s’ils sont identiques ou différents. C’est en fait comme cela que le marquage cellulaire fonctionne. Avec le marquage cellulaire, nous espérons que l’analyse d’images regroupe les cellules semblables par rapport aux cellules différentes, ou les cellules malades par rapport aux cellules saines. Cela peut potentiellement intéresser de nombreuses applications, tout particulièrement dans le domaine de la découverte de médicaments. »
Exemples de cellules traitées et de variations phénotypiques
Voici un exemple dans lequel des cellules traitées montrent des variations évidentes au niveau de leur phénotype ; seules trois des cinq longueurs d’onde figurent dans ce composite : noyaux en bleu, réticulum endoplasmique en vert, actine et appareil de Golgi en rouge.

Cellules non traitées témoins.

Cellules traitées avec de la roténone, une toxine fréquemment utilisée dans les insecticides. Elle est également connue pour inhiber la production d’ATP mitochondrial et s’est révélée avoir une activité anticancéreuse dans diverses cellules cancéreuses.

Cellules traitées avec de la chloroquine. La chloroquine a été développée pour la première fois pour le traitement du paludisme.
Protocole général du test de marquage cellulaire
L’un des avantages du test de marquage cellulaire est que le protocole global est un protocole connu de nombreux biologistes. Tout d’abord, vous étalez les cellules. Ensuite, vous introduisez un type de perturbation ; il peut s’agir d’une perturbation chimique ou génétique (p. ex., ajout de composés, de petites molécules ou d’une librairie d’ARNi). Après une période d’incubation appropriée, les cellules sont marquées avec un ensemble de colorants de marquage cellulaire. Il est également possible d’utiliser d’autres combinaisons de colorants plus adaptées à votre test spécifique.
Une fois les cellules marquées, des images des cellules sont acquises à l’aide d’un imageur haut contenu tel que notre système ImageXpress® Confocal HT.ai, la dernière nouveauté de notre gamme de systèmes d’imagerie haut contenu. Un logiciel d’analyse d’images automatisé comme notre logiciel d’analyse d’images MetaXpress® ou notre logiciel d’analyse d’images IN Carta est utilisé pour extraire les caractéristiques là où des cellules et leurs composants sont identifiés et mesurés. Enfin, les mesures sont traitées en utilisant divers outils d’analyse de données pour créer et comparer les profils phénotypiques, réaliser une analyse de regroupement et identifier les cibles pour dériver les profils morphologiques.
- Étalement des cellules dans un appareil de laboratoire (plaque à 384 puits)
- Traitement des cellules avec une perturbation chimique ou génétique (p. ex., ARNi, CRISPR,/Cas9) ou des virus.
- Marquage avec des colorants fluorescents (p. ex., Hoechst, phalloïdine, MitoTracker)
- Acquisition d’images des cellules avec un système d’imagerie haut contenu
- Analyse des images des cellules pour extraire les caractéristiques et mesures en utilisant un logiciel d’analyse d’images automatisé
- Dérivation de profils morphologiques à partir des mesures
En savoir plus sur le marquage cellulaire
Le marquage cellulaire devient un outil précieux grâce à ses nombreuses applications potentiellement importantes, notamment dans la découverte des médicaments. Découvrez comment optimiser vos capacités d’imagerie haut contenu et réaliser des tests multiplexés en utilisant des modules préconfigurés ou personnalisés du logiciel MetaXpress afin d’obtenir un profil phénotypique riche en données.
Ressources sur le marquage cellulaire
Brochure
StratoMineR
StratoMineR
Le logiciel StratoMineR™ de Core Life Analytics aide les biologistes à analyser les données complexes issues de l’analyse d’images haut contenu. Un flux de travail puissant et intuitif permet aux utilisateurs de porter l’analyse…
Affiche scientifique
Profilage phénotypique basé sur le test de marquage cellulaire
Phenotypic profiling based on the Cell Painting assay
Les approches de criblage haut contenu, à paramètres multiples, comme le test de marquage cellulaire, sont de plus en plus utilisées dans de nombreuses applications, allant des programmes de découverte de médicaments à la génomi…
Note d'application
Segmentation cellulaire sans marquage grâce au module d’application IN Carta SINAP
Label-free cell segmentation with IN Carta SINAP application module
L’analyse cellulaire sans marquage constitue une très bonne alternative à l’utilisation de colorants fluorescents, car elle vous permet d’évaluer par imagerie les cellules vivantes dans des conditions proches de l’état naturel – en examinant des processus biologiques…
Blog
Création d’organoïdes de dernière génération grâce à des flux de travail automatisés à la #SLAS2022
Engineering Next-gen Organoids with Automated Lab Workflows at #SLAS2022
La SLAS2022, la conférence de la Society for Lab Automation and Screening (Société américaine de l’automatisation de laboratoire et de criblage), a offert une nouvelle année passionnante de découverte de technologies de laboratoire innovantes. Que vous ayez participé en personne…
Note d'application
Amélioration de la robustesse du marquage cellulaire grâce à un marqueur proche infrarouge et à une analyse avancée des images et des données
Improving the robustness of Cell Painting with a near-infrared label and advanced image and data analytics
Les approches de profilage phénotypique visuel, telles que le test de marquage cellulaire largement utilisé, utilisent l’imagerie haut contenu ainsi que des lectures multiparamétriques pour étudier les aspects biologiques, génétiques et…
Affiche scientifique
Automatisation et imagerie haut contenu des…dérivés de patients atteints de cancer du sein triple négatif...
Automation and high content imaging of 3D triple-negative breast cancer patient-derived
Le cancer du sein triple négatif est un sous-type de tumeur agressif d’un point de vue clinique, avec des taux élevés de métastases, de récidive et de résistance aux médicaments. Actuellement, il n’existe pas de…
Affiche scientifique
Amélioration de la robustesse du marquage cellulaire grâce à un marqueur proche infrarouge et à une analyse avancée des images et des données
Improving the robustness of Cell Painting with a near-infrared label and advanced image and data analytics
Les approches de profilage phénotypique visuel, telles que le test de marquage cellulaire largement utilisé, utilisent l’imagerie haut contenu ainsi que des lectures multiparamétriques pour étudier les aspects biologiques, génétiques et chim…
Blog
La science des cellules souches et ses avancées présentées à l’ISSCR2021
Stem cell science insights and breakthroughs presented at #ISSCR2021
Si vous n’avez pas eu l’occasion de nous rendre visite lors de nos sessions d’affichage pendant l’ISSCR 2021, ne vous inquiétez pas. Nous avons rassemblé toutes nos sessions ici pour vous. La rencontre annuelle de l’ISSCR a permis…
Affiche scientifique
Organoïdes pour la modélisation des maladies et le criblage de médicaments in vitro
Organoids for disease modeling and in vitro drug screening
Des modèles cellulaires 3D représentant divers tissus ont été utilisés avec succès pour étudier des effets biologiques complexes, l’architecture tissulaire et la fonctionnalité. Toutefois, la complexité des modèles 3D rest…
Affiche scientifique
Suivi du développement d’organoïdes et caractérisation des activités d’oscillation du calcium dans des organoïdes cérébraux 3D dérivés d’iPSC
Monitoring organoid development and characterization of calcium oscillation activities in iPSC-derived 3D cerebral organoids
Les organoïdes cérébraux constituent une technologie en plein essor qui présente un grand potentiel pour la compréhension du développement du cerveau et des maladies neuronales. Ils peuvent également être utilisés pour tester les effets de…
Affiche scientifique
Évaluation haut débit des effets pro-arythmiques induits par des composés dans des cardiomyocytes dérivés d’iPSC humaines
High-throughput assessment of compound-induced pro-arrhythmic effects in human IPSC-derived cardiomyocytes
Le développement de tests cellulaires biologiquement pertinents et prédictifs pour le criblage de composés et l’évaluation de la toxicité est l’un des défis majeurs de la découverte des médicaments. L’objectif de cette étude était de…
Affiche scientifique
Analyse d’images basée sur l’apprentissage profond pour le suivi en direct et sans marquage des cultures d’organoïdes 3D dérivés d’iPSC
Deep learning-based image analysis for label-free live monitoring of iPSC 3D organoid cultures
Les modèles biologiques complexes 3D, tels que les organoïdes et les sphéroïdes dérivés de patients, sont de plus en plus répandus dans de nombreux domaines de la recherche biomédicale, car ils reproduisent plus fidèlement les…
Publications
Descriptif du projet : Centre d’innovation des organoïdes
Project Profile: Organoid Innovation Center
Le responsable de laboratoire s’entretient avec Dan O’Connor, Vice-président, chargé de la découverte de médicaments chez Molecular Devices, au sujet du Centre d’innovation des organoïdes de l’entreprise à San Jose, en Californie (États-Unis). Le centre fait 180 pieds carrés, dans…
Blog
Conseils pour réussir un test d’imagerie sur cellules vivantes
Tips for running a successful live cell imaging experiment
Ces dix dernières années, il y a eu d’importantes avancées dans les domaines de la microscopie et de la technologie des caméras, ainsi que dans le domaine des technologies de marquage des molécules d’intérêt. Ces…
Publications
Façonner l’avenir de la recherche sur les organoïdes
Shaping the Future of Organoid Research
Molecular Devices, fournisseur de technologies innovantes dans le domaine des sciences de la vie, a récemment dévoilé un tout nouveau Centre d’innovation des organoïdes, le premier du genre. Situé au siège social mondial de l’entreprise…
Blog
Contourner les défis de l’analyse cellulaire haut contenu grâce à l’IA/apprentissage machine
Overcome the challenges of high-content cell analysis through AI/machine learning
L’intelligence artificielle (IA) est présente dans de nombreux aspects de la vie moderne, des véhicules autonomes aux assistants personnels à commande vocale, et même dans la création artistique. Mais…
Affiche scientifique
Tests cellulaires 3D automatisés utilisant un nouveau système Flow Chip et l’imagerie haut contenu
Automated 3D cell-based assays using a novel flow chip system and high-content imaging
Il existe un intérêt croissant pour l’utilisation des structures cellulaires tridimensionnelles (3D) pour la modélisation des tumeurs, des organes et des tissus afin d’accélérer la recherche translationnelle. Des progrès significatifs ont été réalisés…
Affiche scientifique
Nouvelles méthodes de test pour les organoïdes issus de patients cancéreux
Novel assay methods for cancer patient derived organoids
Ces dernières années, les chercheurs sont passés des tests 2D traditionnels à des modèles cellulaires 3D plus complexes, car ils permettent de résumer l’environnement in vivo et servent…
Blog
Impact du marquage cellulaire sur la découverte des médicaments
How Cell Painting is making its mark on drug discovery
Avez-vous déjà entendu le vieil adage « Une image vaut mille mots » ? Lorsqu’il s’agit du marquage cellulaire, cette expression est particulièrement vraie. Le marquage cellulaire est…haut-débit
Publications
Les entreprises SCIEX et Molecular Devices de Danaher lancent de nouveaux produits
Danaher’s SCIEX and Molecular Devices Businesses Debut New Products
Le début de l’année a été très actif pour le segment des sciences de la vie de Danaher. En janvier, l’entreprise a déclaré des revenus 2020 de 10,6 milliards de dollars US, soit 47 % du total des revenus de…
Affiche scientifique
Utilisation d'une source de lumière laser pour l’imagerie haut contenu automatisée
Using a laser light source for high-content automated imaging
Dans cette étude, nous démontrons une amélioration de la sensibilité, de la précision et de la vitesse d’acquisition du test grâce à une nouvelle configuration du système d’imagerie haut contenu ImageXpress® Confocal HT.ai…
Affiche scientifique
Protocole simplifié pour le profilage phénotypique basé sur le test de marquage cellulaire
Simplified workflow for phenotypic profiling based on the Cell Painting assay
Les approches de criblage haut contenu, à paramètres multiples, comme le test de marquage cellulaire, sont de plus en plus utilisées dans de nombreuses applications, allant des programmes de découverte de médicaments à la génomi…
Affiche scientifique
Organoïdes pulmonaires comme modèle de test pour l’évaluation in vitro des effets de toxicité par l’imagerie haut contenu et l’analyse
Lung organoids as an assay model for in vitro assessment of toxicity effects by 3D high-content imaging and analysis
Les modèles d’organoïde sont de plus en plus populaires dans la recherche biologique et le criblage pour résumer la complexité des tissus réels. Afin de modéliser les poumons humains in vivo, nous avons mis en culture…
Note d'application
Améliorez la sensibilité, la vitesse et la qualité des tests biologiques complexes
Improve sensitivity, speed, and assay quality for complex biological assays
Ici, nous démontrons une amélioration de la sensibilité, de la qualité et de la vitesse d’acquisition du test grâce à l’ImageXpress® Confocal HT.ai, notre système laser d’imagerie haut contenu.
Note d'application
Profilage phénotypique haut contenu utilisant le test de marquage cellulaire
High-content phenotypic profiling using the Cell Painting assay
Ici, nous présentons un protocole complet pour un test de marquage cellulaire pouvant être facilement appliqué au moyen du système ImageXpress Micro et de l’analyse d’images avec des capacités d’apprentissage automatique
Citations
Marquage cellulaire, un test haut contenu basé sur des images utilisé pour le profilage morphologique en utilisant des colorants fluorescents multiplexés
Cell Painting, a high-content image-based assay for morphological profiling using multiplexed fluorescent dyes
Dans le profilage morphologique, les données quantitatives sont extraites des images microscopiques des cellules afin d’identifier les similitudes et les différences pertinentes d’un point de vue biologique dans les échantillons en se basant sur ces…
Blog
Prévisions de la technologie des sciences de la vie pour 2021
Life sciences technology predictions for 2021
Durant plus de30ans Molecular Devices est à l'avant garde des avancées technologiques qui contribuent à de significatives percées scientifiques. Pour débuter la nouvelle année, nous…
Blog
Découvrez notre chercheur en applications sur le terrain : Kayla Hill
Get to know our Field Applications Scientist: Kayla Hill
Kayla Hill parle des dernières tendances en imagerie cellulaire. Nous avons récemment organisé un webinaire avec notre chercheuse en applications sur le terrain, Kayla Hill, PhD, qui a étudié l’analyse haut contenu…
Publications
Le système d’imagerie produit des données morphologiques cellulaires humaines pour la recherche sur la COVID-19
Imaging system produces human cellular morphological data for COVID-19 research
Afin de mieux comprendre les réponses cellulaires à la COVID-19, la société de biologie numérique Recursion a rendu accessible au public le plus grand ensemble de données d’imagerie au monde présentant les…
Fiche technique
Module d’application Cell Scoring à plusieurs longueurs d’onde du logiciel MetaXpress
MetaXpress Software Multi-Wavelength Cell Scoring Application Module
La fiche technique Cell Scoring à plusieurs longueurs d’onde décrit le module d’application MetaXpress qui permet de réaliser de nombreuses mesures cellule par cellule supplémentaires, notamment le comptage par longueur d’onde.
Fiche technique
Module d’application Translocation à plusieurs longueurs d’onde du logiciel MetaXpress
MetaXpress Software Multi-Wavelength Translocation Application Module
Le module Translocation à plusieurs longueurs d’onde est conçu pour combiner ou multiplexer plusieurs sondes de translocation en un seul test. Consultez ce document pour en savoir plus.
Note d'application
Tests multiplexés à haut contenu d’hépatotoxicité à l’aide d’hépatocytes dérivés d’iPSC
Multiplexed high-content hepatotoxicity assays using iPSC-derived hepatocytes
L’hépatotoxicité médicamenteuse est une cause importante de lésion hépatique et d’insuffisance hépatique aiguë. Ainsi, des tests d’innocuité et d’efficacité hautement prédictifs sont essentiels pour améliorer le développement…