Bioneer utilise le système ImageXpress Micro Confocal pour l’imagerie haut débit de modèles de maladie 3D

Le défi

Révolution dans le domaine de la découverte de médicaments pour la modélisation en immuno-oncologie et de maladies neurodégénératives : Imagerie haut débit de modèles de maladie 3D

Bioneer A/S est un prestataire de services de recherche danois proposant des tests cellulaires avancés, des techniques d’histologie moléculaire, ainsi que des services de découverte de biomarqueurs, de production de protéines et de développement de médicaments. Créée en 1982, la société a son siège social au nord de Copenhague et possède deux autres sites, l’un à Copenhague et l’autre à Lund, en Suède. La mission de la société est d’accroître la compétitivité de ses clients à travers le monde en facilitant leur développement exploratoire précoce de nouvelles solutions thérapeutiques.

Christian Clausen, Directeur de la Recherche et du Développement chez Bioneer, mentionne « Nous disposons de laboratoires de pointe et d’employés de formation scientifique qui mettent tout en œuvre pour faire aboutir de nombreux projets R&D, des plus simples aux plus complexes, impliquant diverses disciplines au sein de notre société. Les modèles de maladie 3D, constituent un exemple remarquable, pour lesquels une approche pluridisciplinaire est requise pour fournir aux clients des données issues d’un contexte compliqué se rapprochant davantage d’un milieu in vivo ».

En développant depuis de nombreuses années des modèles et des tests cellulaires pour des sociétés, Bioneer a cumulé une vaste expérience. La société est principalement axée sur les modèles immunitaires, les modèles de cancer, les modèles neurodégénératifs et de nombreux modèles de barrière (p. ex., des modèles de barrière hémato-encéphalique et de barrière intestinale), ainsi que sur l’imagerie quantitative. Ces dernières années, il est devenu de plus en plus évident pour la société que la transposition de ces modèles et technologies en une association de systèmes 3D et haut débit permettrait d’obtenir de nouvelles approches pour mener à bien des projets de découverte de médicaments pour ses clients.

Il y a quatre ans, l’équipe a lancé en interne des programmes de développement visant à transposer les tests cellulaires et modèles internes en formats 3D, dans des configurations de semi-haut débit pour des études de validation de principe. Ces efforts ont été très fructueux et pour l’équipe, la prochaine étape est l’application de certains des modèles à des plateformes d’imagerie 3D haut débit.

Après avoir évalué différents systèmes d’imagerie haut débit 3D, l’équipe a choisi le système d’imagerie à haut contenu ImageXpress Micro Confocal pour faire avancer ses études en immuno-oncologie et sur les maladies neurodégénératives.

La solution

Christian Clausen déclare « Bioneer doit non seulement proposer les meilleurs modèles cellulaires, mais également des équipements d’analyse et d’imagerie de pointe pour soutenir les recherches de ses clients à un très haut niveau de qualité. Nous pensons que les fonctions du système ImageXpress Micro Confocal sont adaptées à nos besoins et qu’elles potentialiseront notre capacité à aider les petites et moyennes sociétés de biotech qui n’ont pas le savoir-faire ni/ou les équipements pour effectuer ces analyses en interne. Les grands laboratoires pharmaceutiques peuvent également bénéficier de notre aide pour mettre en œuvre la technologie en interne ou pour disposer d'un partenaire externe qui gère ces analyses dans leur processus de découverte de médicaments ».

Système d'imagerie à haut contenu ImageXpress Micro Confocal

Détails

Produits utilisés

Le système ImageXpress Micro Confocal est une solution d’imagerie haut contenu qui permet la transition de l’imagerie confocale à l’imagerie à large champ des cellules vivantes et fixées. Il peut capturer des images de grande qualité d’organismes entiers, de tissus épais, de modèles 2D et 3D et d’événements cellulaires ou intracellulaires. L’imagerie confocale à disque rotatif et la caméra sCMOS permettent une imagerie des événements rapides et rares comme le battement des cellules cardiaques et la différenciation des cellules souches. Avec le logiciel MetaXpress, le système assure la prise en charge de nombreuses applications d’imagerie confocale, allant du développement de tests 3D au criblage.

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Les résultats

Immuno-oncologie

L’équipe de Bioneer assiste à une demande et à un intérêt croissants pour des modèles qui ne sont pas simplement des cellules monocouches (2D), mais où les cellules ont pu former des structures qui ressemblent plus étroitement au micro-environnement tumoral observé in vivo. Cela inclut également une auto-organisation avec d’autres types de cellules comme les cellules stromales. À la fine pointe du domaine de l’immuno-oncologie, se trouve l’étude de la fonction des cellules immunitaires et de leur capacité à reconnaître et tuer les cellules cancéreuses. L’équipe travaille actuellement sur la création de modèles de sphéroïdes de cellules cancéreuses 3D, associant ses compétences en oncologie à sa plateforme de modélisation immunitaire. En utilisant ce modèle, l’équipe pourra analyser l’infiltration des cellules immunitaires (cellules T et cellules NK) dans différentes tumeurs. Grâce à l’utilisation du système ImageXpress Micro Confocal, l’équipe a pour objectif de créer des tests haut débit pour cribler diverses petites molécules et inhibiteurs de points de contrôle pour leurs effets sur les sphéroïdes de cellules cancéreuses-cellules immunitaires 3D. L’équipe analysera également le mode d’action des cellules immunitaires pour tuer les sphéroïdes de cellules cancéreuses ou migrer à l'intérieur, ainsi que l’influence de différents médicaments immuno-oncologiques candidats.

Maladie neurodégénérative

En utilisant des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) d’origine humaine, l’équipe de Bioneer a créé des modèles pour plusieurs maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et la démence fronto-temporale. L’équipe est déjà en bonne voie pour développer différents tests reflétant les phénotypes spécifiques aux maladies dans ces modèles. Par exemple, de tels tests phénotypiques pourraient concerner la caractérisation des agrégats de protéines, la mauvaise localisation des protéines, l’autophagie, la mitophagie et l'excroissance des neurites. Comme système de validation de principe pour l’excroissance des neurites, l’équipe a développé une lignée cellulaire iPS où il est possible d’induire l’expression de la protéine NGN2, permettant une différenciation accélérée des cellules en neurones avec une excroissance des neurites qui survient déjà au bout de 2 à 3 jours. L’équipe met à présent cela en application sur le système ImageXpress Micro Confocal afin de surveiller l’excroissance des neurites dans des configurations plus avancées. L’équipe utilisera également la fonction altérée bien connue type phénotypes des lysosomes et l’autophagie cellulaire, pour configurer des tests d’imagerie 3D haut débit utilisant le système ImageXpress Micro Confocal pour analyser des composés pharmaceutiques affectant ces processus.

La découverte de médicaments repose à présent principalement sur des tests haut débit avec une fenêtre pertinente de mesure des effets des médicaments candidats. Il est généralement prévu que les modèles cellulaires 3D révolutionnent la découverte de médicaments, entraînant potentiellement une sélection précoce plus qualifiée des principaux candidats et, par conséquent une meilleure productivité de la R&D. Bioneer détient une place optimale dans ce domaine, en termes de compétences et de technologies, et pourra avoir un impact significatif sur les approches de découverte de médicaments tant des sociétés biotech que des grands laboratoires pharmaceutiques. Bioneer sera le partenaire idéal avec lequel travailler, particulièrement dans les domaines de la modélisation des maladies neurodégénératives et en immuno-oncologie.

Culture 3D bio-imprimée de neurones inductibles analysés sur le système d'imagerie à haut contenu ImageXpress Micro Confocal. Vert = GFP. Rouge = β-tubuline. Bleu = Hoechst. Image aimablement fournie par Bioneer A/S.

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