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Yashraj Biotechnology s’appuie sur le système ImageXpress Nano pour améliorer considérablement son imagerie et ses analyses multiparamétriques.

Yashraj Biotechnology Limited

Dr Shweta Bhatt, Directeur scientifique et Responsable R&D

Système d’imagerie automatisé ImageXpress® Nano

Lecteur de microplaques multimode SpectraMax® iD5

Logiciel d’acquisition et d’analyse d’images haut contenu MetaXpress®

Le défi

La toxicité inattendue dans des domaines tels que la cardiotoxicité, l’hépatotoxicité et la neurotoxicité est une complication grave du traitement clinique et l’une des principales causes d’échec des médicaments candidats prometteurs en cours de développement. Les études animales sont largement utilisées pour la recherche en toxicologie afin de fournir une évaluation préclinique de la sécurité de divers agents thérapeutiques en cours de développement. Les différences entre les espèces en ce qui concerne la pénétration des médicaments dans la barrière hémato-encéphalique, le métabolisme des médicaments et la toxicité qui en découle contribuent à l’échec des essais pharmaceutiques lorsqu’ils passent du modèle animal à l’homme. Le système actuel de découverte de médicaments repose sur des lignées cellulaires immortalisées, des modèles animaux de maladies humaines et des essais cliniques sur l’homme. En outre, les médicaments candidats qui sont considérés comme sûrs au stade préclinique présentent souvent des effets toxiques au stade clinique. En moyenne, seuls environ 16 % des médicaments sont approuvés pour être utilisés chez l’homme.

Avant de passer à l’ImageXpress Nano, Yashraj Biotechnology utilisait un microscope à contraste de phase et à fluorescence, mais ne pouvait pas prendre des Z Stack de modèles sphéroïdes/organoïdes et ne disposait d’aucun logiciel d’analyse d’images.

Équipe de Yashraj Biotechnology avec le système ImageXpress Nano

« Le système d’imagerie automatisé ImageXpress Nano permet une grande flexibilité pour l’imagerie d’un grand nombre d’échantillons, allant des agrégats cellulaires 3D aux cellules entières et aux organites sous-cellulaires. »
- Dr Shweta Bhatt, Directeur scientifique, Yashraj Biotechnology

La solution

Yashraj Biotechnology mène actuellement des recherches de pointe dans le domaine des cellules souches et le système d’imagerie automatisé ImageXpress Nano leur a permis de mieux imager leurs hépatocytes, cardiomyocytes et cellules neurales dérivés d'iPSC développés en interne, ainsi que de développer plusieurs types différents de tests multiparamétriques.

Les résultats

« Le système d’imagerie automatisé ImageXpress Nano permet une grande flexibilité pour l’imagerie d’un grand nombre d’échantillons, allant des agrégats cellulaires 3D aux cellules entières et aux organites sous-cellulaires. Contrairement aux microscopes à fluorescence classiques, l’[ImageXpress Nano] permet de se focaliser sur différents plans d’une structure 3D (sphéroïdes/organoïdes). Il permet également de contrôler l’environnement des échantillons à l’aide d’un contrôle prédéfini de l’humidité, du CO2 et de la température pour les expériences séquentielles et les caractéristiques d’imagerie de cellules vivantes. Le logiciel d’acquisition et d’analyse d’images haut contenu MetaXpress® permet de réaliser une imagerie et des analyses à l’aide de protocoles prédéfinis pour des types d’expériences spécifiques tout en ayant la possibilité de définir des protocoles personnalisés. Globalement, le système ImageXpress Nano est une excellente plateforme pour l’imagerie et les analyses multiparamétriques et à haut débit. » - Dr Shweta Bhatt, Responsable scientifique en chef, Yashraj Biotechnology

test des excroissances des neurites

Figure : Test des excroissances des neurites : images représentatives de motoneurones du cerveau antérieur dérivés d’iPSC avec marquage à la ß-tubuline (vert) pour les cellules non traitées et traitées au Taxol. Motoneurones du cerveau antérieur traités avec des composés pendant trois jours, puis fixés et marqués avec de l’anti-ß-tubuline (TUJ-1).

Les cellules iPS pluripotentes expriment les marqueurs de la pluripotence : Oct-4, Nanog et SSEA4

Figure : Les cellules iPS pluripotentes expriment les marqueurs de la pluripotence. (A), Oct-4 (B) Nanog (C) SSEA4. Noyaux contre-colorés avec DAPI (bleu).

Perturbation du cytosquelette - Hépatocytes dérivés d’iPSC avec marquage de l’actine pour les cellules non traitées et traitées à la latrunculine

Figure : Perturbation du cytosquelette : images représentatives d’hépatocytes dérivés d’iPSC avec marquage de l’actine (vert) pour les cellules non traitées et traitées à la latrunculine. Hépatocytes traités avec des composés pendant trois jours, puis fixés et marqués avec de l’anti-phalloïdine-actine.

Cardiomyocytes dérivés d’iPSC avec TUNEL et iodure de propidium

Figure : Test TUNEL : images représentatives de cardiomyocytes dérivés d’iPSC avec marquage TUNEL (vert) et iodure de propidium (rouge) pour les cellules non traitées et traitées à la doxorubicine. Cardiomyocytes traités avec des composés pendant trois jours, puis fixés et marqués avec TUNEL et IP.

Les cellules progénitrices neurales dérivées d’iPSC expriment les marqueurs des progéniteurs neuraux PAX6 et Nestin

Figure : Les cellules progénitrices neurales dérivées d’iPSC expriment les marqueurs des progéniteurs neuraux PAX6 et Nestin. Noyaux contre-colorés avec DAPI (bleu).

Dérivés d’iPSC : Tuj1, GFAP et TH avec des noyaux contre-colorés avec DAPI

Figure : A. Les motoneurones du cerveau antérieur dérivés d’iPSC expriment les marqueurs neuronaux Tuj1. B. Les astrocytes dérivés d’iPSC expriment le marqueur neuronal GFAP et C. Les neurones dopaminergiques du mésencéphale dérivés d’iPSC expriment le marqueur neuronal thymidine hydroxylase (TH). Noyaux contre-colorés avec DAPI (bleu).