Automatizovaný screening zebřičky na objev léku na myeloidní leukémii

Automatizovaný screening zebřičky na objev léku na myeloidní leukémii

Myšlenkový vůdceDr. Elspeth Payne a Dr. Alexandra LubinUCL Cancer Institute

V tomto rozhovoru NewsMedical hovoří s Elspeth Payne a Alexandrou Lubin, výzkumníky rakoviny z UCL Cancer Institute v Londýně, o tom, jak používají analytický software poháněný umělou inteligencí ke studiu myeloidních leukémií automatizovaným a vysoce výkonným způsobem pomocí modelů zebrafish. Athéna. Toto cenově dostupné softwarové řešení je k dispozici ke stažení na základě nové platby za použití.

Mohl byste prosím představit, čím se zabýváte, a stručně popsat svůj výzkum?

Elspeth Payne:Jmenuji se Beth Payne a jsem klinický vědec. Moje laboratoř pracuje na rakovině krve, zejména myeloidních malignitách,a také se starám o pacienty v nemocnici. Ke studiu využíváme kombinaci modelování zebrafish a screeningu léků spolu s primárním materiálem pro pacientylepšípochopit vývoj myeloidní leukémie a různými způsoby, jak s nimi můžeme v budoucnu zacházet.

Alexandra Lubinová:Jmenuji se Alex Lubin. Jsem postdoktorandský výzkumník v laboratoři Beth Payneové. Pracuji na modelech zebrafish myelodysplastických syndromů (MDS) a akutní myeloidní leukémie (AML). Drogový screening je mým hlavním projektem a rád bych provedl drogový screening v hematopoetických kmenových buňkách v ocasu zebřičky, abych hledal syntetickou letalitu.

Jak jste provedli analýzu zebřiček před použitím softwaru Athena?

Alexandra Lubinová:Když se dívám na kmenové buňky ve svém screeningu léků, snažím se změřit změnu počtu buněk u ryby. Chcete-li to provést ručně, musí být spočítány všechny jednotlivé fluorescenční buňky v ocasu. To znamená, že musíte každou rybu dát pod mikroskop, projít ji a spočítat, což je velmi časově náročné. Proto jsme začali hledat automatizovaný přístup.

S jakými problémy se potýkáte, pokud jde o získávání dat, která potřebujete?

Beth Payne:Vyvinuli jsme některé metody pro screening drog, a přestože je zebřička pro tento účel skvělým modelem, získat správný výkon byl problém. Ačkoli existuje mnoho různých platforem, které lze použít, obvykle mají přizpůsobená řešení pro analýzu dat. To znamená, že vývoj každé nové obrazovky je nákladný a trvá dlouho, než získáte něco, co funguje pro váš účel.

V jakém okamžiku jste opustili manuální zobrazování a analýzu obrazu a hledali jste automatizovaná řešení?

Beth Payne:Z hlediska automatizovaného screeningu jsme pravděpodobně hledali řešení posledních pět až deset let. Každých pár let jsme se k této výzvě vrátili jako k hlavnímu cíli a položili jsme si otázku: „Jak to můžeme udělat časově efektivnější?“ Zobrazování a ruční počítání buněk jsou nezbytné pro správnou kvantifikaci dat, ale mysleli jsme si, že by to byla obrovská úspora času, kdyby to šlo zautomatizovat. Nejen na dobu potřebnou k těmto krokům, ale také k otevření celé řady možností využití takové platformy pro další experimenty.

Jaké jsou největší problémy při vzorkování pomocí ručního pracovního postupu?

Alexandra Lubinová:Největší výzvou ruční metody je, že je časově náročná. Není to nijak zvlášť obtížné, ale znamená to trávit hodiny a hodiny u mikroskopu. Dalším hlavním problémem je, že nemůžete dosáhnout velkých velikostí vzorků. Pokud chcete udělat něco jako drogový screen, síla spočívá ve schopnosti analyzovat mnoho vzorků.

Co tato technologie přinesla do vaší laboratoře?

Beth Payne:Pro tento systém bylo užitečné, že jej kromě screeningu léků používáme pro všechny indikace. Například, pokud máme transgenní nebo dokonce in situ objekt, který chceme zobrazit a podívat se na něj s vysokým obsahem detailů, použijeme Athéna místo toho, abyste to dělali ručně.

Další skvělá věc na systému je, že je flexibilní a můžete jej relativně rychle optimalizovat pro jiný test, protože systém je uživatelsky přívětivý. Společnost nabízí velkou podporu, která nám pomůže, když narazíme na potíže.

Řekl bych, že celkově nám to umožňuje provádět naše experimenty mnohem lépe, protože místo pouhých 20 embryí můžeme použít 200 na stejnou dobu zpracování. Ve skutečnosti to trvá výrazně méně času, než by to bylo jinak. Celkově nabízí větší flexibilitu, pokud jde o experimenty, které můžeme plánovat, a druh výkonu, který můžeme získat z výstupu dat Athéna.

Analýza obrazu larvy zebřičky ve světlém poli za pomoci AI k identifikaci vnitřní anatomie v kombinaci s detekcí krvetvorných kmenových buněk označených GFP. Buňky značené GFP přítomné pouze v ocasu lze selektivně spočítat. Fotografický kredit: IDEA Bio-Medical

Azo: Když jsi začal pracovat na softwaru Athena, jak dlouho ti trvalo, než jsi se s ním stal nezávislým a produktivním?

Alexandra Lubinová:Když jsem na ně poprvé narazil Athéna Software, probíhalo mnoho vývoje. To poskytlo prostor pro mnoho diskusí s IDEA Bio-Medical o tom, co od softwaru očekáváme, co by bylo užitečné a vyzdvihnout oblasti pro zlepšení.

Po uvedení do provozu bylo přechodné období od prvního použití softwaru k úplné nezávislosti relativně krátké.

Jak je to ve srovnání s jinými přístroji, které používáte, například ve srovnání s manuálními mikroskopy?

Alexandra Lubinová:Byla to jedinečná zkušenost v tom, že jsme měli více kontaktu s IDEA Bio-Medical, než bychom normálně měli. Nikdy jsem jiný takový systém nepoužíval, takže nemám přímé srovnání, ale je to vynikající a extrémně praktický software.

Jak dlouho vám trvá analyzovat všechny vaše vzorky ryb a jak je to ve srovnání s předchozími časy?

Alexandra Lubinová:Pokud tyto pokusy provádíme ručně, můžeme najednou studovat pouze asi sto ryb. To však zabere tolik času, ale jakmile jsme začali, Athéna můžeme toto číslo zvýšit.

Kolik ryb vyšetřím, závisí na tom, jak dobře se ryby chovají, jako všichni, se kterými pracujete Zebřička budeš vědět. Je možné otestovat stovky (ryb) v krátkém časovém úseku, protože mezi vložením talíře a obdržením výsledků pro přibližně sto ryb trvá pouze asi 30 minut, zatímco dříve by to trvalo celý den.

Co dělat, když potřebujete pomoc s používáním softwaru? Kdo vás podporuje a jak?

Alexandra Lubinová:Když potřebuji pomoc se softwarem, kontaktuji tým IDEA Bio-Medical. Byli opravdu nápomocní a nabízejí spolupráci. poskytuji jim obrázky; Podporují nás – funguje to hladce.

V jakém okamžiku jste si mysleli, že software Athena bude užitečný pro váš výzkum?

Alexandra Lubinová:Když jsem s tímto screeningem léků začínal, věděli jsme, že musíme zavést automatizaci, protože nebude možné ručně testovat tisíce sloučenin. Když jsme začali zkoumat různé metody, ukázalo se, jak snadno se systém používá a jak je flexibilní. Navíc nás lákala skutečnost Athéna nám umožnilo jej rozvětvovat a měnit podle potřeby.

Kde vidíte svou práci dál a její dopad?

Beth Payne:Myslím, že to určitě otevřelo dveře k dalším a dalším obrazovkám. Možná nyní můžeme dělat ambicióznější typy screeningu, kde používáme například více než jeden fluorofor nebo více než jeden genotyp současně, protože doba screeningu je mnohem kratší a efektivnější, než můžete zavést více proměnných.

O Dr. Elspeth Payne

Dr. Elspeth Payne je vedoucí klinický výzkumník/klinický konzultant v UCL Cancer Institute. Její laboratoř na UCL's Cancer Institute se věnuje studiu dědičných onemocnění selhávání kostní dřeně a leukémií a používá zebřičky k modelování těchto onemocnění. Dr. Payne je také klinickou hematologkou v nemocnici UCL, kde léčí lidi s krevními poruchami, jako je leukémie a selhání kostní dřeně.

O doktorce Alexandre Lubinové

Dr. Lubinová je postdoktorandkou na UCL Cancer Institute, kde využívá zebřičky ke studiu myelodysplastického syndromu (MDS) a akutní myeloidní leukémie (AML) k vývoji nových terapeutických postupů. Předtím dokončila doktorát z chemické biologie na Imperial College London po studiu chemie na University of Cambridge.

O společnosti IDEA Bio-Medical Ltd.

IDEA Bio-Medical společnost specializující se na automatizovanou mikroskopii a analýzu obrazu pro výzkumníky biologických věd. Byla založena v roce 2007 prostřednictvím partnerství mezi YEDA (komercializační odnož Weizmannova institutu) a IDEA Machine Development (inovační centrum). Produkty IDEA, zobrazovací systém Hermes a software pro analýzu obrazu Athena, přispěly k více než 100 vědeckých publikací v recenzovaných časopisech a měly významný dopad na vědu po celém světě.

IDEA Bio-Medical se v současnosti zaměřuje na posílení postavení výzkumníků zebřiček a poskytuje jim spolehlivé, robustní řešení pro automatizovanou a nezaujatou analýzu obrazu zebřiček s využitím znalostí a odborných znalostí společnosti.

Za tímto účelem IDEA vyvinula nový software pro analýzu obrazu založený na hlubokém učení pro in vivo experimenty se zebřičkami. Software automaticky detekuje obrys zebřičky a její vnitřní orgány ve světlém poli bez nutnosti zásahu uživatele. Identifikovaná anatomie je spojena s fluorescenčními kanály, aby se umožnilo anatomicky specifické zkoumání změn fluorescence. Je to cenově dostupný, uživatelsky přívětivý systém speciálně navržený pro spolehlivou, automatizovanou analýzu zebřičky na základě obrazu.

Softwareje k dispozici jako samostatný produkta přijímá mikroskopické obrazy v různých formátech, včetně proprietárních. Toje vhodný pro výzkumníky, kteří zobrazují a analyzují jen hrstku ryb týdně, stejně jako pro výzkumníky, kteří zobrazují stovky a tisíce ryb na vícejamkových destičkách pro velkoplošné displeje. IDEA Bio-Medical nabízí nový model platby za použití pro přístup k softwaru, který umožňuje flexibilní přístup.Proto mohou všichni výzkumníci, kteří používají ruční mikroskopy nebo automatizované systémy třetích stran, snadno použít software Zfish společnosti IDEA k extrahování kvantitativních a smysluplných informací ze svých snímků zebry na vyžádání.

Kontaktujte IDEA Bio-Medical na našich webových stránkách Kontaktní formulář a další informace lze nalézt v softwaru pro analýzu zebrafish Stránka produktu.

Zásady sponzorovaného obsahu:News-Medical.net publikuje články a související obsah, který může pocházet ze zdrojů, se kterými máme existující obchodní vztahy, za předpokladu, že takový obsah přidává hodnotu k základnímu redakčnímu étosu News-Medical.Net, kterým je vzdělávat a informovat návštěvníky webových stránek se zájmem o lékařský výzkum, vědu, lékařské přístroje a léčbu.

.