Detección automatizada del pez cebra para el descubrimiento de fármacos contra la leucemia mieloide

Detección automatizada del pez cebra para el descubrimiento de fármacos contra la leucemia mieloide

Líder de pensamientoDra. Elspeth Payne y Dra. Alexandra LubinInstituto del Cáncer de la UCL

En esta entrevista, NewsMedical habla con Elspeth Payne y Alexandra Lubin, investigadoras del cáncer en el Instituto del Cáncer de la UCL en Londres, sobre cómo utilizan software de análisis impulsado por IA para estudiar las leucemias mieloides de forma automatizada y de alto rendimiento utilizando modelos de pez cebra. Atenea. Esta asequible solución de software está disponible para su descarga mediante un novedoso sistema de pago por uso.

¿Podría presentarnos lo que hace y describir brevemente su investigación?

Elspeth Payne:Mi nombre es Beth Payne y soy científica clínica. Mi laboratorio trabaja con cánceres de sangre, particularmente tumores malignos mieloides,y también atiendo pacientes en el hospital. Utilizamos una combinación de modelado de pez cebra y detección de fármacos junto con material primario de pacientes para estudiar ymejorentender el desarrollo leucemias mieloides y diferentes maneras en que podríamos tratarlos en el futuro.

Alexandra Lubin:Mi nombre es Alex Lubin. Soy investigadora postdoctoral en el laboratorio de Beth Payne. Trabajo en modelos de pez cebra de síndromes mielodisplásicos (MDS) y leucemia mieloide aguda (AML). La detección de drogas es mi proyecto principal y me gustaría realizar pruebas de detección de drogas en células madre hematopoyéticas en la cola del pez cebra para buscar letalidad sintética.

¿Cómo realizaste el análisis del pez cebra antes de utilizar el software Athena?

Alexandra Lubin:Cuando observo las células madre en mi examen de detección de drogas, intento medir un cambio en el número de células en un pez. Para hacer esto manualmente, se deben contar todas las células fluorescentes individuales en la cola. Esto significa que hay que poner cada pez bajo un microscopio, examinarlo y contarlo, lo cual lleva mucho tiempo. Por eso empezamos a buscar un enfoque automatizado.

¿A qué desafíos se enfrenta cuando se trata de obtener los datos que necesita?

Beth Payne:Hemos desarrollado algunos métodos para la detección de drogas y, aunque el pez cebra es un gran modelo para ello, conseguir el rendimiento adecuado ha sido un desafío. Aunque existen muchas plataformas diferentes que se pueden utilizar, normalmente tienen soluciones personalizadas para analizar los datos. Esto significa que desarrollar cada nueva pantalla es costoso y lleva mucho tiempo conseguir algo que funcione para su propósito.

¿En qué momento se alejó del análisis y la obtención de imágenes manuales y buscó soluciones automatizadas?

Beth Payne:En cuanto al control automatizado, probablemente llevamos cinco o diez años buscando una solución. Revisamos este desafío cada pocos años como un objetivo clave y nos preguntamos: "¿Cómo podemos hacer que esto sea más eficiente en términos de tiempo?" Las imágenes y el recuento celular manual son necesarios para una cuantificación adecuada de los datos, pero pensamos que sería un gran ahorro de tiempo si se pudiera automatizar. No sólo por el tiempo necesario para estos pasos, sino también para abrir toda una gama de posibilidades para utilizar dicha plataforma para otros experimentos.

¿Cuáles son los mayores desafíos al tomar muestras con un flujo de trabajo manual?

Alexandra Lubin:El mayor desafío del método manual es que requiere mucho tiempo. No es especialmente difícil, pero sí que supone pasar horas y horas delante del microscopio. El otro problema principal con esto es que no se pueden lograr tamaños de muestra grandes. Si desea hacer algo como una prueba de detección de drogas, la ventaja radica en la capacidad de analizar muchas muestras.

¿Qué ha aportado esta tecnología a su laboratorio?

Beth Payne:Lo que ha sido útil para este sistema es que lo utilizamos para todas las indicaciones además de la detección de drogas. Por ejemplo, si tenemos un objeto transgénico o incluso in situ que queremos fotografiar y observar con gran detalle, utilizamos el Atenea en lugar de hacerlo manualmente.

La otra gran ventaja del sistema es que es flexible y puede optimizarlo para un ensayo diferente con relativa rapidez porque el sistema es fácil de usar. La empresa ofrece mucho apoyo para ayudarnos cuando encontramos dificultades.

Yo diría que, en general, nos permite potenciar nuestros experimentos mucho mejor porque en lugar de sólo 20 embriones podemos usar 200 para el mismo tiempo de procesamiento. De hecho, lleva mucho menos tiempo que de otro modo. En general, ofrece más flexibilidad en términos de los experimentos que podemos planificar y el tipo de rendimiento que podemos obtener de la salida de datos. Atenea.

Análisis asistido por IA de una imagen de campo claro de una larva de pez cebra para identificar la anatomía interna en combinación con la detección de células madre hematopoyéticas marcadas con GFP. Las células marcadas con GFP presentes sólo en la cola se pueden contar selectivamente. Crédito de la foto: IDEA Bio-Medical

Azo: Cuando empezaste a trabajar en el software Athena, ¿cuánto tiempo te llevó volverte independiente y productivo con él?

Alexandra Lubin:Cuando los encontré por primera vez Atenea Software, hubo mucho desarrollo en marcha. Esto dio lugar a mucha discusión con IDEA Bio-Medical sobre lo que queríamos del software, qué sería útil y resaltar áreas de mejora.

Después de la puesta en marcha, el período de transición desde el primer uso del software hasta la independencia total fue relativamente corto.

¿Cómo se compara esto con otros instrumentos que utiliza, por ejemplo con los microscopios manuales?

Alexandra Lubin:Esta fue una experiencia única en el sentido de que tuvimos más contacto con IDEA Bio-Medical del que normalmente tendríamos. Nunca he usado otro sistema como este así que no tengo una comparación directa, pero es un software excelente y extremadamente práctico.

¿Cuánto tiempo le lleva analizar todas sus muestras de pescado y cómo se compara con tiempos anteriores?

Alexandra Lubin:Si hacemos estos experimentos manualmente, sólo podremos estudiar unos cien peces a la vez. Sin embargo, esto lleva mucho tiempo, pero una vez que comenzamos, el Atenea Podemos aumentar este número.

La cantidad de peces que analizo depende de qué tan bien se porten los peces, como todas las personas con las que trabaja. pez cebra lo sabrás. Es posible examinar cientos (de peces) en un corto período de tiempo, ya que solo se necesitan unos 30 minutos entre cargar la placa y recibir los resultados para aproximadamente cien peces, mientras que antes esto habría llevado un día entero.

¿Qué hace si necesita ayuda para utilizar el software? ¿Quién te apoya y cómo?

Alexandra Lubin:Cuando necesito ayuda con el software, me comunico con el equipo de IDEA Bio-Medical. Han sido de gran ayuda y ofrecen una asociación colaborativa. Les proporciono fotografías; Ellos nos apoyan: funciona sin problemas.

¿En qué momento pensaste que el software Athena sería útil para tu investigación?

Alexandra Lubin:Cuando comencé con esta detección de fármacos, sabíamos que teníamos que introducir la automatización porque no sería posible detectar miles de compuestos manualmente. Cuando empezamos a analizar diferentes métodos, quedó claro lo fácil que era utilizar el sistema y lo flexible que era. Además, nos atrajo el hecho Atenea nos permitió diversificarnos y cambiarlo según fuera necesario.

¿Dónde ves tu próximo trabajo y su impacto?

Beth Payne:Creo que ciertamente ha abierto la puerta a más y más pantallas. Quizás ahora podamos hacer tipos de análisis más ambiciosos en los que utilicemos, por ejemplo, más de un fluoróforo o más de un genotipo al mismo tiempo, porque el tiempo de análisis es mucho más corto y más eficiente de lo que se pueden introducir más variables.

Acerca de la Dra. Elspeth Payne

La Dra. Elspeth Payne es investigadora clínica senior y consultora clínica en el Instituto del Cáncer de la UCL. Su laboratorio en el Instituto del Cáncer de la UCL se dedica a estudiar leucemias y enfermedades hereditarias de insuficiencia de la médula ósea y utiliza el pez cebra para modelar estas enfermedades. La Dra. Payne también es hematóloga clínica en el Hospital UCL, donde trata a personas con trastornos sanguíneos como leucemia e insuficiencia de la médula ósea.

Acerca de la Dra. Alexandra Lubin

La Dra. Lubin es investigadora postdoctoral en el Instituto del Cáncer de la UCL, donde utiliza el pez cebra para estudiar el síndrome mielodisplásico (MDS) y la leucemia mieloide aguda (AML) para desarrollar nuevos tratamientos terapéuticos. Anteriormente completó su doctorado en Biología Química en el Imperial College de Londres después de estudiar química en la Universidad de Cambridge.

Acerca de IDEA Bio-Medical Ltd.

IDEA Biomédica una empresa especializada en microscopía automatizada y análisis de imágenes para investigadores de ciencias biológicas. Fue fundada en 2007 a través de una asociación entre YEDA (el brazo de comercialización del Instituto Weizmann) e IDEA Machine Development (un centro de innovación). Los productos de IDEA, el sistema de imágenes Hermes y el software de análisis de imágenes Athena, han contribuido a más de 100 publicaciones científicas en revistas revisadas por pares y han tenido un impacto significativo en la ciencia en todo el mundo.

IDEA Bio-Medical se centra actualmente en capacitar a los investigadores del pez cebra, proporcionándoles una solución sólida y confiable para el análisis de imágenes automatizado e imparcial del pez cebra mediante la aplicación del conocimiento y la experiencia de la empresa.

Con este fin, IDEA desarrolló un novedoso software de análisis de imágenes basado en aprendizaje profundo para experimentos con pez cebra in vivo. El software detecta automáticamente el contorno del pez cebra y sus órganos internos en campo brillante sin necesidad de intervención del usuario. La anatomía identificada se acopla a canales de fluorescencia para permitir el examen de los cambios de fluorescencia específicos de la anatomía. Es un sistema asequible y fácil de usar diseñado específicamente para un análisis fiable y automatizado del pez cebra basado en imágenes.

El softwareestá disponible como producto independientey acepta imágenes de microscopía en múltiples formatos de imagen, incluido el propietario. Éles adecuado para investigadores que obtienen imágenes y analizan solo un puñado de peces por semana, así como para investigadores que obtienen imágenes de cientos y miles de peces en placas de múltiples pocillos para presentaciones a gran escala. IDEA Bio-Medical ofrece un novedoso modelo de pago por uso para acceder al software para permitir un acceso flexible.Por lo tanto, cualquier investigador que utilice microscopios manuales o sistemas automatizados de terceros puede utilizar fácilmente el software Zfish de IDEA para extraer información cuantitativa y significativa de sus imágenes de pez cebra a pedido.

Póngase en contacto con IDEA Bio-Medical en nuestro sitio web Formulario de contacto y puede encontrar más información en el software de análisis del pez cebra Página del producto.

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