Dépistage automatisé du poisson zèbre pour la découverte de médicaments contre la leucémie myéloïde

Dépistage automatisé du poisson zèbre pour la découverte de médicaments contre la leucémie myéloïde

Leader d'opinionDre Elspeth Payne et Dre Alexandra LubinInstitut du cancer de l'UCL

Dans cette interview, NewsMedical s'entretient avec Elspeth Payne et Alexandra Lubin, chercheuses en cancérologie à l'UCL Cancer Institute de Londres, sur la façon dont elles utilisent un logiciel d'analyse alimenté par l'IA pour étudier les leucémies myéloïdes de manière automatisée et à haut débit à l'aide de modèles de poisson zèbre. Athéna. Cette solution logicielle abordable est disponible en téléchargement sur une nouvelle base de paiement à l'utilisation.

Pourriez-vous s'il vous plaît présenter ce que vous faites et décrire brièvement votre recherche ?

Elspeth Payne :Je m'appelle Beth Payne et je suis clinicienne. Mon laboratoire travaille sur les cancers du sang, notamment les tumeurs malignes myéloïdes,et je m'occupe aussi des patients à l'hôpital. Nous utilisons une combinaison de modélisation du poisson zèbre et de dépistage de médicaments ainsi que du matériel primaire sur les patients pour étudier etmieuxcomprendre l'évolution leucémies myéloïdes et différentes manières dont nous pourrions les traiter à l'avenir.

Alexandra Lubin :Je m'appelle Alex Lubin. Je suis chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Beth Payne. Je travaille sur des modèles de poissons zèbres de syndromes myélodysplasiques (SMD) et de leucémie myéloïde aiguë (LMA). Le dépistage de drogues est mon projet principal et j'aimerais effectuer un dépistage de drogues dans les cellules souches hématopoïétiques de la queue du poisson zèbre pour rechercher une létalité synthétique.

Comment avez-vous réalisé l’analyse du poisson zèbre avant d’utiliser le logiciel Athena ?

Alexandra Lubin :Lorsque j'examine les cellules souches dans le cadre de mes tests de dépistage de médicaments, j'essaie de mesurer un changement dans le nombre de cellules chez un poisson. Pour ce faire manuellement, toutes les cellules fluorescentes individuelles de la queue doivent être comptées. Cela signifie qu'il faut passer chaque poisson au microscope, le parcourir et le compter, ce qui prend beaucoup de temps. C'est pourquoi nous avons commencé à rechercher une approche automatisée.

À quels défis êtes-vous confrontés lorsqu’il s’agit d’obtenir les données dont vous avez besoin ?

Beth Payne :Nous avons développé certaines méthodes de dépistage des médicaments et, bien que le poisson zèbre soit un excellent modèle pour cela, obtenir le bon débit a été un défi. Bien qu’il existe de nombreuses plates-formes différentes, elles proposent généralement des solutions personnalisées pour analyser les données. Cela signifie que développer chaque nouvel écran est à la fois coûteux et prend beaucoup de temps pour obtenir quelque chose qui répond à vos besoins.

À quel moment avez-vous abandonné l’imagerie et l’analyse d’images manuelles pour rechercher des solutions automatisées ?

Beth Payne :En matière de contrôle automatisé, nous cherchons probablement une solution depuis cinq à dix ans. Nous avons revisité ce défi toutes les quelques années comme objectif clé et nous nous sommes demandé : « Comment pouvons-nous rendre cela plus efficace ? » L’imagerie et le comptage manuel des cellules sont nécessaires pour une quantification correcte des données, mais nous avons pensé que ce serait un énorme gain de temps s’il pouvait être automatisé. Non seulement pour le temps nécessaire à ces étapes, mais aussi pour ouvrir toute une gamme de possibilités d'utilisation d'une telle plateforme pour d'autres expériences.

Quels sont les plus grands défis lors de l’échantillonnage avec un flux de travail manuel ?

Alexandra Lubin :Le plus grand défi de la méthode manuelle est qu’elle prend du temps. Ce n'est pas particulièrement difficile, mais cela implique de passer des heures et des heures au microscope. L’autre problème principal est que vous ne pouvez pas obtenir des échantillons de grande taille. Si vous souhaitez faire quelque chose comme un dépistage de drogues, la force réside dans la capacité d’analyser de nombreux échantillons.

Qu’a apporté cette technologie à votre laboratoire ?

Beth Payne :Ce qui a été utile pour ce système, c'est que nous l'utilisons pour toutes les indications en plus du dépistage des médicaments. Par exemple, si nous avons un objet transgénique ou même in situ que nous souhaitons imager et observer avec beaucoup de détails, nous utilisons le Athéna au lieu de le faire manuellement.

L’autre avantage du système est qu’il est flexible et que vous pouvez l’optimiser relativement rapidement pour un test différent car le système est convivial. L'entreprise propose beaucoup de soutien pour nous aider lorsque nous rencontrons des difficultés.

Je dirais que dans l’ensemble, cela nous permet de mieux alimenter nos expériences car au lieu de seulement 20 embryons, nous pouvons en utiliser 200 pour le même temps de traitement. En fait, cela prend beaucoup moins de temps qu’il n’en aurait autrement fallu. Dans l'ensemble, il offre plus de flexibilité en termes d'expériences que nous pouvons planifier et du type de performances que nous pouvons obtenir de la sortie des données. Athéna.

Analyse assistée par l'IA d'une image en fond clair d'une larve de poisson zèbre pour identifier l'anatomie interne en combinaison avec la détection de cellules souches hématopoïétiques marquées par GFP. Les cellules marquées par la GFP présentes uniquement dans la queue peuvent être comptées de manière sélective. Crédit photo : IDEA Bio-Medical

Azo : Lorsque vous avez commencé à travailler sur le logiciel Athena, combien de temps vous a-t-il fallu pour devenir indépendant et productif avec celui-ci ?

Alexandra Lubin :Quand je les ai rencontrés pour la première fois Athéna Logiciel, il y avait beaucoup de développement en cours. Cela a donné lieu à de nombreuses discussions avec IDEA Bio-Medical sur ce que nous attendions du logiciel, ce qui serait utile et a mis en évidence les domaines à améliorer.

Après la mise en service, la période de transition entre la première utilisation du logiciel et l'indépendance totale a été relativement courte.

Comment cela se compare-t-il aux autres instruments que vous utilisez, par exemple par rapport aux microscopes manuels ?

Alexandra Lubin :Ce fut une expérience unique dans la mesure où nous avons eu plus de contacts avec IDEA Bio-Medical que nous n'en aurions normalement. Je n'ai jamais utilisé un autre système comme celui-ci donc je n'ai pas de comparaison directe, mais c'est un logiciel excellent et extrêmement pratique.

Combien de temps vous faut-il pour analyser tous vos échantillons de poisson et comment cela se compare-t-il aux temps précédents ?

Alexandra Lubin :Si nous faisons ces expériences manuellement, nous ne pouvons examiner qu’une centaine de poissons à la fois. Cependant, cela prend beaucoup de temps, mais une fois que nous avons commencé, le Athéna nous pouvons augmenter ce nombre.

Le nombre de poissons que je contrôle dépend de leur comportement, comme tous ceux avec qui vous travaillez. Poisson zèbre tu le sauras. Il est possible de tester des centaines (de poissons) en peu de temps puisqu'il ne faut qu'environ 30 minutes entre le chargement de la plaque et la réception des résultats pour une centaine de poissons, alors qu'auparavant cela aurait pris une journée entière.

Que faire si vous avez besoin d'aide pour utiliser le logiciel ? Qui vous soutient et comment ?

Alexandra Lubin :Lorsque j'ai besoin d'aide avec le logiciel, je contacte l'équipe d'IDEA Bio-Medical. Ils ont été très utiles et offrent un partenariat collaboratif. Je leur fournis des photos ; Ils nous soutiennent – ​​cela fonctionne bien.

À quel moment avez-vous pensé que le logiciel Athena serait utile pour vos recherches ?

Alexandra Lubin :Lorsque j’ai commencé ce dépistage de médicaments, nous savions que nous devions introduire l’automatisation car il ne serait pas possible de tester manuellement des milliers de composés. Au fur et à mesure que nous avons commencé à examiner différentes méthodes, il est devenu clair à quel point le système était facile à utiliser et à quel point il était flexible. De plus, nous avons été attirés par le fait Athéna nous a permis de nous diversifier et de le modifier selon les besoins.

Où voyez-vous votre travail ensuite et son impact ?

Beth Payne :Je pense que cela a certainement ouvert la porte à de plus en plus d'écrans. Peut-être pouvons-nous maintenant réaliser des types de criblage plus ambitieux où nous utilisons, par exemple, plus d'un fluorophore ou plus d'un génotype en même temps, car le temps de criblage est d'autant plus court et plus efficace que l'on peut introduire plus de variables.

À propos du Dr Elspeth Payne

Le Dr Elspeth Payne est chercheuse clinique principale/consultante clinique à l'UCL Cancer Institute. Son laboratoire du Cancer Institute de l'UCL se consacre à l'étude des maladies héréditaires de l'insuffisance médullaire et des leucémies et utilise le poisson zèbre pour modéliser ces maladies. Le Dr Payne est également hématologue clinicienne à l'hôpital UCL, où elle traite des personnes atteintes de troubles sanguins tels que la leucémie et l'insuffisance médullaire.

À propos du Dr Alexandra Lubin

Le Dr Lubin est chercheur postdoctoral à l'UCL Cancer Institute, où elle utilise le poisson zèbre pour étudier le syndrome myélodysplasique (SMD) et la leucémie myéloïde aiguë (LMA) afin de développer de nouveaux traitements thérapeutiques. Elle a auparavant obtenu son doctorat en biologie chimique à l'Imperial College de Londres après avoir étudié la chimie à l'Université de Cambridge.

À propos d'IDEA Bio-Medical Ltée.

IDÉE Bio-Médical une entreprise spécialisée dans la microscopie automatisée et l'analyse d'images pour les chercheurs en sciences de la vie. Elle a été fondée en 2007 grâce à un partenariat entre YEDA (la branche de commercialisation de l'Institut Weizmann) et IDEA Machine Development (un centre d'innovation). Les produits d'IDEA, le système d'imagerie Hermes et le logiciel d'analyse d'images Athena, ont contribué à plus de 100 publications scientifiques dans des revues à comité de lecture et ont eu un impact significatif sur la science dans le monde entier.

IDEA Bio-Medical se concentre actuellement sur l'autonomisation des chercheurs sur le poisson zèbre, en leur fournissant une solution fiable et robuste pour l'analyse automatisée et impartiale des images du poisson zèbre en appliquant les connaissances et l'expertise de l'entreprise.

À cette fin, IDEA a développé un nouveau logiciel d’analyse d’images basé sur l’apprentissage profond pour les expériences in vivo sur le poisson zèbre. Le logiciel détecte automatiquement le contour du poisson zèbre et ses organes internes en champ clair sans nécessiter d'intervention de l'utilisateur. The identified anatomy is coupled to fluorescence channels to enable anatomy-specific examination of fluorescence changes. Il s’agit d’un système abordable et convivial spécialement conçu pour une analyse fiable et automatisée du poisson zèbre, basée sur des images.

Le logicielest disponible en tant que produit autonomeet accepte les images de microscopie dans plusieurs formats d'image, y compris propriétaires. Ilconvient aux chercheurs qui imagent et analysent seulement une poignée de poissons par semaine, ainsi qu'aux chercheurs qui imagent des centaines et des milliers de poissons dans des plaques multipuits pour des affichages à grande échelle. IDEA Bio-Medical propose un nouveau modèle de paiement à l'utilisation pour l'accès au logiciel afin de permettre un accès flexible.Par conséquent, tous les chercheurs utilisant des microscopes manuels ou des systèmes automatisés tiers peuvent facilement utiliser le logiciel Zfish d'IDEA pour extraire à la demande des informations quantitatives et significatives de leurs images de poisson zèbre.

Contactez IDEA Bio-Medical sur notre site internet Formulaire de contact et plus d'informations peuvent être trouvées dans le logiciel d'analyse du poisson zèbre Page produit.

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