Automatizált zebrahal-szűrés a mieloid leukémia gyógyszereinek felfedezésére

Automatizált zebrahal-szűrés a mieloid leukémia gyógyszereinek felfedezésére

GondolatvezetőDr. Elspeth Payne és Dr. Alexandra LubinUCL Rákkutató Intézet

Ebben az interjúban a NewsMedical Elspeth Payne-nel és Alexandra Lubinnal, a londoni UCL Cancer Institute rákkutatóival beszélget arról, hogyan használnak mesterséges intelligencia-alapú elemzőszoftvert a mieloid leukémiák automatizált, nagy áteresztőképességű vizsgálatára zebradán modellek segítségével. Athéné. Ez a megfizethető szoftvermegoldás újszerű, használati díjas alapon letölthető.

Kérem, mutassa be, mit csinál, és röviden írja le kutatását?

Elspeth Payne:A nevem Beth Payne, klinikai tudós vagyok. Laboratóriumom vérrákokkal, különösen mieloid rosszindulatú daganatokkal foglalkozik,és a kórházban is vigyázok a betegekre. A zebrahal modellezés és a gyógyszerszűrés kombinációját használjuk az elsődleges beteganyag mellett a tanulmányozáshoz ésjobbmegérteni a fejlődést mieloid leukémiák és hogyan kezelhetjük őket a jövőben.

Alexandra Lubin:A nevem Alex Lubin. Posztdoktori kutató vagyok Beth Payne laborjában. A mielodiszpláziás szindrómák (MDS) és az akut mieloid leukémia (AML) zebrafish modelljein dolgozom. A kábítószer-szűrés a fő projektem, és szeretnék drogszűrést végezni a zebrahal farkában lévő vérképző őssejtekben, hogy a szintetikus letalitást keressem.

Hogyan végezte a zebrahal elemzését az Athena szoftver használata előtt?

Alexandra Lubin:Amikor a gyógyszerszűrésem során az őssejteket nézem, megpróbálom mérni a sejtszám változását egy halban. Ennek manuális elvégzéséhez meg kell számolni a farok összes egyedi fluoreszcens sejtjét. Ez azt jelenti, hogy minden halat mikroszkóp alá kell helyeznie, végig kell mennie és meg kell számolnia, ami nagyon időigényes. Ezért kezdtünk el automatizált megközelítést keresni.

Milyen kihívásokkal kell szembenéznie, amikor a szükséges adatok beszerzéséről van szó?

Beth Payne:Kidolgoztunk néhány módszert a kábítószer-szűrésre, és bár a zebrahal kiváló modell erre, a megfelelő áteresztőképesség elérése kihívást jelentett. Bár sok különböző platform használható, ezek általában testreszabott megoldásokat kínálnak az adatok elemzésére. Ez azt jelenti, hogy minden új képernyő fejlesztése költséges, és sok időbe telik, amíg valami megfelel a célnak.

Mikor vált el a kézi képalkotástól és képelemzéstől, és keresett automatizált megoldásokat?

Beth Payne:Az automatizált szűrés tekintetében valószínűleg az elmúlt öt-tíz évben kerestük a megoldást. Néhány évente újragondoltuk ezt a kihívást, mint kulcsfontosságú célt, és megkérdeztük magunktól: „Hogyan tehetjük ezt az időt hatékonyabbá?” A képalkotás és a kézi sejtszámlálás szükséges az adatok megfelelő számszerűsítéséhez, de úgy gondoltuk, hogy óriási időmegtakarítást jelentene, ha automatizálható lenne. Nemcsak az ezekhez a lépésekhez szükséges időre, hanem arra is, hogy egy ilyen platform más kísérletekhez való felhasználásának lehetőségeinek egész sorát megnyissa.

Melyek a legnagyobb kihívások a kézi munkafolyamattal végzett mintavétel során?

Alexandra Lubin:A manuális módszer legnagyobb kihívása az, hogy időigényes. Nem különösebben nehéz, de azt jelenti, hogy órákat és órákat kell a mikroszkóp előtt tölteni. A másik fő probléma ezzel az, hogy nem lehet nagy mintát elérni. Ha olyan dolgot szeretne csinálni, mint a kábítószer-szűrés, az erősség a sok minta elemzésének képességében rejlik.

Mit hozott ez a technológia az Ön laborjába?

Beth Payne:Ebben a rendszerben hasznos volt, hogy a gyógyszerszűrés mellett minden indikációra alkalmazzuk. Például, ha van egy transzgénikus vagy akár egy in situ objektumunk, amelyet nagy tartalommal szeretnénk leképezni és megnézni, akkor a Athéné ahelyett, hogy manuálisan tenné.

A másik nagyszerű dolog a rendszerben, hogy rugalmas, és viszonylag gyorsan optimalizálható egy másik teszthez, mivel a rendszer felhasználóbarát. A cég sok támogatást kínál, hogy segítsen nekünk, ha nehézségekbe ütközünk.

Azt mondanám, hogy összességében sokkal jobb teljesítményt tesz lehetővé kísérleteinkben, mivel 20 embrió helyett 200-at használhatunk fel ugyanannyi feldolgozási idő alatt. Valójában lényegesen kevesebb időt vesz igénybe, mint egyébként. Összességében nagyobb rugalmasságot kínál a tervezhető kísérletek és az adatkimenetből elérhető teljesítmény tekintetében. Athéné.

Egy zebradán lárva világosmezős képének mesterséges intelligenciával segített elemzése a belső anatómia azonosítására a GFP-vel jelölt hematopoietikus őssejtek kimutatásával kombinálva. A csak a farokban jelenlévő GFP-vel jelölt sejteket szelektíven meg lehet számolni. Fotó: IDEA Bio-Medical

Azo: Amikor elkezdett dolgozni az Athena szoftveren, mennyi időbe telt, amíg függetlenné és eredményessé vált?

Alexandra Lubin:Amikor először találkoztam velük Athéné Szoftver, rengeteg fejlesztés történt. Ez sok vitát adott az IDEA Bio-Medical-lal arról, hogy mit akarunk a szoftvertől, mi lenne a hasznos, és mi emelné ki a fejlesztendő területeket.

Az üzembe helyezést követően viszonylag rövid volt az átmeneti időszak a szoftver első használatától a teljes függetlenségig.

Miben hasonlít ez az Ön által használt egyéb eszközökhöz, például a kézi mikroszkópokhoz?

Alexandra Lubin:Ez egyedülálló élmény volt abból a szempontból, hogy többet érintkeztünk az IDEA Bio-Medical céggel, mint általában. Még soha nem használtam ehhez hasonló rendszert, így nincs közvetlen összehasonlításom, de kiváló és rendkívül praktikus szoftver.

Mennyi ideig tart az összes halmintájának elemzése, és ez hogyan viszonyul a korábbi időszakokhoz?

Alexandra Lubin:Ha ezeket a kísérleteket kézzel végezzük, egyszerre csak körülbelül száz halat tudunk megvizsgálni. Ez azonban annyi időt vesz igénybe, de miután elkezdtük, a Athéné növelhetjük ezt a számot.

Az, hogy hány halat szűrök, attól függ, hogy a hal milyen jól viselkedik, mint mindenki, akivel együtt dolgozik Zebrahal tudni fogod. Lehetőség van több száz hal átvizsgálására rövid időn belül, mivel körülbelül 30 perc telik el a tányér betöltése és körülbelül száz hal esetében az eredmény megérkezése között, míg korábban ez egy egész napot vett igénybe.

Mi a teendő, ha segítségre van szüksége a szoftver használatához? Ki és hogyan támogat?

Alexandra Lubin:Ha segítségre van szükségem a szoftverrel kapcsolatban, kapcsolatba lépek az IDEA Bio-Medical csapatával. Nagyon segítőkészek voltak, és együttműködési partnerséget kínálnak. Ellátom őket képekkel; Támogatnak minket – ez zökkenőmentesen működik.

Mi volt az a pont, amikor úgy gondolta, hogy az Athena szoftver hasznos lenne a kutatásához?

Alexandra Lubin:Amikor elkezdtem ezt a gyógyszerszűrést, tudtuk, hogy automatizálást kell bevezetnünk, mert nem lesz lehetőség több ezer vegyület manuális szűrésére. Ahogy elkezdtük a különböző módszereket vizsgálni, világossá vált, hogy a rendszer milyen könnyen használható és mennyire rugalmas. Ráadásul vonzott minket az a tény Athéné lehetővé tette számunkra, hogy elágazzuk és szükség szerint módosítsuk.

Hol látja legközelebb a munkáját és annak hatását?

Beth Payne:Azt hiszem, ez minden bizonnyal egyre több képernyő előtt nyitotta meg az ajtót. Talán most már ambiciózusabb típusú szűréseket is készíthetünk, ahol például egynél több fluorofort vagy egynél több genotípust használunk egyszerre, mert a szűrési idő sokkal rövidebb és hatékonyabb, mint amennyivel több változót be lehetne vezetni.

Dr. Elspeth Payne-ről

Dr. Elspeth Payne a UCL Cancer Institute vezető klinikai kutatója/klinikai tanácsadója. Laboratóriuma a UCL Cancer Institute-ban az öröklött csontvelő-elégtelenség betegségeinek és leukémiáknak a tanulmányozásával foglalkozik, és zebrahalat használ e betegségek modellezésére. Dr. Payne egyben klinikai hematológus is az UCL Kórházban, ahol vérbetegségekben, például leukémiában és csontvelő-elégtelenségben szenvedőket kezel.

Dr. Lubin Alexandráról

Dr. Lubin az UCL Cancer Institute posztdoktori kutatója, ahol a zebradánt a mielodiszpláziás szindróma (MDS) és az akut mieloid leukémia (AML) tanulmányozására használja új terápiás kezelések kidolgozására. Korábban kémiai biológiából doktorált a londoni Imperial College-ban, miután kémiát tanult a Cambridge-i Egyetemen.

Az IDEA Bio-Medical Kft.-ről

ÖTLET Bio-Medical élettudományi kutatók számára végzett automatizált mikroszkópiára és képelemzésére szakosodott cég. 2007-ben alapították a YEDA (a Weizmann Intézet kereskedelmi részlege) és az IDEA Machine Development (egy innovációs központ) közötti partnerség révén. Az IDEA termékei, a Hermes képalkotó rendszer és az Athena képelemző szoftver több mint 100 tudományos publikációhoz járultak hozzá lektorált folyóiratokban, és világszerte jelentős hatást gyakoroltak a tudományra.

Az IDEA Bio-Medical jelenleg a zebrahal-kutatók felhatalmazására összpontosít, megbízható, robusztus megoldást kínálva számukra a zebrahalak automatizált és elfogulatlan képelemzéséhez a vállalat tudásának és szakértelmének felhasználásával.

Ebből a célból az IDEA új, mély tanuláson alapuló képelemző szoftvert fejlesztett ki in vivo zebrahal kísérletekhez. A szoftver automatikusan felismeri a zebradán körvonalát és belső szerveit világos mezőben anélkül, hogy felhasználói beavatkozásra lenne szükség. Az azonosított anatómia fluoreszcencia csatornákhoz kapcsolódik, hogy lehetővé tegye a fluoreszcencia változások anatómiai specifikus vizsgálatát. Ez egy megfizethető, felhasználóbarát rendszer, amelyet kifejezetten a zebrahal megbízható, automatizált képalapú elemzésére terveztek.

A szoftverönálló termékként kaphatóés elfogadja a mikroszkópos képeket többféle képformátumban, beleértve a szabadalmaztatottakat is. AztAlkalmas olyan kutatók számára, akik hetente csak egy maroknyi halat készítenek és elemeznek, valamint olyan kutatók számára, akik halak százait és ezreit készítik el többlyukú lemezeken nagyméretű megjelenítésekhez. Az IDEA Bio-Medical egy új, használati díjas modellt kínál a szoftverhez való hozzáféréshez, hogy lehetővé tegye a rugalmas hozzáférést.Ezért a kézi mikroszkópokat vagy harmadik féltől származó automatizált rendszereket használó kutatók könnyedén használhatják az IDEA Zfish szoftverét, hogy igény szerint mennyiségi, értelmes információkat nyerjenek ki zebrahal-képeikből.

Lépjen kapcsolatba az IDEA Bio-Medical céggel a weboldalunkon Kapcsolatfelvételi űrlap és további információk találhatók a zebrafish elemző szoftverben Termék oldal.

Szponzorált tartalomra vonatkozó irányelvek:A News-Medical.net olyan cikkeket és kapcsolódó tartalmakat tesz közzé, amelyek olyan forrásokból származhatnak, amelyekkel meglévő üzleti kapcsolataink vannak, feltéve, hogy az ilyen tartalom hozzáadott értéket képvisel a News-Medical.Net alapvető szerkesztői szellemiségéhez, amely az orvosi kutatás, tudomány, orvosi eszközök és kezelések iránt érdeklődő webhelylátogatók oktatása és tájékoztatása.

.