Automatizovaný skríning zebričiek na objavenie liekov na myeloidnú leukémiu

Automatizovaný skríning zebričiek na objavenie liekov na myeloidnú leukémiu

Myšlienkový vodcaDr Elspeth Payne a Dr. Alexandra LubinUCL Cancer Institute

V tomto rozhovore NewsMedical hovorí s Elspeth Payne a Alexandrou Lubin, výskumníkmi rakoviny z UCL Cancer Institute v Londýne, o tom, ako používajú analytický softvér poháňaný AI na štúdium myeloidných leukémií automatizovaným a vysoko výkonným spôsobom pomocou modelov zebričiek. Athena. Toto cenovo dostupné softvérové ​​riešenie je k dispozícii na stiahnutie na základe novej platby za použitie.

Mohli by ste, prosím, predstaviť, čomu sa venujete, a stručne opísať svoj výskum?

Elspeth Payne:Volám sa Beth Payne a som klinická vedkyňa. Moje laboratórium pracuje na rakovine krvi, najmä na myeloidných malignitách,a starám sa aj o pacientov v nemocnici. Na štúdium používame kombináciu modelovania zebričiek a skríningu liekov spolu s primárnym materiálom pre pacientovlepšiepochopiť vývoj myeloidné leukémie a rôznymi spôsobmi, ako s nimi v budúcnosti zaobchádzať.

Alexandra Lubinová:Volám sa Alex Lubin. Som postdoktorandský výskumník v laboratóriu Beth Payne. Pracujem na modeloch zebričiek myelodysplastických syndrómov (MDS) a akútnej myeloidnej leukémie (AML). Drogový skríning je mojím hlavným projektom a chcel by som vykonať skríning liekov v hematopoetických kmeňových bunkách v chvoste zebričky, aby som zistil syntetickú letalitu.

Ako ste vykonali analýzu zebričiek pred použitím softvéru Athena?

Alexandra Lubinová:Keď sa pri skríningu liekov pozerám na kmeňové bunky, snažím sa zmerať zmenu počtu buniek u rýb. Aby ste to urobili manuálne, musia sa spočítať všetky jednotlivé fluorescenčné bunky v chvoste. To znamená, že každú rybu musíte dať pod mikroskop, prejsť ju a spočítať, čo je časovo veľmi náročné. Preto sme začali hľadať automatizovaný prístup.

Akým výzvam čelíte pri získavaní údajov, ktoré potrebujete?

Beth Payne:Vyvinuli sme niekoľko metód na skríning liekov, a hoci zebrafish je na to skvelým modelom, dosiahnuť správnu priepustnosť bola výzva. Hoci existuje veľa rôznych platforiem, ktoré možno použiť, zvyčajne majú prispôsobené riešenia na analýzu údajov. To znamená, že vývoj každej novej obrazovky je nákladný a trvá dlho, kým získate niečo, čo funguje pre váš účel.

V akom bode ste upustili od manuálneho zobrazovania a analýzy obrazu a hľadali ste automatizované riešenia?

Beth Payne:Z hľadiska automatizovaného skríningu sme pravdepodobne hľadali riešenie posledných päť až desať rokov. Každých pár rokov sme túto výzvu prehodnotili ako kľúčový cieľ a položili sme si otázku: „Ako to môžeme zefektívniť? Zobrazovanie a manuálne počítanie buniek sú potrebné na správnu kvantifikáciu údajov, ale mysleli sme si, že by to bola veľká úspora času, keby sa to dalo automatizovať. Nielen na čas potrebný na tieto kroky, ale aj na otvorenie celej škály možností využitia takejto platformy na ďalšie experimenty.

Aké sú najväčšie výzvy pri odbere vzoriek pomocou manuálneho pracovného postupu?

Alexandra Lubinová:Najväčšou výzvou pri manuálnej metóde je, že je časovo náročná. Nie je to obzvlášť ťažké, ale znamená to tráviť hodiny a hodiny pri mikroskope. Ďalším hlavným problémom je, že nemôžete dosiahnuť veľké veľkosti vzoriek. Ak chcete urobiť niečo ako drogový screen, sila spočíva v schopnosti analyzovať veľa vzoriek.

Čo priniesla táto technológia do vášho laboratória?

Beth Payne:Tomuto systému pomohlo, že ho okrem skríningu liekov používame na všetky indikácie. Napríklad, ak máme transgénny alebo dokonca in situ objekt, ktorý chceme zobraziť a pozrieť sa naň s vysokým obsahom detailov, použijeme Athena namiesto toho, aby ste to robili ručne.

Ďalšou skvelou vecou na systéme je, že je flexibilný a môžete ho pomerne rýchlo optimalizovať pre iný test, pretože systém je užívateľsky prívetivý. Spoločnosť ponúka veľkú podporu, ktorá nám pomôže, keď sa stretneme s ťažkosťami.

Povedal by som, že celkovo nám to umožňuje oveľa lepšie poháňať naše experimenty, pretože namiesto iba 20 embryí môžeme použiť 200 na rovnaký čas spracovania. V skutočnosti to trvá podstatne menej času, ako by to bolo inak. Celkovo ponúka väčšiu flexibilitu, pokiaľ ide o experimenty, ktoré môžeme plánovať, a druh výkonu, ktorý môžeme získať z výstupu údajov Athena.

Analýza asistovanej AI snímky svetlého poľa larvy zebrafish na identifikáciu vnútornej anatómie v kombinácii s detekciou hematopoetických kmeňových buniek označených GFP. Bunky značené GFP prítomné iba v chvoste možno selektívne spočítať. Fotografický kredit: IDEA Bio-Medical

Azo: Keď ste začali pracovať na softvéri Athena, ako dlho vám trvalo stať sa nezávislým a produktívnym?

Alexandra Lubinová:Keď som na ne prvýkrát narazil Athena Softvér, prebiehal veľký vývoj. To poskytlo priestor na veľa diskusií s IDEA Bio-Medical o tom, čo od softvéru očakávame, čo by bolo užitočné a zdôraznili oblasti na zlepšenie.

Po uvedení do prevádzky bolo prechodné obdobie od prvého použitia softvéru po úplnú nezávislosť relatívne krátke.

Ako je to v porovnaní s inými prístrojmi, ktoré používate, napríklad v porovnaní s manuálnymi mikroskopmi?

Alexandra Lubinová:Bola to jedinečná skúsenosť v tom, že sme mali viac kontaktov s IDEA Bio-Medical, ako by sme bežne mali. Nikdy som iný systém ako tento nepoužíval, takže nemám priame porovnanie, ale je to výborný a mimoriadne praktický softvér.

Ako dlho vám trvá analýza všetkých vzoriek rýb a ako je to v porovnaní s predchádzajúcimi obdobiami?

Alexandra Lubinová:Ak tieto pokusy robíme ručne, môžeme naraz preskúmať len asi sto rýb. To však zaberie toľko času, ale keď sme začali, Athena môžeme toto číslo zvýšiť.

Koľko rýb preverím závisí od toho, ako dobre sa ryby správajú, ako od všetkých, s ktorými pracujete Zebrafish budeš vedieť. Je možné otestovať stovky (ryb) v krátkom čase, pretože medzi vložením taniera a získaním výsledkov pre približne sto rýb trvá len asi 30 minút, zatiaľ čo predtým by to trvalo celý deň.

Čo robiť, ak potrebujete pomoc pri používaní softvéru? Kto ťa podporuje a ako?

Alexandra Lubinová:Keď potrebujem pomoc so softvérom, kontaktujem tím v IDEA Bio-Medical. Boli skutočne nápomocní a ponúkajú partnerskú spoluprácu. Poskytujem im obrázky; Podporujú nás – funguje to hladko.

V akom bode ste si mysleli, že softvér Athena bude užitočný pre váš výskum?

Alexandra Lubinová:Keď som začal s týmto skríningom liekov, vedeli sme, že musíme zaviesť automatizáciu, pretože nebude možné manuálne skrínovať tisíce zlúčenín. Keď sme sa začali zaoberať rôznymi metódami, bolo jasné, aké jednoduché bolo používanie systému a aký bol flexibilný. Navyše nás upútala skutočnosť Athena nám umožnilo rozvetviť sa a zmeniť podľa potreby.

Kde vidíte svoju prácu ďalej a jej vplyv?

Beth Payne:Myslím, že to určite otvorilo dvere na ďalšie a ďalšie obrazovky. Možno teraz môžeme robiť ambicióznejšie typy screeningov, kde používame napríklad viac ako jeden fluorofór alebo viac ako jeden genotyp súčasne, pretože čas skríningu je oveľa kratší a efektívnejší, ako môžete zaviesť viac premenných.

O doktorke Elspeth Payne

Dr. Elspeth Payne je vedúcou klinickou výskumníčkou/klinickou konzultantkou v UCL Cancer Institute. Jej laboratórium v ​​UCL's Cancer Institute sa venuje štúdiu dedičných chorôb zlyhávania kostnej drene a leukémií a používa zebrafish na modelovanie týchto chorôb. Dr. Payne je tiež klinickou hematologičkou v nemocnici UCL, kde lieči ľudí s krvnými ochoreniami, ako je leukémia a zlyhanie kostnej drene.

O doktorke Alexandre Lubinovej

Dr. Lubinová je postdoktorandkou v UCL Cancer Institute, kde využíva zebrafish na štúdium myelodysplastického syndrómu (MDS) a akútnej myeloidnej leukémie (AML) s cieľom vyvinúť nové terapeutické liečby. Predtým ukončila doktorát z chemickej biológie na Imperial College London po štúdiu chémie na University of Cambridge.

O spoločnosti IDEA Bio-Medical Ltd.

IDEA Bio-Medical spoločnosť špecializujúca sa na automatizovanú mikroskopiu a analýzu obrazu pre výskumníkov v oblasti biologických vied. Bola založená v roku 2007 prostredníctvom partnerstva medzi YEDA (komercializačná časť Weizmannovho inštitútu) a IDEA Machine Development (inovačné centrum). Produkty IDEA, zobrazovací systém Hermes a softvér na analýzu obrazu Athena, prispeli k viac ako 100 vedeckým publikáciám v recenzovaných časopisoch a mali významný vplyv na vedu na celom svete.

IDEA Bio-Medical sa v súčasnosti zameriava na posilnenie postavenia výskumníkov zebričiek a poskytuje im spoľahlivé, robustné riešenie pre automatizovanú a nezaujatú analýzu obrazu zebričiek s využitím znalostí a odborných znalostí spoločnosti.

Za týmto účelom IDEA vyvinula nový softvér na analýzu obrazu založený na hlbokom učení pre in vivo experimenty so zebričkou. Softvér automaticky deteguje obrys zebričky a jej vnútorných orgánov v jasnom poli bez toho, aby vyžadoval zásah používateľa. Identifikovaná anatómia je spojená s fluorescenčnými kanálmi, aby sa umožnilo anatomicky špecifické vyšetrenie zmien fluorescencie. Je to cenovo dostupný, užívateľsky prívetivý systém špeciálne navrhnutý pre spoľahlivú, automatizovanú analýzu zebričiek na základe obrázkov.

Softvérje k dispozícii ako samostatný produkta akceptuje mikroskopické obrázky vo viacerých obrazových formátoch, vrátane proprietárnych. toje vhodný pre výskumníkov, ktorí zobrazujú a analyzujú len niekoľko rýb týždenne, ako aj pre výskumníkov, ktorí zobrazujú stovky a tisíce rýb vo viacjamkových platniach pre veľkoplošné displeje. IDEA Bio-Medical ponúka nový model platenia za použitie pre prístup k softvéru, ktorý umožňuje flexibilný prístup.Preto môžu všetci výskumníci, ktorí používajú manuálne mikroskopy alebo automatizované systémy tretích strán, jednoducho použiť softvér Zfish od IDEA na extrahovanie kvantitatívnych a zmysluplných informácií zo svojich obrázkov zebričiek na požiadanie.

Kontaktujte IDEA Bio-Medical na našej webovej stránke Kontaktný formulár a ďalšie informácie nájdete v softvéri na analýzu zebrafish Stránka produktu.

Pravidlá pre sponzorovaný obsah:News-Medical.net zverejňuje články a súvisiaci obsah, ktorý môže pochádzať zo zdrojov, s ktorými máme existujúce obchodné vzťahy, za predpokladu, že takýto obsah pridáva hodnotu k hlavnému redakčnému étosu News-Medical.Net, ktorým je vzdelávať a informovať návštevníkov webových stránok, ktorí sa zaujímajú o lekársky výskum, vedu, zdravotnícke pomôcky a liečbu.

.