用于骨髓白血病药物发现的自动斑马鱼筛选

用于骨髓白血病药物发现的自动斑马鱼筛选

思想领袖Elspeth Payne 博士和 Alexandra Lubin 博士伦敦大学学院癌症研究所

在本次采访中，NewsMedical 采访了伦敦大学学院癌症研究所的癌症研究人员 Elspeth Payne 和 Alexandra Lubin，了解他们如何使用人工智能驱动的分析软件，利用斑马鱼模型以自动化、高通量的方式研究骨髓性白血病。 雅典娜 。 这种经济实惠的软件解决方案可以以新颖的按使用付费的方式下载。

您能介绍一下您的工作并简要描述一下您的研究吗？

艾斯佩思·佩恩：我叫贝丝·佩恩，是一名临床科学家。 我的实验室致力于血癌，特别是骨髓恶性肿瘤，我也在医院照顾病人。 我们结合使用斑马鱼建模和药物筛选以及主要患者材料来研究和更好的了解发展 粒细胞白血病 以及我们将来可能以不同的方式对待他们。

亚历山德拉·卢宾：我叫亚历克斯·鲁宾。 我是贝丝·佩恩实验室的博士后研究员。 我研究骨髓增生异常综合征 (MDS) 和急性髓系白血病 (AML) 的斑马鱼模型。 药物筛选是我的主要项目，我想在斑马鱼尾部的造血干细胞中进行药物筛选，寻找合成致死率。

在使用 Athena 软件之前，您是如何对斑马鱼进行分析的？

亚历山德拉·卢宾：当我在药物筛选中观察干细胞时，我试图测量鱼细胞数量的变化。 要手动执行此操作，必须对尾部的所有单个荧光细胞进行计数。 这意味着您必须将每条鱼放在显微镜下进行检查并计数，这非常耗时。 这就是我们开始寻找自动化方法的原因。

在获取所需数据时您面临哪些挑战？

贝丝·佩恩：我们已经开发了一些药物筛选方法，尽管斑马鱼是一个很好的模型，但获得正确的通量一直是一个挑战。 尽管可以使用许多不同的平台，但它们通常都有定制的解决方案来分析数据。 这意味着开发每个新屏幕不仅成本高昂，而且需要很长时间才能获得适合您目的的东西。

您在什么时候放弃手动成像和图像分析并寻找自动化解决方案？

贝丝·佩恩：在自动筛选方面，过去五到十年我们可能一直在寻找解决方案。 我们每隔几年就会重新审视这一挑战，将其作为一个关键目标，并问自己：“我们如何才能提高时间效率？” 成像和手动细胞计数对于正确的数据量化是必要的，但我们认为如果可以自动化，这将节省大量时间。 不仅是为了这些步骤所需的时间，而且还为使用这样的平台进行其他实验提供了一系列的可能性。

使用手动工作流程采样时最大的挑战是什么？

亚历山德拉·卢宾：手动方法的最大挑战是它非常耗时。 这并不是特别困难，但它确实意味着要在显微镜下花费几个小时。 另一个主要问题是无法获得大样本量。 如果你想做药物筛选之类的事情，其优势在于能够分析许多样本。

这项技术给您的实验室带来了什么？

贝丝·佩恩：该系统的帮助在于，我们将其用于除药物筛选之外的所有适应症。 例如，如果我们有一个转基因物体，甚至是一个原位物体，我们想要对其进行成像并以高内容细节进行观察，我们会使用 雅典娜 而不是手动进行。

该系统的另一个优点是它非常灵活，您可以相对快速地针对不同的测定对其进行优化，因为该系统是用户友好的。 当我们遇到困难时，公司提供了很多支持来帮助我们。

我想说的是，总的来说，它使我们能够更好地为我们的实验提供动力，因为我们可以在相同的处理时间内使用 200 个胚胎，而不是仅仅 20 个胚胎。 事实上，它所花费的时间比其他情况要少得多。 总的来说，它在我们可以计划的实验以及我们可以从数据输出中获得的性能方面提供了更大的灵活性 雅典娜 。

AI 辅助分析斑马鱼幼虫的明场图像，结合检测 GFP 标记的造血干细胞来识别内部解剖结构。 可以选择性地对仅存在于尾部的 GFP 标记细胞进行计数。 图片来源：IDEA 生物医学

Azo：当您开始开发 Athena 软件时，您花了多长时间才能够独立使用它并提高工作效率？

亚历山德拉·卢宾：当我第一次遇到他们时 雅典娜 软件方面，正在进行大量开发。 这为与 IDEA Bio-Medical 进行大量讨论提供了空间，讨论我们希望从软件中得到什么、什么是有用的以及突出需要改进的领域。

调试后，软件从首次使用到完全独立的过渡时间较短。

与您使用的其他仪器相比（例如与手动显微镜相比）如何？

亚历山德拉·卢宾：这是一次独特的经历，因为我们与 IDEA Bio-Medical 的接触比平时更多。 我从来没有使用过像这样的其他系统，所以我没有直接比较，但它是优秀且非常实用的软件。

您分析所有鱼类样本需要多长时间？与之前相比如何？

亚历山德拉·卢宾：如果我们手动进行这些实验，我们一次只能检查大约一百条鱼。 然而，这需要很长时间，但是一旦我们开始， 雅典娜 我们可以增加这个数字。

我筛选的鱼的数量取决于鱼的行为良好程度，就像与您一起工作的每个人一样 斑马鱼 你会知道的。 可以在短时间内筛查数百条鱼，因为从装载到盘子到收到大约一百条鱼的结果之间只需要大约 30 分钟，而以前这需要一整天的时间。

如果您在使用该软件时需要帮助，该怎么办？ 谁支持你以及如何支持你？

亚历山德拉·卢宾：当我需要软件方面的帮助时，我会联系 IDEA Bio-Medical 的团队。 他们非常乐于助人，并提供了合作伙伴关系。 我向他们提供图片； 他们支持我们——一切进展顺利。

您在什么时候认为 Athena 软件对您的研究有用？

亚历山德拉·卢宾：当我开始进行药物筛选时，我们知道必须引入自动化，因为不可能手动筛选数千种化合物。 当我们开始研究不同的方法时，我们逐渐清楚了该系统的易用性和灵活性。 此外，我们还被以下事实所吸引： 雅典娜 允许我们根据需要进行扩展和更改。

您下一步在哪里看待您的工作及其影响？

贝丝·佩恩：我认为这无疑为越来越多的屏幕打开了大门。 也许现在我们可以进行更雄心勃勃的筛选类型，例如同时使用一种以上荧光团或一种以上基因型，因为筛选时间比引入更多变量要短得多且效率更高。

关于埃尔斯佩思·佩恩博士

Elspeth Payne 博士是伦敦大学学院癌症研究所的高级临床研究员/临床顾问。 她在伦敦大学学院癌症研究所的实验室致力于研究遗传性骨髓衰竭疾病和白血病，并使用斑马鱼来模拟这些疾病。 佩恩博士还是伦敦大学学院医院的临床血液学家，治疗白血病和骨髓衰竭等血液疾病患者。

关于亚历山德拉·鲁宾博士

Lubin 博士是伦敦大学学院癌症研究所的博士后研究员，她利用斑马鱼研究骨髓增生异常综合征 (MDS) 和急性髓系白血病 (AML)，以开发新的治疗方法。 她在剑桥大学学习化学后，在伦敦帝国理工学院获得了化学生物学博士学位。

关于IDEA生物医药有限公司

IDEA生物医药 一家专门为生命科学研究人员提供自动显微镜和图像分析的公司。 它成立于 2007 年，由 YEDA（魏茨曼研究所的商业化部门）和 IDEA Machine Development（创新中心）合作成立。 IDEA 的产品 Hermes 成像系统和 Athena 图像分析软件已在同行评审期刊上发表了 100 多篇科学出版物，对全球科学产生了重大影响。

IDEA Bio-Medical 目前专注于增强斑马鱼研究人员的能力，通过应用公司的知识和专业知识，为他们提供可靠、强大的解决方案，对斑马鱼进行自动化和公正的图像分析。

为此，IDEA开发了一种新颖的基于深度学习的图像分析软件，用于活体斑马鱼实验。 该软件无需用户输入即可在明场自动检测斑马鱼轮廓及其内脏器官。 所识别的解剖结构与荧光通道耦合，以便能够对荧光变化进行特定解剖结构的检查。 它是一种价格实惠、用户友好的系统，专为对斑马鱼进行可靠、自动化的基于图像的分析而设计。

软件可作为独立产品使用并接受多种图像格式的显微镜图像，包括专有图像。 它适合研究人员每周对少量鱼进行成像和分析，以及研究人员对多孔板中成百上千条鱼进行成像以进行大规模展示。 IDEA Bio-Medical 提供了一种新颖的按使用付费模式来访问软件，以实现灵活的访问。因此，任何使用手动显微镜或第三方自动化系统的研究人员都可以轻松使用 IDEA 的 Zfish 软件按需从斑马鱼图像中提取定量的、有意义的信息。

在我们的网站上联系 IDEA Bio-Medical 联系表 更多信息可以在斑马鱼分析软件中找到 产品页面 。

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