En el Gustave Roussy Cancer Center utilizan los sistemas ImageXpress Widefield para evaluar los mecanismos de estrés y muerte celular en el tratamiento del cáncer
“Examinamos meticulosamente el mercado y probamos la mayoría de los sistemas disponibles”. OLIVER KEPP
COMPAÑÍA/UNIVERSIDAD
Kroemer Lab, Plataforma de Biología Celular, Gustave Roussy Cancer Center, París, Francia
MIEMBROS DEL EQUIPO
Director de investigación: Guido Kroemer
Jefe de equipo: Oliver Kepp
Personal docente: Allan Sauvat, Marion Leduc
PRODUCTOS UTILIZADOS
Software de adquisición y análisis de imágenes de alto contenido MetaXpress
Sistema de análisis de alto contenido ImageXpress Micro XLS Widefield
El reto
En el Kroemer Lab están interesados en los mecanismos moleculares del estrés y muerte celular. El modo de estrés y muerte celular que se provoca durante el tratamiento del cáncer tiene profundas implicaciones terapéuticas. Se ha lanzado una investigación sistemática para identificar los cambios moleculares que “deciden” qué subrutina particular de estrés o muerte celular se ejecuta preferiblemente. Además, las modalidades de muerte de células cancerosas y su efecto sobre el sistema inmunitario se analizan de forma sistemática para desarrollar estrategias que mejoren las posibilidades de éxito terapéutico.
La plataforma de Biología Celular (imagen derecha) dentro del Kroemer Lab se utiliza como centro para realizar métodos de cribado, ya que ofrece flujos de trabajo de biología celular totalmente automatizados que permiten la detección fenotípica de bibliotecas de compuestos y ARNpi a gran escala. Utilizan una batería de células con biosensor fluorescente para evaluar todos los tipos de estrés y muerte celular.
Para permitir esta investigación puntera, el grupo necesitaba un sistema de análisis de alto contenido que pudieran integrarse por completo en una plataforma automatizada que también incluyera gestión de compuestos y cultivo celular automatizado.
La solución
El grupo examinó meticulosamente el mercado y probó la mayoría de los sistemas disponibles antes de decidirse por el sistema de análisis de alto contenido ImageXpress® Micro XLS Widefield. Actualmente tienen cinco sistemas ImageXpress dentro del grupo, dos de los cuales están permanentemente integrados en su plataforma automatizada, uno de ellos se puede trasladar dentro y fuera de la plataforma si es necesario, y dos sistemas autónomos equipados con control del entorno que les permiten validar los hallazgos en la plataforma de cribado en ensayos con células vivas y en dispositivos microfluídicos.
La configuración que decidieron les permite usar filtros de múltiple pasos de banda en combinación con potentes motores de luz LED que hacen la adquisición extremadamente rápida al minimizar los movimientos mecánicos.
Hablando acerca de la plataforma, Kepp comenta: “La integración de los sistemas ImageXpress nos permite crear una solución que ofrece velocidad, gracias a las dos máquinas construidas de forma idéntica que funcionan en paralelo en la plataforma, y fiabilidad, gracias a la redundancia que crean”.
Para la adquisición y análisis de los datos, el equipo utiliza el software de adquisición y análisis de imágenes de alto contenido MetaXpress® en combinación con algoritmos R personalizados.
Sistema de análisis de alto contenido ImageXpress Micro XLS Widefield
Software de adquisición y análisis de imágenes de alto contenido MetaXpress
Productos utilizados
Capture imágenes de organismo completo y procesos celulares o intracelulares
El sistema de análisis de alto contenido ImageXpress Micro XLS se ha sustituido por el sistema de análisis de alto contenido ImageXpress Micro 4 lo que representa la culminación de cuatro generaciones de experiencia en imágenes. El ágil diseño más novedoso le permite impulsar sus investigaciones con este sistema más rápido que nunca, proporcionando a la vez la opción de actualizar a confocal en el futuro para ajustarse a las necesidades de su investigación.
Los resultados
El diseño exclusivo de la plataforma del grupo permite el diseño de ensayos extremadamente flexibles y el multiplexado al integrar cultivos celulares automatizados y gestión de compuestos con tres sistemas de análisis de alto contenido completamente automatizados mediante un robot industrial.
“Encontramos que el sistema ImageXpress y el software MetaXpress son fiables y fáciles de usar. Codificamos todas las herramientas de extracción de datos necesarias en R usando la base de datos SQL en la que se almacena la información de MetaXpress. Este enfoque nos permite ir de la imagen al gráfico de barras en el mínimo tiempo, lo que es algo que antes no podíamos hacer con nuestro antiguo sistema de adquisición de imágenes”, explica Kepp.
El rendimiento de un cribado de genoma completo es de 67 x 384 placas y la plataforma hace un cribado del genoma completo en una semana. Aparte del cribado del ARNpi, la automatización se utiliza principalmente para el cribado de bibliotecas de compuestos en diferentes dimensiones (concentración, tiempo, combinaciones).
Como ejemplo del tipo de investigación que permite esta tecnología, el grupo recientemente pudo demostrar que las grasas trans inhiben la autofagia inducida por ácidos grasos saturados (imagen).
Referencias
Publicaciones recientes
1) Sauvat A., et al. (2018). Trans-Fats Inhibit Autophagy Induced by Saturated Fatty Acids. EBioMedicine. pii: S2352-3964 (18) 30115-4. [Publicación electrónica previa a la publicación impresa].
2) Bezu L., et al. (2018). eIF2α phosphorylation is pathognomonic for immunogenic cell death. Cell Death & Differentiation. [Publicación electrónica previa a la publicación impresa].
3) Liu P., et al. (2017). Identification of pharmacological agents that induce HMGB1 release. Scientific Reports, 7 (1): 14915.
4) Sauvat A., et al. (2017). Automated Analysis of Fluorescence Colocalization: Application to Mitophagy. Methods in Enzymology, 588: 219-230.
5) Zhou H., et al. (2016). The oncolytic compound LTX-401 targets the Golgi apparatus. Cell Death & Differentiation, 23 (12): 2031-2041.