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En Yashraj Biotechnology aprovechan el sistema ImageXpress Nano para mejorar considerablemente la adquisición y análisis de imágenes multiparamétricas

Yashraj Biotechnology Limited

Dra. Shweta Bhatt, responsable científico jefe y directora de I+D

Sistema de adquisición automática de imágenes ImageXpress® Nano

Lector de microplacas multimodo SpectraMax® iD5

Software de adquisición y análisis de imágenes de alto contenido MetaXpress®

El reto

La toxicidad inesperada en áreas como cardiotoxicidad, hepatotoxicidad y neurotoxicidad es una grave complicación de la terapia clínica y una de las causas principales del fracaso de candidatos a fármacos prometedores durante el desarrollo. Los estudios con animales se han utilizado mucho en la investigación de toxicología para proporcionar una evaluación de la seguridad preclínica de diferentes fármacos en desarrollo. Las diferencias entre especies en cuanto a la penetración de la barrera hematoencefálica por los fármacos, el metabolismo de los fármacos y la toxicidad asociada contribuyen al fracaso de los ensayos con fármacos de modelos animales a humanos. El sistema existente para el descubrimiento de fármacos se ha basado en líneas celulares inmortalizadas, modelos animales de enfermedades humanas y ensayos clínicos en humanos. Asimismo, los candidatos a fármacos que han pasado como seguros en la fase preclínica a menudo muestran efectos tóxicos durante la fase clínica. Solo aproximadamente el 16 % de los fármacos, como media, son aprobados para uso humano.

Antes de cambiar al sistema ImageXpress Nano, en Yashraj Biotechnology utilizaban un microscopio de fluorescencia y contraste de fases, pero no tenían posibilidad de tomar Z-stacks de modelos de esferoides/organoides y no disponían de ningún software de análisis de imágenes.

El equipo de Yashraj Biotechnology con el sistema ImageXpress Nano

“El sistema de adquisición automática de imágenes ImageXpress Nano ofrece mucha flexibilidad en la adquisición de imágenes de gran variedad de muestras, desde agregados celulares 3D hasta células completas y orgánulos subcelulares”.
- Dra. Shweta Bhatt, responsable científico jefe, Yashraj Biotechnology

La solución

Yashraj Biotechnology está desarrollando una investigación puntera en el campo de las células madre y el sistema de adquisición automática de imágenes ImageXpress Nano les ha permitido adquirir mejores imágenes de sus hepatocitos, cardiomiocitos y células neuronales derivados de iPSC desarrollados internamente, así como varios tipos diferentes de ensayos multiparamétricos.

Los resultados

“El sistema de adquisición automática de imágenes ImageXpress Nano ofrece mucha flexibilidad en la adquisición de imágenes de gran variedad de muestras, desde agregados celulares 3D hasta células completas y orgánulos subcelulares. A diferencia de los microscopios de fluorescencia convencionales, el [ImageXpress Nano] permite el enfoque de diferentes planos de una estructura 3D (esferoides/organoides). También permite el control del entorno de las muestras mediante el control de valores preestablecidos de humedad, CO2 y temperatura para experimentos de lapso de tiempo y funciones de adquisición de imágenes de células vivas. El software de adquisición y análisis de imágenes de alto contenido MetaXpress® permite la adquisición y análisis de imágenes utilizando protocolos predefinidos para tipos específicos de experimentos y tiene a la vez flexibilidad para configurar protocolos personalizados. En general, el sistema ImageXpress Nano es una excelente plataforma para la adquisición y análisis de imágenes de alto rendimiento y multiparamétricas”. - Dra. Shweta Bhatt, responsable científico jefe, Yashraj Biotechnology

ensayo de crecimiento axonal

Figura: Ensayo de crecimiento axonal. Imágenes representativas de neuronas motoras del prosencéfalo derivadas de iPSC que muestran la tinción de tubulina-β (verde) en células no tratadas y tratadas con taxol. Las neuronas motoras del prosencéfalo se trataron con compuestos durante tres días y posteriormente se fijaron y tiñeron con anticuerpo antitubulina-β (TUJ-1).

Las células iPS pluripotentes expresan marcadores de pluripotencia: Oct-4, Nanog y SSEA4

Figura: Las células iPS pluripotentes expresan marcadores de pluripotencia. (A) Oct-4, (B) Nanog, (C) SSEA4. Tinción de contraste de núcleos con DAPI (azul).

Alteración del citoesqueleto: hepatocitos derivadas de iPSC con tinción de actina de células no tratadas y tratadas con latrunculina

Figura: Alteración del citoesqueleto. Imágenes representativas de hepatocitos derivados de iPSC que muestran la tinción de actina (verde) en células no tratadas y tratadas con latrunculina. Los hepatocitos se trataron con compuestos durante tres días y posteriormente se fijaron y tiñeron con antiactina-faloidina.

Cardiomiocitos derivados de iPSC con TUNEL y yoduro de propidio

Figura: Ensayo TUNEL. Imágenes representativas de cardiomiocitos derivados de iPSC que muestran la tinción TUNEL (verde) y yoduro de propidio (rojo) en células no tratadas y tratadas con doxorubicina. Los cardiomiocitos se trataron con compuestos durante tres días y posteriormente se fijaron y tiñeron con TUNEL y yoduro de propidio (PI).

Las células progenitoras neuronales derivadas de iPSC expresan los marcadores progenitores neuronales PAX6 y nestina

Figura: Las células progenitoras neuronales derivadas de iPSC expresan los marcadores progenitores neuronales PAX6 y nestina. Tinción de contraste de núcleos con DAPI (azul).

Derivadas de iPSC - Tuj1, GFAP y TH con tinción de contraste de núcleos con DAPI

Figura: A. Las neuronas motoras del prosencéfalo derivadas de iPSC expresan el marcador neuronal Tuj1. B. Los astrocitos derivados de iPSC expresan el marcador neuronal GFAP. C. Las neuronas dopaminérgicas de mesencéfalo derivadas de células madre expresan el marcador neuronal timidina hidroxilasa (TH). Tinción de contraste de núcleos con DAPI (azul).