Visiblement plus de mouvement : des chercheurs développent un nouveau microscope pour les cellules immunitaires
Analyse à haut débit de substances médicamenteuses : 60 fois plus rapide que les microscopes traditionnels
Les cellules immunitaires combattent par exemple les agents infectieux ou recherchent les cancers en développement. Pour ce faire, elles se déplacent en permanence à travers les tissus de notre corps. Mais si elles sont placées au mauvais endroit, les cellules immunitaires comme les granulocytes neutrophiles peuvent aussi causer des dommages : Si ces globules blancs infiltrent des tumeurs, le pronostic des patients s'en trouve souvent aggravé. Les personnes concernées pourraient donc bénéficier de médicaments qui empêchent les neutrophiles de migrer vers les tumeurs. Jusqu'à présent, seule la vidéomicroscopie traditionnelle permettait d'étudier ce comportement migratoire. Avec cette technique, un seul objectif observe le mouvement des cellules sous le microscope - un échantillon à la fois, l'un après l'autre. Des chercheurs de l'Université de Duisburg-Essen (UDE) et de l'Institut Leibniz des sciences analytiques (ISAS) ont maintenant développé un microscope pour l'analyse à haut débit de substances médicamenteuses. Ils peuvent ainsi analyser simultanément 64 et, à l'avenir, 384 échantillons. Ils ont présenté leur microscope ComplexEye (en français : œil à facettes ou œil complexe) dans Nature Communications. Matthias Gunzer, directeur de l'Institut d'immunologie expérimentale et d'imagerie (UDE) et chef du département de biospectroscopie à l'ISAS, "si l'on savait comment les neutrophiles peuvent être contrôlés, de nombreuses maladies pourraient être mieux traitées". Mais pour faire avancer de tels travaux de recherche, il manquait jusqu'à présent des méthodes d'analyse, surtout pour les petites cellules immunitaires qui se déplacent rapidement. Gunzer et ses co-auteurs ont pu augmenter considérablement la vitesse d'analyse de la migration grâce à la technique de ComplexEye. 60 fois plus vite que les microscopes traditionnels.
"Lors de nos tests, nous avons pu analyser les échantillons environ 60 fois plus vite que ce qui aurait été possible avec une vidéomicroscopie traditionnelle", expliquent les deux premiers auteurs, Zülal Cibir et Jaqueline Hassel (UDE). Pour étudier l'influence des principes actifs de médicaments existants sur la migration des neutrophiles, les chercheurs d'Essen ont testé environ 1.000 principes actifs issus d'une bibliothèque de substances du Lead Discovery Center de Dortmund. Pour l'analyse qui a suivi, les experts en IA de l'ISAS ont programmé un logiciel parfaitement adapté. À l'aide du système ComplexEye assisté par IA, les chercheurs ont identifié en quatre jours seulement 17 substances susceptibles d'influencer fortement la mobilité des neutrophiles humains.
ComplexEye : d'autres méthodes de diagnostic possibles
Dans un premier temps, ces découvertes ont une valeur scientifique fondamentale, mais les chercheurs espèrent qu'elles déboucheront sur de nombreuses nouvelles possibilités thérapeutiques. "Avec quelques adaptations mineures, le ComplexEye peut également être utilisé pour d'autres cellules, par exemple pour observer l'évolution d'une maladie et ainsi reconnaître les signes avant-coureurs d'une aggravation des infections, comme la menace d'une septicémie", explique l'immunologiste Gunzer.
À propos du ComplexEye
Pour développer le ComplexEye, les scientifiques de la faculté de médecine, de l'électrotechnique et des technologies de l'information de l'UDE et de l'ISAS de Dortmund ont travaillé en étroite collaboration. "Le défi consistait à construire des microscopes miniaturisés, à les rendre mobiles et à les assembler en un système suffisamment dense pour pouvoir enregistrer des vidéos de chacune des 384 chambres d'une plaque à puits, une cassette d'examen courante", explique le Dr Reinhard Viga, du département Composants électroniques et circuits de l'UDE. L'ingénieur en électricité a dirigé la construction technique du nouveau microscope. Comme l'œil à facettes d'une mouche, le ComplexEye se déplace sous la plaque ondulée et prend simultanément des photos à huit secondes d'intervalle avec toutes les lentilles. Les chercheurs assemblent ensuite ces prises de vue pour créer une vidéo en accéléré. Les cellules en mouvement visibles dans ces vidéos sont ensuite suivies ("trackées") par les chercheurs à l'aide de l'IA. À l'avenir, d'autres lentilles seront ajoutées au ComplexEye, ce qui permettra de prendre encore plus de photos.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Autres actualités du département science
Recevez les dernières actualités du secteur des sciences de la vie
Ne manquez plus aucune actualité : notre newsletter consacrée aux biotechnologies, au secteur pharmaceutique et aux sciences de la vie vous informe tous les mardis et jeudis. Les dernières nouvelles du secteur, les produits phares et les innovations - de manière compacte et compréhensible dans votre boîte de réception. Recherché par nos soins, pour que vous n'ayez pas à le faire.
