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Le test du micronoyau (MN) est fondamental en toxicologie génétique pour évaluer les dommages à l’ADN dans le développement de cosmétiques, de produits pharmaceutiques et de produits chimiques à usage humain 1,2,3,4. Les micronoyaux sont formés à partir de chromosomes entiers ou de fragments de chromosomes qui ne s’incorporent pas dans le noyau après la division et se condensent en petits corps circulaires séparés du noyau. Ainsi, MN peut être utilisé comme critère d’évaluation pour quantifier les dommages à l’ADN dans les essais de génotoxicité1.
La méthode préférée pour quantifier la MN est dans les cellules binucléées (BNC) une fois divisées en bloquant la division à l’aide de la cytochalasine-B (Cyt-B). Dans cette version du test, la cytotoxicité est également évaluée en marquant les cellules mononucléées (MONO) et polynucléées (POLY). Le test peut également être effectué en marquant MN dans les cellules MONO non bloquées, ce qui est plus rapide et plus facile à noter, la cytotoxicité étant évaluée à l’aide du nombre de cellules pré- et post-exposition pour évaluer la prolifération 5,6.
La notation physique du test a toujours été effectuée par microscopie manuelle, car cela permet une confirmation visuelle de tous les événements clés. Cependant, la microscopie manuelle est difficile et subjective1. Ainsi, des techniques automatisées ont été développées, y compris le balayage de lames de microscope et la cytométrie en flux, chacune avec ses propres avantages et limites. Alors que les méthodes de balayage des lames permettent de visualiser les événements clés, les lames doivent être créées à une densité cellulaire optimale, ce qui peut être difficile à réaliser. De plus, cette technique manque souvent de visualisation cytoplasmique, ce qui peut compromettre la notation des cellules MONO et POLY 7,8. Bien que la cytométrie en flux offre une capture de données à haut débit, les cellules doivent être lysées, ce qui ne permet pas l’utilisation de la forme Cyt-B du test. De plus, en tant que technique non d’imagerie, la cytométrie en flux conventionnelle ne permet pas de valider visuellement les événements clés 9,10.
Par conséquent, la cytométrie de flux d’imagerie (IFC) a été étudiée pour effectuer le test MN. L’ImageStreamX Mk II combine la vitesse et la robustesse statistique de la cytométrie en flux conventionnelle avec les capacités d’imagerie haute résolution de la microscopie dans un seul système11. Il a été démontré qu’en utilisant IFC, l’imagerie haute résolution de tous les événements clés peut être capturée et notée automatiquement à l’aide de techniques basées sur les caractéristiques 12,13 ou d’intelligence artificielle (IA) 14,15. En utilisant IFC pour effectuer le test MN, la notation automatique de beaucoup plus de cellules par rapport à la microscopie dans un laps de temps plus court est réalisable.
Ce travail s’écarte d’un flux de travail d’analyse d’imagesdécrit précédemment 16 et traite de toutes les étapes nécessaires pour développer et entraîner un modèle de forêt aléatoire (RF) et / ou de réseau neuronal convolutif (CNN) à l’aide du logiciel Amnis AI (ci-après dénommé « logiciel d’IA »). Toutes les étapes nécessaires sont décrites, y compris le remplissage des données de réalité sur le terrain à l’aide d’outils de marquage assistés par l’IA, l’interprétation des résultats de formation du modèle et l’application du modèle pour classer des données supplémentaires, permettant de calculer la génotoxicité et la cytotoxicité15.