Human Cells Lung dendritiques: Répartition spatiale et phénotypique identification dans endobronchique Biopsies par immunohistochimie et cytométrie de flux
20 janvier 2017
Les cellules immunitaires résidentes dans les poumons, y compris les cellules dendritiques (DC) chez l’homme, sont essentielles à la défense contre les agents pathogènes et les allergènes inhalés. Cependant, en raison de la rareté du tissu pulmonaire humain, les études sont limitées. Ce travail présente des protocoles de traitement des biopsies endobronchiques de la muqueuse humaine pour l’étude des DC pulmonaires à l’aide de l’immunohistochimie et de la cytométrie en flux.
Le principal avantage de cette technique est qu’il est possible de générer beaucoup d’informations à partir de petits tissus obtenus lors de la bronchoscopie. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés en immunologie des muqueuses, où la bronchoscopie fait partie de l’établissement du diagnostic, comme la BPCO, la sarcoïdose ou le cancer du poumon. La démonstration visuelle de cette procédure permettra aux personnes novices dans cette méthode de reconnaître quand la digestion enzymatique est terminée. Greg Rankin, post-doctorant du laboratoire de notre collaborateur à Ume, fera la démonstration de cette procédure, avec Faezzah Baharom
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Aperçu
Cette étude porte sur les cellules immunitaires résidentes du poumon, en particulier les cellules dendritiques (DC), qui jouent un rôle essentiel dans la défense contre les agents pathogènes et les allergènes inhalés. En raison de la disponibilité limitée du tissu pulmonaire humain, les recherches dans ce domaine ont été restreintes. L'article présente des protocoles pour le traitement de biopsies endobronchiques muqueuses humaines afin d'étudier les cellules dendritiques pulmonaires par immunohistochimie et cytométrie en flux.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Immunologie
- Biologie respiratoire
- Biologie cellulaire
Contexte
- Les DC pulmonaires sont essentielles pour les réponses immunitaires dans le tractus respiratoire.
- Le tissu pulmonaire humain est rare, ce qui limite les possibilités de recherche.
- Comprendre les DC pulmonaires peut fournir des informations sur les maladies respiratoires.
- Des protocoles pour l'étude de ces cellules sont nécessaires afin de faire progresser la recherche.
Objectif de l'étude
- Développer des protocoles pour le traitement des biopsies endobronchiques.
- Faciliter l'étude des cellules dendritiques pulmonaires dans les tissus humains.
- Approfondir la compréhension des réponses immunitaires dans les poumons.
Méthodes utilisées
- Immunohistochimie pour la visualisation des DC dans les échantillons tissulaires.
- Cytométrie en flux pour l'analyse des populations cellulaires.
- Traitement de biopsies endobronchiques muqueuses humaines.
- Protocoles standardisés pour garantir la reproductibilité.
Résultats principaux
- Traitement réussi des biopsies endobronchiques en vue de leur analyse.
- Identification des cellules dendritiques pulmonaires par immunohistochimie.
- La cytométrie en flux a révélé des populations distinctes de cellules immunitaires.
- Les protocoles établis peuvent être utilisés pour des recherches futures.
Conclusions
- Les protocoles développés permettent une étude détaillée des cellules dendritiques pulmonaires.
- Les résultats de la recherche peuvent contribuer à la compréhension de l'immunité pulmonaire.
- De futures études pourront s'appuyer sur ces méthodes pour explorer la santé respiratoire.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
La compréhension de la biologie des cellules dendritiques pulmonaires est essentielle pour réduire les risques associés aux cibles immunothérapeutiques dans les maladies respiratoires. Cette méthode permet un profilage phénotypique et spatial de cellules immunitaires rares provenant de biopsies peu invasives, soutenant ainsi la validation des cibles en phase précoce de découverte. Elle fournit des éclairages mécanistiques sur la présentation de l'antigène et la tolérance immunitaire, éclairant les décisions de poursuite ou d'abandon pour les indications pulmonaires.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet l'analyse des phénotypes des cellules dendritiques dans le tissu pulmonaire humain afin de valider des cibles thérapeutiques impliquées dans la présentation de l'antigène.
- Valeur opérationnelle : Utilise des biopsies endobronchiques pour accéder à des cellules immunitaires pertinentes dans la maladie, sans nécessiter de résection pulmonaire invasive.
- Valeur prédictive : Facilite la découverte de biomarqueurs pour la stratification des patients dans les immunothérapies ciblant l'immunité pulmonaire.
Développement de criblages et de tests
- Prêt à l'essai : Génère des suspensions standardisées de cellules uniques à partir de biopsies digérées pour une immunophénotypage cytométrique en flux reproductible.
- Production quantitative : Permet la mesure précise de la fréquence et des états d'activation des cellules dendritiques en tant que paramètres pharmacodynamiques.
- Extensibilité : Optimisé pour de petits échantillons de tissu, permettant une surveillance longitudinale dans des cohortes précliniques et cliniques.
Recherche translationnelle et préclinique
- Pertinence pour les maladies : Directement applicable aux biopsies de patients atteints de BPCO, de sarcoïdose ou de cancer du poumon afin de comparer les altérations des cellules dendritiques dans différents états pathologiques.
- Continuité translationnelle : Établit un lien entre les résultats obtenus sur des tissus humains ex vivo et les modèles précliniques pour valider des hypothèses mécanistiques.
- Atténuation des risques : Réduit l'incertitude liée à la détection biologique en confirmant l'interaction avec la cible dans des cellules immunitaires pulmonaires humaines primaires.
Intégration du pipeline et du flux de travail
La méthode s'intègre dans le flux de travail de découverte, depuis la validation de l'hypothèse ciblée jusqu'aux études mécanistiques précliniques, permettant une amélioration itérative des candidats immunomodulateurs.
- Biologie de la découverte : Soutient la vérification d'hypothèses en cartographiant la distribution spatiale et le phénotype des cellules dendritiques en réponse à des antigènes ou des thérapeutiques inhalés.
- Depistage : Fournit des données quantitatives normalisées de profilage immunitaire adaptées au criblage à haut contenu de bibliothèques de composés.
- Analytique : Fournit des lectures multiparamétriques par cytométrie en flux pour quantifier les marqueurs co-stimulateurs, les récepteurs de cytokines et les états de maturation.
- Recherche translationnelle : Permet la comparaison des profils des cellules dendritiques dans les tissus pulmonaires sains et malades afin d'orienter la sélection des patients fondée sur des biomarqueurs.
- Réutilisation en entreprise : Met en place une plateforme réutilisable pour la surveillance immunitaire dans les programmes de développement de médicaments respiratoires.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance dans la cible en validant la modulation des cellules dendritiques dans un tissu pulmonaire humain primaire.
- Valeur opérationnelle : Fournit des protocoles reproductibles et standardisés pour l'isolement et la caractérisation des cellules immunitaires à partir d'échantillons de bronchoscopie.
- Valeur stratégique : Améliore l'efficacité du capital en permettant une détection précoce des effets immunitaires hors cible dans le tissu pulmonaire.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation ajustée au risque des immunomodulateurs selon leur activité sur les cellules dendritiques pulmonaires humaines.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en coloration par immunohistochimie, en conception de panneaux de cytométrie en flux et en dissociation enzymatique des tissus.
- Dépend de l'accès à des biopsies obtenues par bronchoscopie et à des protocoles de digestion optimisés pour une récupération cellulaire faible.
- Exige une standardisation entre les sites pour les études multicentriques afin d'assurer la comparabilité des données de phénotypage des cellules dendritiques.
- Doit tenir compte de la variabilité entre donneurs et du temps de traitement des tissus lors de l'interprétation des fréquences et des états d'activation des cellules dendritiques.
- Est limité par l'abondance faible des cellules dendritiques dans le tissu pulmonaire au stade basal, nécessitant des méthodes de détection sensibles et un regroupement suffisant des échantillons.
F.A.Q. sur la bio-industrie pharmaceutique
Chapters in this video
0:05
Title
1:01
Glycol Methylacrylate (GMA) Resin Endobronchial Biopsy Embedment
2:32
GMA-embedded Endobronchial Biopsy Immunohistochemical Staining
5:23
Endobronchial Biopsy Enzymatic Digestion and Flow Cytometric Analysis
8:17
Results: Identifying Immune and Dendritic Cell Subsets in Endobronchial Biopsies
10:08
Conclusion
