Technique à haut débit en temps réel pour quantifier la formation de pièges extracellulaires à neutrophiles dans les neutrophiles humains
1 décembre 2023
Nous présentons une méthode automatisée à haut débit pour quantifier les pièges extracellulaires (TNE) de neutrophiles en utilisant le système d’analyse de cellules vivantes, couplée à une approche à double colorant dépendant de la perméabilité membranaire.
Nos recherches portent sur les neutrophiles, qui sont des premiers intervenants essentiels du système immunitaire et jouent un rôle important dans diverses maladies. Au cours des deux dernières décennies, il est devenu clair que les neutrophiles contribuent au développement du cancer, des maladies auto-immunes et d’autres affections inflammatoires en perturbant l’immunorégulation. Cela inclut la formation de pièges extracellulaires neutrophiles, de filets, de structures en forme de toile qui répondent à l’inflammation et pourraient être ciblés pour le traitement de ces maladies.
Cependant, malgré certaines molécules prometteuses ciblant les filets, il n’existe toujours pas de thérapie approuvée en cours de développement qui affecte spécifiquement ce mécanisme. Cela est au moins partiellement attribuable à l’absence d’une méthode de quantification objective, non biaisée, reproductible et à haut débit pour la formation de filets. Notre protocole utilise l’imagerie bicolore de cellules vivantes pour analyser le comportement des neutrophiles à l’aide de colorants perméables et imperméables à la membrane pour un suivi précis de la formation de filets.
Cette méthode distingue les neutrophiles formant un réseau et les neutrophiles sains en fonction de l’intégrité de la membrane et permet de différencier clairement les types de mort cellulaire grâce aux changements morphologiques absorbés par l’imagerie à contraste de phase. Cette méthode surmonte les problèmes des techniques précédemment rapportées pour quantifier la formation de filets et fournit une quantification efficace, reproductible et précise du filet de manière automatisée. Cette méthode aidera au développement de médicaments ciblant les neutrophiles en donnant la possibilité de cribler plusieurs cibles thérapeutiques contre la formation de filets à haut débit.
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Aperçu
Cette étude présente une méthode automatisée à haut débit pour quantifier les pièges extracellulaires des neutrophiles (NETs) à l'aide d'un système d'analyse de cellules vivantes. La méthode utilise une approche à double colorant fondée sur la perméabilité membranaire, permettant un suivi précis de la formation des NETs.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Immunologie
- Biologie cellulaire
- Recherche sur l'inflammation
Contexte
- Les neutrophiles sont des premiers intervenants essentiels dans le système immunitaire.
- Ils jouent un rôle important dans diverses maladies, notamment le cancer et les troubles immunitaires.
- Les neutrophiles contribuent à l'inflammation en formant des NET, des structures en forme de filet.
- Les thérapies actuelles ciblant les NET sont encore en cours de développement et n'ont pas encore été approuvées.
Objectif de l'étude
- Établir une méthode fiable pour quantifier la formation des NET.
- Permettre une analyse à haut débit du comportement des neutrophiles.
- Contribuer au développement de thérapies ciblant les NET dans les maladies inflammatoires.
Méthodes utilisées
- Imagerie en direct de cellules vivantes en double couleur.
- Utilisation de colorants perméables et imperméables à la membrane.
- Système automatisé de quantification à haut débit.
- Analyse du comportement des neutrophiles et de la formation des NET.
Résultats principaux
- La méthode permet une quantification objective et reproductible des NET.
- Les capacités de haut débit facilitent une analyse approfondie.
- Un suivi précis de la formation des NET a été obtenu grâce à l'approche à double colorant.
- Cette méthode peut aider à l'évaluation de thérapies ciblant potentiellement les NET.
Conclusions
- La méthode automatisée constitue une avancée significative dans la quantification des NET.
- Elle remédie aux limitations actuelles de l'analyse des NET.
- Cette approche pourrait améliorer la recherche sur les thérapies ciblant les maladies impliquant les NET.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
La quantification de la formation des pièges extracellulaires des neutrophiles (NET) avec un débit élevé et une bonne reproductibilité répond à un goulot d'étranglement critique dans la découverte de médicaments axée sur l'immunologie. Cette méthode automatisée d'imagerie en cellules vivantes utilisant deux colorants permet une évaluation objective de molécules ciblant les NET, soutenant la validation précoce des cibles ainsi que la réduction des incertitudes mécanistiques pour les programmes portant sur l'inflammation et les troubles immunitaires. Cette approche renforce la fiabilité prédictive pour le développement de thérapeutiques modulant les neutrophiles dans les filières en oncologie, maladies auto-immunes et maladies inflammatoires.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Permet une analyse rigoureuse de la formation des NET en tant que mécanisme pertinent pour la maladie.
- Prend en charge la validation fonctionnelle des cibles pour les composés modulant les neutrophiles.
- Facilite la détection mécanistique des risques en distinguant la NETose des autres voies de mort cellulaire.
- Améliore la fiabilité prédictive pour le développement de thérapeutiques ciblant les NET.
Développement de criblages et de tests
- Fournit des résultats standardisés et quantitatifs de la formation des NET dans diverses conditions.
- Permet le criblage à haut débit d'inhibiteurs ou de modulateurs candidats de la NETose.
- Facilite le développement d'essais reproductibles grâce à l'analyse automatisée des images et à la discrimination par double coloration.
- Prépare des systèmes biologiques validés pour des flux de travail d'évaluation de composés en aval.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne la quantification des NET avec des modèles de neutrophiles humains pertinents pour la maladie.
- Assure une continuité translationnelle depuis la découverte in vitro jusqu'à la validation préclinique de stratégies ciblant les NET.
- Permet des décisions d'avancement ajustées au risque, basées sur des profils quantitatifs d'inhibition des NET.
- Facilite l'alignement des biomarqueurs pour les études sur l'inflammation et les troubles de la régulation immunitaire.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Cette méthode d'imagerie en cellules vivantes utilisant deux colorants s'intègre au continuum de découverte, depuis la validation précoce de cibles jusqu'à l'identification de composés candidats et l'évaluation préclinique d'agents modulant les NET.
- Biologie de la découverte : Quantifie objectivement la formation des NET afin d'élucider les mécanismes dépendant des neutrophiles et d'appuyer la vérification d'hypothèses.
- Tri : Offre une préparation reproductible et adaptée aux analyses à haut débit pour l'évaluation de composés contre la NETose.
- Analytique : Produit des lectures quantitatives et résolues dans le temps pour comparer l'inhibition des NET dans différentes conditions.
- Recherche translationnelle : Relie les résultats in vitro à des modèles précliniques en utilisant des systèmes de neutrophiles humains.
- Réutilisation en entreprise : Met en place une plateforme évolutible et automatisée pour des campagnes continues de découverte de médicaments ciblant les NET.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans les programmes ciblant les NET.
- Valeur opérationnelle : Fournit des protocoles standardisés, automatisés et évolutifs de quantification des NET.
- Valeur stratégique : Permet de prendre des décisions éclairées d'aller ou de ne pas aller de l'avant, ainsi qu'un tri efficace des portefeuilles en fonction des actifs modulant les neutrophiles.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation et l'avancement, ajustés au risque, de candidats contre les maladies inflammatoires et immunitaires.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en imagerie de cellules vivantes et en biologie des neutrophiles.
- Requiert un accès à des plateformes d'imagerie automatisées et à une infrastructure analytique à double colorant.
- Exige une standardisation interéquipes des paramètres de mise en place des tests et d'analyse des données.
- Pourrait nécessiter des adaptations selon les sources de neutrophiles ou les modèles de maladie.
- Dépend d'algorithmes d'analyse d'images robustes pour une quantification précise des NET.
