PLATE-FORME D'IMAGERIE ET DE BIOSIMULATION POUR DE NOUVEAUX MÉDICAMENTS POUR LE SYSTÈME NERVEUX CENTRAL
La plate-forme d'imagerie et de biosimulation pour de nouveaux médicaments pour le système nerveux central est un projet de 3 ans qui vise le développement et la validation de deux plates-formes synergiques offrant un service unique basé sur l'imagerie et la biosimulation. Ce projet a pour but d'augmenter la découverte et d'améliorer le développement de médicaments grâce à une meilleure compréhension du système nerveux central et un suivi des actions de ces médicaments potentiels aux niveaux sub-cellulaires et moléculaires.
Le projet est une collaboration internationale France-Québec financé par le consortium québécois sur la découverte du médicament (CQDM), Alsace Biovalley et OSÉO. Ce projet vise à mettre au point de nouvelles technologies et processus qui auront le pouvoir de faciliter la découverte ou le développement de nouveaux médicaments.
La partie biosimulation de la distribution de médicaments dans le system nerveaux central du projet sera réalisée par Rhenovia Pharma, tandis que la plate-forme d'imagerie de fluorescence cellulaire multiplexe sera développé par Photon etc, avec la collaboration du professeur Paul De Koninck du Centre de neurophotonique de l'Université Laval à Québec.
PROJET
Contexte : Les mécanismes fondamentaux à la base des maladies du système nerveux central restent mal définis. Ceci est en partie dû à un manque de méthodes appropriées pour étudier les processus moléculaires complexes à une petite échelle (i.e. la synapse). Cette limitation explique en partie la faible efficacité relative des traitements existants et notre incapacité à découvrir des traitements innovants pour les maladies du système nerveux central au cours de la dernière décennie. Ainsi, il y a un besoin éminent pour de nouveaux outils capable d'évaluer la dynamique des protéines le long de la membrane neuronale, suite à différentes stimulations ou traitements médicamenteux.
Objectifs : Le projet porte sur le développement d'une découverte de médicaments et d'une plate-forme pour les maladies du système nerveux central basée sur: (1) un système d'imagerie cellulaire et subcellulaire capable d'imager simultanément plusieurs marqueurs; (2) la conception de sondes pour de l'étiquetage multiples de récepteurs dans les neurones; (3) des outils d'analyse d'imagerie logiciels pour visualiser les marqueurs; et (4) une plate-forme de biosimulation qui implément et intègre des interactions spécifiques protéine-protéine, des cascades de signalisation, et le mouvement du récepteur le long de la membrane post-synaptique.
3. Plate-forme d'imagerie cellulaire multiplex
Pendant des années, l'imagerie cellulaires et l'imagerie des tissus ont été limités par le nombre de marqueurs que l'on pouvait utiliser pour imager et étudier de nombreux types de tissus ou d'espèces moléculaires simultanément. La technologie de Photon etc. peut éliminer ces limites de deux façons. Tout d'abord, en utilisant de nouveaux marqueurs à bande étroite tels les points quantiques, les nanosphères SERS, ou d'autres marqueurs Raman, l'imageur spectral permet d'accomplir des dizaines de multiplexage de marqueurs, et donc d'observer des dizaines de signaux simultanément. Cela peut conduire à des études in vitro beaucoup plus poussée lorsque l'on étudie l'effet de nouveaux médicaments sur des cascades de signalisation cellulaires.
La conception du prototype avec des capacités d'imagerie cellulaire en fluorescence est maintenant terminé et est en cours de fabrication. Le système se compose de l' imageur hyperspectral de Photon etc. couplé à un microscope Olympus IX-73 et la caméra HNU 512 EMCCD de Nüvü Caméras. Le filtre est conçu pour l'acquisition rapide de données hyperspectrale dans la gamme de longueurs d'onde allant de 500 à 900 nm avec une largeur de bande de 2 nm. L'éclairage est accomplie par une lampe au xénon de 300 W (Sutter Instruments) combinée avec des filtres optiques (Semrock). Le microscope est équipé d'une mise au point motorisée et d'une tourelle de miroir qui permet la sélection automatique de la longueur d'onde.
Le système devrait permettre l'acquisition d'images en fluorescence résolue spectralement en quelques secondes.
