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Un système de microscopie cellulaire en quatre dimensions

Un consortium multidisciplinaire de 15 groupes travaille sur le développement d''une méthodologie exploitant des données de microscopie à haute résolution pour la biologie des systèmes. La microscopie de systèmes émerge en tant qu''instrument performant pour comprendre la migration et la division cellulaire.
Un système de microscopie cellulaire en quatre dimensions
La régulation des processus biologiques complexes dans l''espace et le temps a un impact sur la physiologie normale ou anormale. Les scientifiques doivent enregistrer et intégrer des données multiparamétriques de données spatiales et temporelles pour différencier les processus normaux et les anormaux.

Ainsi, le projet SYSTEMS MICROSCOPY («Systems microscopy - a key enabling methodology for next-generation systems biology»), financé par l''UE, développe une plateforme technologique pour l''étude de cellules uniques dans l''espace et le temps en 3D. La plateforme se base sur la microscopie optique de pointe pour produire des données de contenus à partir d''images.

L''un des objectifs du réseau est de développer une infrastructure de microscopie paneuropéenne pour la biologie des systèmes, dont de nouvelles plateformes et logiciels d''imagerie, ainsi que des méthodes pour les statistiques, la bioinformatique et la modélisation de la biologie des systèmes. La dynamique cellulaire est étudiée selon une méthode multidimensionnelle pour optimiser la quantité d''informations extraites à partir de l''imagerie de cellules en direct.

Le réseau s''intéresse particulièrement à la définition des processus de division et de migration cellulaire impliqués dans la biologie du cancer. Pour ce faire, ils utilisent une imagerie par intermittence pour visualiser les effets de l''expression sous-régulée de plusieurs centaines gènes mitotiques à l''échelle moléculaire.

Par ailleurs, les scientifiques ont développé un modèle pour simuler le processus de mitose en regroupant et en classant des mini-films de division cellulaire. La mise à l''essai de l''applicabilité translationnelle de l''approche du projet a permis d''identifier la dérégulation d''un ensemble de gènes associés à la mitose dans des échantillons de cancer du sein de type basal (ou «basal like»).

Les méthodes, stratégies et outils du projet devraient pouvoir être appliqués à de nombreux processus associés à la maladie. Les caractéristiques uniques de la microscopie des systèmes promettent son intégration rapide dans le domaine de la recherche sur la biologie des systèmes ainsi que l''identification des mécanismes d''action des médicaments.

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