CNRS La lettre innovation

La microscopie de super-résolution est utilisée depuis quelques années par les biologistes pour s'affranchir des limites de la microscopie optique, qui ne permet pas de discerner les détails cellulaires plus petits qu'environ 200 nanomètres. Les microscopes de super-résolution, souvent des montages de laboratoire, permettent de voir des structures plus petites et même des molécules uniques impliquées dans des processus biologiques. Seul problème : l'opération est manuelle, très longue... et totalement incompatible avec les techniques de criblage à haut débit utilisé dans la recherche pharmaceutique pour détecter une molécule potentiellement intéressante parmi des milliers.

Des chercheurs de l'Institut interdisciplinaire de neurosciences¹ ont trouvé le moyen de contourner cet obstacle, en créant un nouvel instrument qui associe microscopie de super-résolution et criblage haut débit². Leur dispositif permet de détecter et d'analyser la position et le mouvement de molécules uniques dans une plaque de 96 puits³ contenant un panel d'échantillons à tester. Le système est automatisé : la plaque est posée sur une platine motorisée, et le microscope observe tour à tour chaque puit.

Mais le point clé de l'innovation réside dans l'analyse et l’interprétation des données. En effet, il s'agit d'observer des milliers de cellules et chaque cellule peut engendrer plusieurs giga-octets de données, dont il faut extraire les informations pertinentes. « Grâce à notre méthode brevetée⁴, l'analyse a lieu en temps réel, pendant l'acquisition des données. D'où un énorme un gain de temps et d’espace de stockage », indique Jean-Baptiste Sibarita, ingénieur de recherche à l'Institut interdisciplinaire de neurosciences. Le logiciel, par des techniques du type Big Data, extrait les données pertinentes pour les synthétiser et les mettre en forme à destination des chercheurs.

Le dispositif peut s'adapter aux diverses techniques de microscopie de super-résolution. Les chercheurs ont maintenant pour objectif de réaliser un système conçu pour être utilisable en routine par les chercheurs de différentes disciplines (neurobiologistes....). Par ailleurs des collaborations industrielles permettront de valider l'usage du nouvel outil dans la recherche de nouveaux traitements thérapeutiques.

¹ CNRS/université de Bordeaux

² Travaux publiés dans la revue Nature Methods le 30/10/2017 : Localization-based super-resolution imaging meets high-content screening. Anne Beghin, Adel Kechkar, Corey Butler, Florian Levet, Marine Cabillic, Olivier Rossier, Gregory Giannone, Rémi Galland, Daniel Choquet & Jean-Baptiste Sibarita.

³ Les plaques à 96 puits sont celles utilisées pour le criblage haut débit.

⁴ Brevet EP12166450, en propriété CNRS, déposé le 05/02/2012.