Principe de mesure et de traitement des données, où les paramètres morphologiques et spectraux sont utilisés pour générer un modèle statistique qui permet l'analyse de nouvelles données cellulaires prises dans des expériences ultérieures pour la classification et l'analyse. Crédit :Pavillon et al, PNAS
Nicolas Pavillon (Professeur assistant), Nicholas I. Smith (professeur agrégé, Centre de recherche frontalier en immunologie, Université d'Osaka) et ses collaborateurs ont développé une plate-forme de microscopie multimodale sans marquage qui permet l'étude non invasive des préparations cellulaires sans avoir besoin de produits chimiques ou d'agent de contraste supplémentaires. Les paramètres extraits de ces mesures, couplé à des algorithmes machine, permettre l'étude de processus cellulaires fins tels que l'activation des cellules macrophages lors de l'exposition au lipopolysaccharide (LPS). Les auteurs démontrent que l'activation, ainsi que l'inhibition de l'activation partielle, peut être observé au niveau d'une cellule unique par caractérisation phénotypique et moléculaire uniquement par des moyens optiques non invasifs.
Les mesures optiques sans marquage sont devenues populaires grâce à leur capacité à observer des échantillons de manière non invasive. Des techniques telles que la microscopie de phase quantitative ou la spectroscopie Raman, tel qu'il est utilisé dans cette étude, ont été largement utilisées ces dernières années pour caractériser des spécimens et identifier des cellules de différentes origines. Cependant, la spécificité de ces approches ne permet généralement que la discrimination des types cellulaires. Le groupe montre dans cette étude que des processus fins tels que l'activation des macrophages au sein de populations de cellules identiques sont également possibles.
Les méthodes d'analyse standard sont souvent destructrices pour l'échantillon, ou s'appuyer sur des agents de contraste pour détecter des molécules d'intérêt spécifiques, ce qui limite l'étude aux molécules cibles connues. L'approche développée ici est basée sur des techniques non invasives qui s'appuient sur le contraste endogène de l'échantillon, c'est-à-dire sur son phénotype et son contenu moléculaire intracellulaire total. Par ailleurs, dosages standards, malgré leur sensibilité, mesurent souvent des échantillons au niveau de la population, profiter de l'effet cumulatif sur les molécules sécrétées, mais en perdant les informations sur la réponse cellulaire individuelle. L'approche présentée fournit des mesures au niveau d'une seule cellule, permettant l'étude de la variabilité de cellule à cellule au sein des populations.
