Les lignées cellulaires sont largement utilisées dans les domaines de recherche en sciences de la vie, depuis la recherche sur les cellules souches et la biologie moléculaire jusqu’à la découverte de médicaments.
Ils offrent aux scientifiques la possibilité de tester de nouveaux composés, d’en apprendre davantage sur des processus biologiques complexes au niveau moléculaire et sont même eux-mêmes utilisés comme agents thérapeutiques en thérapie cellulaire. Cependant, ne pas savoir ce qui se passe à l’intérieur de la cellule en temps réel peut poser des défis qui limitent son utilité, en particulier dans le contexte des premières études sur le mécanisme d’action lors de la découverte précoce de médicaments. C’est un défi qu’A4Cell aide les chercheurs à relever grâce à sa technologie propriétaire, SPAchip®.
La technologie SPAchip consiste en une micropuce intracellulaire en silicium qui surveille les voies cellulaires en temps réel sur de longues périodes sans affecter la santé cellulaire. La puce est imprimée avec plusieurs sondes fluorescentes qui sont facilement captées par les cellules vivantes et capturent même les changements les plus subtils de la physiologie cellulaire.
Lors de l’événement Research and Innovation 2024 d’ELRIG, Technology Networks s’est entretenu avec Irene González, responsable des comptes clés chez A4cell, et Julio Martín, liaison stratégique principale chez A4cell, pour en savoir plus sur la technologie SPAchip et le laboratoire dans une cellule que j’ai pu apprendre. plus. Pourquoi les applications des appareils et de la technologie sont « infinies ».
Molly Campbell (MC) : Pouvez-vous parler des principaux défis qui existent dans la recherche sur l’analyse de cellules uniques du point de vue de la découverte de médicaments ?
Irene González (IG) : Surveiller ce qui se passe dans un modèle cellulaire en temps réel, qu’il s’agisse d’une culture cellulaire 2D, d’une culture cellulaire unique ou d’un modèle cellulaire complexe comme un organoïde, il y a des limites. L’imagerie des cellules vivantes dans la recherche sur la découverte de médicaments et la biologie cellulaire souffre des produits chimiques fluorescents traditionnels en solution, notamment de la cytotoxicité au fil du temps, des difficultés de multiplexage, de l’efflux de molécules des cellules et de la mauvaise perméabilité cellulaire.
MC : Pouvez-vous nous expliquer comment votre portefeuille de produits contribue à résoudre ces défis ?
IG : A4cell développe et commercialise des kits de détection cellulaire basés sur la technologie SPAchip. Ces puces sont des micropuces auxquelles sont attachées des sondes qui, une fois à l’intérieur de la cellule, peuvent suivre divers paramètres en temps réel. C’est comme avoir un petit laboratoire à l’intérieur d’une cellule, ou une paire d’yeux sentinelles à l’intérieur d’une cellule vivante pour observer ce qui se passe.
MC : Pouvez-vous nous parler du type de recherche effectuée à l’aide de la technologie SPAchip ?
IG : Sur la base de cette plateforme particulière, nous disposons d’un kit de détection du pH et d’un kit de détection du calcium, qui sont tous deux des kits de détection uniques. Nous avons également lancé une plateforme de multiplexage combinant plusieurs sondes sur la même puce. Par conséquent, un réactif peut être utilisé pour surveiller simultanément différents paramètres dans la même expérience. Nous développons également de nouvelles applications telles que des kits de détection d’oxygène et des kits de détection d’espèces réactives de l’oxygène (ROS).
Nous avons récemment terminé une étude de validation de principe utilisant cette technique sur un sphéroïde. Ils fonctionnent, le signal est stable et le modèle peut être surveillé sur de longues périodes, ce qui les rend idéaux lorsque vous travaillez avec des échantillons précieux dont la croissance prend plusieurs semaines. De plus, la puce reste intracellulaire et résiste à la perte de sphéroïdes lors de manipulations telles que la séparation cellulaire.
Actuellement, nous travaillons principalement avec des partenaires industriels impliqués dans les premiers processus de découverte de médicaments ou dans la recherche en biologie cellulaire. Notre technologie est compatible avec les méthodologies de tests cellulaires et est également utilisée par des groupes qui recherchent de nouvelles techniques pour rendre leurs processus plus efficaces. Une étude de cas spécifique est l’utilisation de notre technologie dans des expériences de toxicologie et de modes d’action. Grâce à la technologie SPAchip, vous pouvez voir comment les niveaux de pH et de calcium changent lorsque vous appliquez différentes concentrations de médicament à différentes lignées cellulaires.
Julio Martín (JM) : Un autre domaine d’application pourrait être celui des fournisseurs de cellules, en particulier les fournisseurs de cellules souches. Nous pensons que la surveillance des conditions des cellules tout au long du processus de production et de mise à l’échelle peut ajouter beaucoup de valeur en tant que mesure de contrôle qualité. C’est comme placer une sentinelle à l’intérieur de la cellule. Vous pouvez étiqueter des pourcentages spécifiques de cellules pour surveiller ce qui se passe dans la cellule. Une fois que la puce est à l’intérieur d’une cellule, celle-ci ne dispose d’aucun mécanisme pour l’extraire, elle peut donc suivre efficacement la cellule indéfiniment tant qu’elle est en vie.
Je pense souvent aux applications potentielles de notre technologie dans des domaines autres que les sciences de la vie, comme la détection environnementale, le diagnostic et même la thérapeutique. Les possibilités sont énormes. SPAchip peut être utilisé comme conteneur de fret cellulaire pour diverses molécules et particules. Non seulement des sondes moléculaires, mais aussi des protéines, des oligonucléotides, des micro-organismes, etc. peuvent être fixés. Nous serions heureux de connaître les opportunités et les idées sur la manière dont les partenaires aimeraient utiliser nos sondes.
MC : Pensez-vous que la technologie SPAchip peut être appliquée à la peinture cellulaire ?
IG : La peinture cellulaire consiste en un marquage morphologique multiple utilisant des colorants qui nécessitent une fixation et une coloration. Par conséquent, les instantanés de point de terminaison fournissent un résultat très utile. La technologie SPAchip permet l’imagerie de cellules physiologiques et contribue à développer les studios d’imagerie cellulaire car la surveillance est inoffensive et en temps réel. Nous prévoyons que les chercheurs en biologie cellulaire trouveront les deux méthodologies complémentaires au sein de leur boîte à outils expérimentale.
MC : Quel est le plus grand défi auquel vous êtes confronté en tant que startup ?
IG : Je pense que le manque de ressources est un grand défi. Habituellement, le nombre de startups est très limité, nous devons donc être multitâches et choisir la bonne conférence à laquelle assister. Nous aimerions exposer à chaque conférence, mais en tant que startup, ce n’est pas possible.
JM : Vous devez également être conscient des problèmes que rencontrent vos utilisateurs, vos clients cibles. J’ai besoin de vos commentaires. Parce que nous sommes un fournisseur de technologie, nous nous appuyons sur les informations de nos clients cibles pour comprendre comment nous pouvons les aider à résoudre leurs problèmes. Les événements et les conférences sont très importants pour nous car ils nous offrent la possibilité d’interagir directement avec des personnes qui peuvent nous fournir des commentaires pertinents. Je crois que dans les entreprises technologiques, nous devons être capables de passer de la technologie à l’application de cette technologie à des applications spécifiques qui fournissent des solutions uniques à des problèmes spécifiques. Pour A4cell, notre domaine d’application est la biologie cellulaire. C’est l’univers et il est infini. C’est un défi car les applications potentielles sont vastes.
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À propos de la personne interrogée :
Irene González est la principale responsable de compte chez A4cell. Julio Martín est stratège senior chez A4cell. La vision d’A4cell est de fournir aux industries universitaires, pharmaceutiques et biotechnologiques des outils puissants et innovants pour surveiller et améliorer les études d’analyse de cellules uniques vivantes à long terme dans le cadre de la recherche en biologie cellulaire et du développement de médicaments.
