Plateforme de criblage haut débit pour l'imagerie quantitative assitée par apprentissage profond de modèles de cultures cellulaires 3D d'hépatotoxicité – DEEP-HEPATOSCREEN

Les cultures cellulaires 3D sont devenues la référence en biologie cellulaire. En reproduisant les fonctions et l'architecture cellulaire des tissus en version miniature, elles représentent une bonne alternative aux modèles animaux et ont des applications prometteuses en médecine régénérative, thérapie cellulaire et toxicologie. Néanmoins, les approches actuelles de contrôle qualité basées sur la génomique ou l'imagerie sont mal adaptées car intrinsèquement à faible débit, et généralement coûteuses et destructives.
DEEP-HEPATOSCREEN vise à surmonter ces limites en proposant de développer un instrument révolutionnaire de criblage à haut-débit dédié aux cultures cellulaires 3D, intégrant des supports de culture cellulaire 3D miniaturisés et une analyse phénotypique quantitative basée sur l'intelligence artificielle.
Nous proposons de nous focaliser sur des cultures cellulaires 3D pertinentes pour l’hépatotoxicité, et d'effectuer une preuve de concept dose-réponse afin d’étudier l'effet du paracétamol, pouvant causer des dommages graves et irréversibles au foie lorsqu'il est absorbé à forte concentration.
Pour atteindre cet objectif, nous effectuerons l’imagerie live massivement parallélisée de modèles de culture cellulaire 3D hépatiques exprimant l'histone H2B-GFP, à différentes concentrations de drogues, à partir desquels le profilage quantitatif des noyaux et la signature moléculaire seront déterminés et utilisés pour effectuer la classification phénotypique par intelligence artificielle.
DEEP-HEPATOSCREEN s'appuie sur des technologies de base et un savoir-faire de pointe développés par notre consortium, notamment la microscopie quantitative, l'intelligence artificielle, la protéomique, la bioinformatique et la biologie cellulaire.
A terme, notre projet à le potentiel d’accélérer la recherche sur les cultures cellulaires organotypiques et la découverte de nouveaux médicaments.