Biographie

Le D^r Liangyi Chen est professeur à la Peking University. Il a obtenu son diplôme de master en génie biomédical à la Xi’an JiaoTong University, puis il s’est spécialisé en génie biomédical en effectuant un doctorat à la Huazhong University of Science and Technology. Son laboratoire travaillait sur deux aspects interdépendants : la mise au point de nouvelles techniques d’imagerie et de nouveaux algorithmes d’analyse quantitative des images et l’application de ces technologies pour étudier la régulation de la sécrétion d’insuline stimulée par le glucose à différents niveaux (cellules individuelles, îlots de Langerhans et in vivo), chez des animaux sains et malades. La microscopie à éclairage structuré ultra-sensible fondée sur les matrices hessiennes (Hessian SIM) pour l’imagerie à super-résolution des cellules vivantes, l’algorithme de déconvolution impulsionnelle pour la résolution spatiale étendue des microscopes à fluorescence limités par leurs optiques, la tomodensitométrie par diffraction assistée par fluorescence à super-résolution (SR-FACT) pour mettre en évidence le relief tridimensionnel de l’interactome des organites cellulaires, la microscopie à feuillet de lumière à balayage numérique, à trois axes et à deux photons (2P3A-DSLM) pour l’imagerie des tissus et des petits organismes et le microscope miniature à excitation à deux photons à haute résolution rapide (FHIRM-TPM) pour l’imagerie cérébrale effectuée sur des souris non entravées sont quelques-unes des techniques mises au point. Il est également bénéficiaire d’une bourse du fonds national réservé aux éminents chercheurs de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine.

Résumé

Surmonter les limites de résolution physique des microscopes à fluorescence grâce à la déconvolution impulsionnelle

Lors de cette session, le D^r Chen présentera deux nouvelles méthodes de microscopie de fluorescence à haute résolution développées dans son laboratoire pour l’imagerie des échantillons vivants :

« La première méthode est pour l’imagerie à super-résolution sur le long terme de cellules vivantes. Nous avons mis au point un algorithme de déconvolution pour la microscopie à éclairage structuré fondée sur les matrices hessiennes (Hessian-SIM). Cet algorithme utilise la continuité des structures biologiques en plusieurs dimensions comme base a priori pour guider la reconstruction des images. Il permet également d’acquérir des images super-résolues présentant moins d’artefacts avec moins de 10 % de la dose photonique habituellement utilisée pour la microscopie à illumination structurée conventionnelle tout en étant considérablement plus performant que les algorithmes actuels aux faibles intensités de signal. Sa haute sensibilité permet l’utilisation d’impulsions d’excitation inférieures à la milliseconde suivies par des temps de récupération dans l’obscurité pour réduire le photoblanchiment des protéines fluorescentes, ce qui permet de prendre des images à intervalles en super-résolution de cellules vivantes pendant plusieurs heures.

Suite à ce premier travail, nous nous sommes rendu compte que les résolutions spatiales des images de cellules vivantes prises avec des microscopes à super-résolution sont limitées par le flux maximal de photons captés. En tirant profit des connaissances a priori de la densité et de la continuité des structures biologiques, nous avons développé un algorithme de déconvolution capable de doubler la résolution des microscopes à super-résolution avec le même flux de photons. La microscopie à éclairage structuré impulsionnel (Sparse-SIM) permet ainsi d’atteindre une résolution d’environ 60 nm à une fréquence d’images de 564 Hz, ce qui permet d’observer des structures intermédiaires complexes, telles que les petits pores de fusion des vésicules, les pores nucléaires annulaires constitués de différentes nucléoporines, ainsi que les mouvements entre les membranes mitochondriales interne et externe des cellules vivantes. De même, la déconvolution impulsionnelle peut être utilisée pour améliorer la résolution tridimensionnelle et le contraste de la microscopie à éclairage structuré s’appuyant sur la technologie confocale à disque rotatif (SD-SIM) et fonctionne dans des conditions où le rapport signal/bruit est insuffisant, ce qui permet de réaliser en routine des images de cellules vivantes en super-résolution tridimensionnelles quadrichromes avec une résolution d’environ 90 nm. Dans l’ensemble, nous pensons que la déconvolution impulsionnelle peut constituer un outil général capable de repousser les limites de résolution spatiotemporelles de la microscopie de fluorescence des cellules vivantes. »

Biographie

Krishanu Ray est membre de l’Indian National Science Academy et professeur au sein du département des sciences biologiques du Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) de Bombay, en Inde. Il a obtenu son master en biophysique, biologie moléculaire et génétique de l’University of Calcutta et son doctorat en biologie moléculaire au sein du TIFR sous l’égide de la Mumbai University. Il a ensuite travaillé pour l’Institute of Molecular Cell Biology de Singapour et le Howard Hughes Medical Institute de l’University of California, San Diego, avant de rejoindre les rangs du TIFR. C’est en 1998 que Krishanu a fondé son laboratoire au TIFR afin de lancer des recherches en biologie cellulaire moléculaire sur les protéines motrices et d’étudier leur impact sur le développement et le comportement d’un organisme. Ses travaux de recherche se sont ensuite concentrés sur la manière dont la kinésine 2, une protéine motrice, transporte les protéines solubles et associées à une vésicule dans les axones et les cils cellulaires en réponse à des stimuli externes. Il a également étudié comment la pression induit l’assemblage de complexes d’actomyosine contractile au niveau de la membrane cellulaire. Il utilise des microscopes pour visualiser les interactions protéine-protéine et leur dynamique ainsi que la distribution subcellulaire de protéines fluorescentes dans les neurones et les autres tissus des drosophiles.

Résumé

Applications des techniques de transfert d’énergie entre molécules fluorescentes et de redistribution de fluorescence après photoblanchiment in vivo dans des drosophiles comme système modèle

La spectroscopie de fluorescence est utilisée pour observer une multitude d’états et de paramètres moléculaires. L’arrivée de la microscopie confocale et des protéines fluorescentes génétiquement codées ont permis d’étendre le champ d’application de cette technique in situ aux échelles cellulaire et subcellulaire pour suivre les propriétés fonctionnelles et la distribution des protéines endogènes dans leur milieu naturel. Ce séminaire abordera les applications de deux méthodes spécifiques : le transfert d’énergie par résonance de fluorescence (FRET) et la redistribution de fluorescence après photoblanchiment (FRAP) dans les tissus de drosophiles vivantes. La technique de FRET est une règle à l’échelle moléculaire capable de déterminer les distances entre deux parties d’une protéine et entre deux protéines. Ces distances peuvent être évaluées à partir des données de durée de vie de la fluorescence et des changements au niveau des émissions du receveur et du donneur. Nous avons utilisé cette technique pour évaluer la dynamique des interactions entre les sous-unités motrices de la kinésine-2 et entre la choline acétyltransférase et le complexe moteur de la kinésine-2 dans les axones. La technique de FRAP est un outil simple et puissant qui permet de déterminer le flux des molécules au niveau intracellulaire. Grâce à la FRAP, nous avons suivi le mouvement de protéines solubles telles que la choline acétyltransférase dans les axones, le corécepteur du récepteur olfactif au niveau des cils cellulaires et la dynamique des filaments d’actine dans les cellules somatiques entourant les spermatides matures. Les différentes applications de ces outils ont fourni des informations essentielles sur les interactions protéine-protéine et leur dynamique au sein d’une cellule dans des contextes biologiques spécifiques.

Biographie

Le D^r Zhixing Chen a obtenu un master en sciences à la Tsinghua University (2008) et un doctorant en chimie à la Columbia University (2014, avec les Pr Virginia Cornish et Wei Min). Il a ensuite complété sa formation à la Stanford University (postdoctorant de 2016 à 2018 avec le Pr Yan Xia), la Columbia University (postdoctorant en 2015) et la Peking University (assistant de 2008 à 2009). Zhixing est un chimiste avec une grande expérience dans les domaines de recherche suivants : synthèse de produits naturels, chimie des polymères, fluorescence et sondes optiques non linéaires, chimie de bioconjugaison et imagerie de cellules vivantes. Ses travaux de recherche les plus remarquables impliquaient une palette vibrationnelle, un groupe nitrile et alcyne isotopique pour l’imagerie Raman multiplexe et l’ouverture du ladderane, de même que l’utilisation des forces mécaniques pour reconfigurer des polymères d’un matériau isolant à un semi-conducteur. Aujourd’hui, Zhixing tente de développer de nouveaux outils d’imagerie biocompatibles pour faciliter la mise en œuvre de technologies de bioimagerie de pointe.

Résumé

Sondes à faible impact pour l’imagerie 4D

Les méthodes d’imagerie de fluorescence modernes permettent de dévoiler la dynamique des organites dans les cellules vivantes. La phototoxicité est toutefois devenue un problème dominant lorsque l’éclairage utilisé est de forte intensité. Du point de vue de la chimie, le D^r Chen présente comment il est possible de concevoir des fluorophores organiques à faible phototoxicité en s’appuyant sur deux exemples de marqueurs mitochondriaux et de la sécrétion de l’insuline. Ces sondes biocompatibles, qui trouvent un écho dans la recherche actuelle d’approches optiques visant à réduire les photodommages, promettent d’apporter des informations spatiotemporelles supplémentaires à l’ère de la physiologie 4D.

Biographie

Le D^r Dayong Jin est professeur distingué à l’University of Technology Sydney (UTS) depuis 2017 et professeur titulaire à la Southern University of Science and Technology depuis 2019.

Le professeur Jin a obtenu son doctorat à l’université Macquarie en 2007. Au sein de l’université Macquarie, il a été nommé maître de conférences en 2010, maître de conférences senior en 2013, professeur-assistant en 2014, puis professeur en 2015.

À l’UTS, en tant que directeur, Dayong Jin a fondé l’Australian Industry Transformation Research Hub for Integrated Devices for End-user Analysis at Low Levels (ARC IDEAL Hub), le Department of Industry, Science, Energy and Resources’ Australia-China Joint Research Centre for Point of Care Testing (DISER POCT) et le UTS-SUStech Joint Research Centre for Biomedical Materials & Devices. Ces trois programmes majeurs soutiennent l’objectif de l’UTS Institute for Biomedical Materials & Devices (IBMD) de transformer les avancées réalisées dans les domaines de la photonique et des matériaux en biotechnologies révolutionnaires.

Il a mené des travaux de recherche dans les domaines de la physique, de l’ingénierie et des sciences interdisciplinaires et possède une expertise dans les domaines des optiques biomédicales, des nanotechnologies, des diagnostics et des dispositifs microfluidiques.

Le Prof. Jin est lauréat du prix Eureka 2015 de l’Australian Museum dans la section Recherche interdisciplinaire, d’une médaille John Booker de l’Académie australienne des sciences (2017) et du prix 2017 du Premier ministre dans la section Scientifique en physique. En 2021, le professeur Jin a remporté la bourse de recherche de l’Australian Leaureate Fellowship et a été élu membre de l’Australian Academy of Technology and Engineering.

Résumé

Systèmes nanophotoniques pour l’imagerie à super-résolution, le suivi de molécules individuelles et les tests de criblage à haut débit

Le D^r Jin présentera les récentes avancées scientifiques faites en nanophotonique, biophonique et biophotonique quantique qui permettent de transformer ces systèmes en sondes et capteurs cellulaires à sensibilité moléculaire.

« Parallèlement au développement de sondes moléculaires, nous avons mis au point de nouvelles modalités et une série de nouveaux instruments permettant l’acquisition de détails de cellules vivantes en grande dimension et en super-résolution.

Lors de ma présentation, je parlerai des récentes avancées réalisées dans une nouvelle famille de « Super Dots » nanophotoniques capables de convertir les photons infrarouges en lumière visible intense à l’échelle nanoscopique. Chaque Super Dot peut être fortement dopé par plus de 10^4 ions lanthanides en vue d’obtenir une forte luminosité et des réponses optiques non linéaires. Plusieurs propriétés fascinantes ont depuis été découvertes en matière de biocriblages à haut débit, de stockage des données, d’excitation de nanoparticules isolées avec un laser et d’applications de lutte contre les contrefaçons à haut niveau de sécurité, qui décuplent les possibilités pour le suivi du transport de molécules individuelles, la microscopie à super-résolution, la thermométrie à l’échelle nanoscopique, les tests de criblage à haut débit des molécules individuelles et les pinces optiques. Nos travaux de recherche permettront d’observer les compartiments subcellulaires en action et de comprendre le monde intracellulaire à l’échelle nanoscopique grâce à une imagerie à super-résolution de molécules individuelles et de cellules vivantes dans leur environnement physiologique. Cela procurera aux chercheurs une nouvelle boîte à outils, similaire à l’application « Street View » de Google, qui leur permettra de « zoomer » et observer en détail et en temps réel les flux subcellulaires, décoder les complexités de la machinerie des cellules vivantes et détecter les problèmes de santé avant qu’ils ne deviennent critiques. »

Biographie

Le professeur Gibson a obtenu son doctorat en 2004 à la La Trobe University. De 2005 à 2009, il a été ingénieur en développement photonique au Quantum Communications Victoria (QCV) où il a conçu et développé avec ses collègues le premier produit commercial australien de sécurité quantique (QCV SPS 1.01). En 2011, il a obtenu une bourse de recherche sur les diamants hybrides de l’Australian Research Council (ARC) pour le développement de dispositifs quantiques, de biodiagnostic et de détection de nouvelle génération. Le Pr Gibson occupe actuellement les postes de vice-doyen (Physique, RMIT University), directeur adjoint et directeur de l’ARC Centre of Excellence for Nanoscale BioPhotonics et directeur adjoint du Sir Lawrence Wackett Centre for Defence de la RMIT University. Il est intéressé par de nombreux domaines de recherche tels que les diamants, les nanosondes fluorescentes, les matériaux à large bande interdite, les sources de photons uniques, les capteurs quantiques, l’intégration de nanomatériaux hybrides, les fibres optiques, la photonique, la biophotonique, les microscopies optiques, confocales et à force atomique et a publié plus de 100 articles dans des revues à comité de lecture.

Résumé

Biophotonique à l’échelle nanoscopique : utilisation de l’imagerie multimodale pour la compréhension du fonctionnement interne du corps

Les outils d’imagerie et de détection optiques peuvent nous aider à mieux comprendre les processus chimiques et moléculaires complexes se déroulant dans et autour des cellules au sein d’un organisme vivant [1]. Les propriétés uniques des nanodiamants fluorescents en font un outil nanoscopique particulièrement intéressant pour les applications de bioimagerie et de biodétection [2]. Leur fluorescence est produite par l’excitation optique des défauts atomiques, tels que le centre azote-lacune chargé négativement, à l’intérieur de la structure cristalline du diamant. Grâce à leurs émissions à longue longueur d’onde, à leur forte luminosité, à leur absence de photoblanchiment et de photoclignotement, à leur taille de l’ordre du nanomètre, à leur sensibilité à température ambiante aux champs magnétiques et de micro-ondes et à leur résistance exceptionnelle à la dégradation chimique, les nanodiamants constituent presque des nanosondes fluorescentes idéales pour la bioimagerie [3]. Je discuterai de ces intéressantes propriétés en détail et donnerai quelques exemples de l’effet de la fonctionnalité de surface sur leurs propriétés de fluorescence [4], de leur utilisation en tant que sondes fluorescentes pour la détection du pH [5] et du peroxyde d’hydrogène dans les systèmes biologiques [6] et de l’effet de la taille des particules sur les propriétés colloïdales et de fluorescence des nanodiamants dans les milieux biologiques [7]. En outre, j’aborderai les applications de biodétection hybride, notamment l’incorporation de nanodiamants dans les matériaux électrofilés en polycaprolactone [8] et en soie [9].

Biographie

Le D^r Karthik Mallilankaraman a obtenu son doctorat en microbiologie médicale à l’University of Madras, en Inde. Il est ensuite allé à l’University of Pennsylvania in Philadelphia pour effectuer un stage postdoctoral avec le professeur David Weiner sur le développement de vaccins à ADN contre le virus Chikungunya. Il a ensuite intégré la Temple University de Philadelphie afin d’y étudier les uniporteurs calciques mitochondriaux. À cette occasion, il a identifié MCUR1, la sous-unité régulatrice de l’uniporteur qui établit le seuil d’entrée du calcium dans les mitochondries. Ces découvertes lui ont valu de recevoir le prix Young Bioenergeticist de 2013 de la Société de biophysique. Afin de mieux comprendre la régulation calcique dans la matrice mitochondriale, il est revenu à l’université de Pennsylvanie (laboratoire Foskett) et a travaillé sur les mécanismes de régulation de l’uniporteur calcique mitochondrial. Le D^r Karthik a déménagé à Singapour en 2015 et a créé son groupe de recherche indépendant au sein du département de physiologie de la YLL School of Medicine de la National University of Singapore.

Résumé

Régulation complexe de l’uniporteur calcique mitochondrial

La respiration cellulaire chez les eucaryotes est à la fois aérobie et anaérobie ; toutefois, la majorité de l’énergie produite provient de la respiration aérobie. Les phases aérobies ont lieu en deux étapes à l’intérieur d’organites cellulaires appelés mitochondries : le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire. Les mitochondries sont parfois appelées les « centrales électriques » de la cellule, car ce sont les organites cellulaires qui génèrent la majorité de l’adénosine triphosphate (ATP) de la cellule. Il est intéressant de noter que la respiration aérobie est régulée par le calcium, un important messager secondaire. Le calcium présent dans la matrice mitochondriale joue le rôle de cofacteur dans le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire.

Mon intervention se concentrera sur la manière dont le calcium pénètre dans la matrice mitochondriale par un canal ionique finement régulé de la membrane mitochondriale interne. L’uniporteur calcique mitochondrial (MCU) est un canal ionique sélectif des ions Ca2+ localisé au niveau de la membrane mitochondriale interne, qui assure le passage des ions Ca2+ du cytoplasme dans la matrice mitochondriale pour réguler le métabolisme, la mort cellulaire et la signalisation calcique cytoplasmique. L’uniporteur calcique mitochondrial est un complexe de protéines comprenant la sous-unité structurale du pore du MCU et des protéines accessoires telles que MICU1, MICU2, MCUR1 et EMRE. Nous avons découvert que la protéine MCUR1 est le régulateur positif de l’uniporteur tandis que la protéine MICU1 joue le rôle de contrôleur de l’entrée du calcium dans le MCU. La perte de MCUR1 inhibe l’entrée du calcium dans la mitochondrie et réduit la production d’ATP, ce qui active l’autophagie de survie médiée par AMPK. La perte de MICU1 en revanche entraîne l’activation constitutive du MCU, un accroissement de l’entrée des ions Ca2+ dans la mitochondrie à faible concentration de Ca2+ cytoplasmique et une surcharge du Ca2+ mitochondrial. Nous avons été les premiers à montrer que la protéine MICU1 assure une fonction de contrôle de l’entrée du calcium qui réduit la perméabilité de l’uniporteur in situ sous une valeur seuil de 1 à 3 µM de Ca2+ libre externe pour empêcher toute surcharge calcique dans les conditions de base. Bien que la localisation de la protéine MICU1 soit sujette à controverse, la plupart des études, y compris les nôtres, suggèrent que les protéines MICU1 et MICU2 sont localisées dans l’espace intermembranaire. Ainsi, les mitochondries sont protégées à la fois contre la déplétion en Ca2+ dans des conditions de faible concentration en Ca2+ et contre la surcharge en Ca2+ dans des conditions de repos normales par un même complexe moléculaire impliquant des détecteurs de Ca2+ situés des deux côtés de la membrane mitochondriale interne, à savoir MICU1, et MICU2 du côté de l’espace intermembranaire, et des composants inconnus de l’uniporteur qui détectent le Ca2+ matriciel.

Biographie

Shaoling Qi est chef de produit senior au sein de la division Sciences de la vie chez Olympus Chine. Elle a rejoint la division Sciences de la vie d’Olympus en tant que spécialiste en applications juste après avoir décroché, en 2009, son master à la School of Life Science de la Tsinghua University. Grâce à ses années d’expérience pratiques et à ses connaissances en matière de microscopie de pointe, Shaoling aide les scientifiques à identifier et à mettre en œuvre les solutions d’imagerie capables de faire avancer leur recherche. Actuellement, elle s’occupe de l’adaptation commerciale aux particularités du marché chinois et est chargée de la gestion des produits de la division Sciences de la vie, du marketing et du soutien des ventes des systèmes d’imagerie de pointe comme les microscopies confocale, multiphotonique et à super-résolution.

Résumé

Détails étonnants observés dans des cellules vivantes avec un système IXplore SpinSR d’Olympus

L’imagerie des cellules vivantes en super-résolution est dorénavant une technique de plus en plus utilisée pour les études dans les domaines des sciences de la vie, de la recherche clinique et de la médecine régénérative. Toutefois, cette technique implique toujours sur un compromis entre la résolution spatiale, la résolution temporelle et la phototoxicité, ce qui rend difficile l’analyse fine des dynamiques structurelles à l’intérieur des cellules difficiles. Nous avons mis au point des solutions matérielles et logicielles afin de surmonter ces difficultés. Au cours de cette intervention, j’expliquerais comment en combinant vitesse, sensibilité et résolution le système IXplore SpinSR d’Olympus permet de réaliser de l’imagerie en super-résolution compatible avec les cellules vivantes. Je présenterai également plusieurs exemples d’applications pour lesquelles le système IXplore SpinSR s’est révélé efficace.

Biographie

Le D^r Bin Guan est en stage postdoctoral à la School of Agriculture and Biology à la Shanghai Jiao Tong University En 2021, Bin Guan a obtenu son doctorat en génétique au sein du National Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, de la Chinese Academy of Sciences (CAS). Ses travaux de recherche portent notamment sur les phospholipides et l’autophagie.

Résumé

Redistribution dans les mitochondries d’un antibiotique synthétique courant : une approche de traitement anticancéreux non génotoxique

Chez les végétaux et les animaux, la séparation des phases joue un rôle important dans plusieurs processus physiologiques et de signalisation cellulaire en formant des domaines spatiaux relativement indépendants qui s’enrichissent de manière sélective en certaines molécules et forment des structures uniques. L’autophagie, un mécanisme de dégradation étroitement régulé ayant lieu dans les cellules eucaryotes, est associée à la dégradation de condensats liquides, tandis que les structures pré-autophagiques (PAS) sont également soumises à une séparation de phases liquide/liquide en vue de réguler la formation des autophagosomes. Bien que la protéine « ubiquitin-like » ATG8 joue un rôle essentiel dans la modification des autophagosomes et dans le recrutement de cargaisons spécifiques des autophagosomes, nous ignorons si ATG8 subit un partage entre phases en vue de réguler la biosynthèse des autophagosomes. Au cours de cette étude, des observations cytologiques systématiques ont révélé que la protéine ATG8e d’Arabidopsis se partage entre phases in vivo et in vitro et que les régions intrinsèquement désordonnées (IDR) situées au niveau de son extrémité N-terminale sont impliquées dans la formation de la séparation des phases. Le traitement par des inhibiteurs de la séparation de phases et l’observation du matériel génétique le partage entre phases liquides d’ATG8e joue un rôle important dans l’autophagie. Des études complémentaires ont montré que la protéine associée à l’autophagie ATG3 accroît le partage entre phases d’ATG8e, ce qui favorise l’autophagie. Il est intéressant de noter que l’extrémité N-terminale des homologues d’ATG8e chez la levure et les mammifères, les protéines Atg8 et LC3 (trois membres), comprend également une région intrinsèquement désordonnée, ce qui suggère que les protéines LC3 de mammifères et la protéine Atg8 de la levure pourraient aussi se partager entre phases et que la séparation des phases est impliquée dans la régulation de l’autophagie dans les cellules de mammifères. Cette étude montre l’existence et l’importance de la séparation des phases dans le processus d’autophagie et fournit des indices importants pour l’étude approfondie du mécanisme de régulation moléculaire de l’autophagie.

Biographie

Jong Seung Kim a obtenu son doctorat auprès du département de chimie et de biochimie de la Texas Tech University en 1993. Il a également effectué un stage post-doctoral d’un an à University of Houston. Aujourd’hui, il est professeur titulaire au sein du département de chimie de la Korea University à Séoul. Depuis 2014, il est membre de la Korean Academy of Science and Technology. Il a publié près de 530 articles dans de prestigieux journaux avec un indice h de 104. Ses travaux de recherche portent principalement sur l’utilisation de la chimie organique pour l’administration de médicaments et la théranostique de diverses maladies comme la maladie d’Alzheimer et les néoplasmes malins et leur imagerie à super-résolution. Depuis 2014, il compte parmi les chercheurs les plus cités dans son domaine.

Résumé

Redistribution dans les mitochondries d’un antibiotique synthétique courant : une approche de traitement anticancéreux non génotoxique

La récurrence des tumeurs due aux lésions induites dans ADN nucléaire par le traitement constitue un problème majeur dans le traitement du cancer. À ce jour, seuls quelques exemples de médicaments potentiellement non génotoxiques ont été rapportés. Le Dr Kim présente ici une nouvelle approche visant à générer de telles molécules et impliquant la redistribution dans les mitochondries de la ciprofloxacine, un des antibiotiques synthétiques les plus prescrits. Une stratégie de conjugaison conçue de manière rationnelle, impliquant la liaison de la ciprofloxacine à un groupe triphénylphosphonium (molécule Mt-CFX), est utilisée pour accroître la concentration de ciprofloxacine à l’intérieur des mitochondries des cellules cancéreuses. L’idée de ce mécanisme de ciblage des mitochondries dérive de l’observation de la localisation mitochondriale d’une molécule analogue au Mt-CFX portant une sonde fluorescente. La présence de la molécule Mt-CFX dans la mitochondrie crée des dommages oxydatifs au niveau des protéines, de l’ADNmt et des lipides. Les dommages au niveau de l’ADNmt étaient nettement plus fréquents que ceux constatés au niveau de l’ADNn avec le Mt-CFX, tandis que le résultat opposé a été obtenu avec plusieurs agents de chimiothérapie anticancéreux classiques. La molécule Mt-CFX produit une baisse statistiquement significative de la croissance tumorale dans un modèle de xénogreffe murin. De manière générale, cette molécule est plutôt bien tolérée. Tous ces résultats ont amené le Dr Kim et ses collègues à proposer que la redistribution des antibiotiques dans les mitochondries pourrait constituer une approche utile pour la génération de molécules anticancéreuses capables de favoriser la mort cellulaire via l’induction sélective de dommages oxydatifs dans les mitochondries.

Biographie

Le D^r Xueliang Zhu a obtenu sa licence (1985) et son master (1988) au sein du département de biologie de l’University of Science and Technology of China où il est devenu, plus tard, chargé de cours. Il a ensuite intégré l’University of California, San Diego et l’Institute of Biotechnology du Health Science Center de l’University of Texas à San Antonio pour effectuer son travail de thèse (1990 - 1994) et a obtenu son doctorat (1995) du Shanghai Institute of Cell Biology, Chinese Academy of Sciences (CAS). Après son stage postdoctoral (1995 - 1997) au Shanghai Research Center of Life Sciences, CAS,, il est devenu directeur de recherche au sein du centre. En 1999, il a rejoint le Shanghai Institute of Biochemistry and Cell Biology. Il est biologiste cellulaire et s’intéresse surtout aux structures subcellulaires dépendantes du cytosquelette et à leurs fonctions.

Résumé

Plus haut, plus vite, plus fort : imagerie de fluorescence des activités du cytosquelette

La résolution spatio-temporelle constitue le principal facteur limitatif de l’imagerie des structures subcellulaires ou de leurs activités dynamiques. Les cils cellulaires, par exemple, font 250 nm de diamètre environ, mais renferment une élégante ultrastructure et des mécanismes de transport intraflagellaire (IFT) bidirectionnel essentiels pour l’importation et l’exportation de protéines depuis et vers le corps cellulaire. En outre, les cils cellulaires mobiles peuvent battre rapidement (10 Hz ou plus) et sont présents par centaines dans certaines cellules. Lors de cette intervention, le D^r Zhu partagera avec vous certaines des expériences d’imagerie réalisées lors des travaux de recherche de son équipe, qui rivalisent même avec les résultats obtenus avec les tout derniers microscopes à fluorescence de pointe.

Biographie

Mr Mitsuru Araki est directeur général adjoint du département Soutien aux ventes chez Olympus Chine. Il a obtenu un master en physique appliquée de la Tohoku University, au Japon. Il a rejoint Olympus Japon en 2009 comme ingénieur technique. En 2012, il a été muté chez Olympus Inde pour y créer une équipe de service technique pour la division Microscopie. En 2015, il est revenu au Japon pour occuper le poste de chef de produit pour les logiciels d’imagerie et de soutien aux ventes pour le marché chinois des sciences de la vie. Depuis 2020, il travaille pour Olympus Chine où il s’occupe du soutien aux ventes et du marketing des produits pour les sciences de la vie.

Résumé

Présentation en direct : Retouche d’image rapide, précise et souple à l’aide du système IXplore™ Spin et d uu module cellFRAP d’Olympus

La photomanipulation constitue un facteur essentiel pour diverses techniques d’imagerie telles que la FRAP, la FLIP, la photoactivation, la photolibération, etc., pour étudier la dynamique des protéines dans les cellules vivantes. Par exemple, dans le cas de la FRAP, une région spécifique d’un fluorophore ou une protéine marquée par fluorophore dans une cellule est photoblanchie, puis la redistribution de la fluorescence est observée pour étudier la fluidité de la cible. Ces techniques d’imagerie sont utilisées dans divers domaines d’application, mais la stimulation précise de la cible dans une cellule vivante en mouvement constitue toujours un défi. Le système IXplore Spin d’Olympus permet une imagerie confocale rapide et notre module cellFRAP permet une photostimulation précise, rapide et flexible. Lors de cette présentation, nous exposerons les avantages apportés par les deux systèmes IXplore Spin et cellFRAP pour les expériences de FRAP.

Biographie

Mr Srivats Hariharan est directeur du département Applications et Marketing pour la région Asie-Pacifique (APAC) chez Olympus. Il possède un master en ingénierie mécanique de la Nanyang Technological University, à Singapour. Il a acquis de l’expérience au sein de laboratoires de recherche biomédicale et du A*STAR Microscopy Core Facility où il a accompagné les chercheurs en technologies d’imagerie de cellules vivantes et confocale et a aidé à concevoir des microscopes à feuillet de lumière et à super-résolution. Il a rejoint l’équipe de la division des sciences de la vie d’Olympus Singapore en 2011 en tant que chef de produit et responsable de l’accompagnement des clients spécialisés dans la recherche et des partenaires commerciaux en Asie du Sud-Est et à Taïwan. Il est actuellement responsable de toutes les activités marketing de la division Sciences de la vie pour la région APAC.

Résumé

Présentation en direct : Microscope confocal à balayage laser proche infrarouge Olympus FLUOVIEW™ FV3000

Les microscopes à excitation à deux photons tels que le système Olympus FVMPE-RS ont longtemps été perçus comme un choix idéal pour l’imagerie profonde puisqu’ils utilisent des lasers infrarouges faiblement dispersifs capables de réduire de manière significative les phénomènes de photoblanchiment et de phototoxicité dans les échantillons biologiques fixés et vivants. Il existe toutefois une demande croissante pour les systèmes à un photon, comme le microscope confocal à balayage laser Olympus FV3000. Ceux-ci sont capables d’utiliser le proche infrarouge (NIR) pour le multiplexage de fluorescence, l’imagerie profonde et l’imagerie de cellules vivantes. Associée aux objectifs de pointe des gammes X et A d’Olympus, l’imagerie proche infrarouge permet d’acquérir des images parfaitement nettes en haute résolution des couches profondes de l’échantillon biologique. Parallèlement aux marqueurs traditionnels, il est aujourd’hui facile d’acquérir des images dans le domaine du visible grâce à l’utilisation de fluorophores organiques et de protéines fluorescentes (Cy7, Cy7.5, Alexa Fluor750, Alexa Fluor790 et iRFP). Lors de cette intervention, nous montrerons comment configurer et utiliser le microscope Olympus FV3000 pour l’imagerie proche infrarouge.

Biographie

Le D^r Lin a obtenu son doctorat en biophysique de la National University of Singapore en 2010. En 2009, il a rejoint Olympus en tant que spécialiste technique et des applications pour nos systèmes d’imagerie laser de pointe. En 2012, le D^r Lin a décidé de revenir en Chine pour occuper un poste au sein de Photometrics, l’un des plus grands fabricants de caméras à usage scientifique. Au sein de cette entreprise, il a commencé à travailler en tant que spécialiste des applications, puis est devenu responsable régional des ventes, pour finir responsable scientifique des ventes pour la région Asie-Pacifique. En 2021, le D^r Lin est revenu à Singapour et a rejoint à nouveau Olympus Singapour en tant que chef des produits et des applications. Le D^r Lin possède une grande expérience dans plusieurs techniques d’imagerie numérique scientifique, notamment diverses technologies de caméras.

Résumé

Présentation en direct : Microscope confocal à balayage laser proche infrarouge Olympus FLUOVIEW™ FV3000

Les microscopes à excitation à deux photons tels que le système Olympus FVMPE-RS ont longtemps été perçus comme un choix idéal pour l’imagerie profonde puisqu’ils utilisent des lasers infrarouges faiblement dispersifs capables de réduire de manière significative les phénomènes de photoblanchiment et de phototoxicité dans les échantillons biologiques fixés et vivants. Il existe toutefois une demande croissante pour les systèmes à un photon, comme le microscope confocal à balayage laser Olympus FV3000. Ceux-ci sont capables d’utiliser le proche infrarouge (NIR) pour le multiplexage de fluorescence, l’imagerie profonde et l’imagerie de cellules vivantes. Associée aux objectifs de pointe des gammes X et A d’Olympus, l’imagerie proche infrarouge permet d’acquérir des images parfaitement nettes en haute résolution des couches profondes de l’échantillon biologique. Parallèlement aux marqueurs traditionnels, il est aujourd’hui facile d’acquérir des images dans le domaine du visible grâce à l’utilisation de fluorophores organiques et de protéines fluorescentes (Cy7, Cy7.5, Alexa Fluor750, Alexa Fluor790 et iRFP). Lors de cette intervention, nous montrerons comment configurer et utiliser le microscope Olympus FV3000 pour l’imagerie proche infrarouge.