La D^re Stephanie Shiers est chercheuse à l’université du Texas à Dallas, où elle a obtenu son doctorat en cognition et neurosciences en 2019. Dans le cadre de ses recherches en science translationnelle, elle étudie les mécanismes précliniques et les traitements de la douleur chronique à partir de tissus nerveux humains donnés par la Southwest Transplant Alliance.

Les images de microscopie de Stephanie ont été sélectionnées dans plusieurs revues scientifiques, l’une d’entre elles ayant récemment fait la couverture de Science Translational Medicine (16 février 2022). Nous nous sommes entretenus avec Stephanie pour découvrir les qualités nécessaires pour créer des œuvres d’art méritant de figurer en couverture.

La photo de la D^re Stephanie Shiers en couverture de Science Translational Medicine (vol. 14, n° 632) 
(réimprimée avec l’aimable autorisation de l’AAAS).

Q. : Qui ou qu’est-ce qui vous a donné l’envie de devenir une scientifique ?

Stephanie : J’ai étudié plein de matières différentes parce que je n’avais aucune idée de ce que je voulais faire. À l’origine, j’avais en tête de faire médecine. Cependant, je me suis rendue compte que je ne voulais pas faire médecine après avoir suivi un cours de formation pour être ambulancière. J’ai ensuite ajouté les neurosciences et l’histoire parce que je me suis dit que peut-être que j’aimerais une matière littéraire, que je serais avocate, ou que je ferais des neurosciences et que j’irais jusqu’au doctorat. Je ne savais toujours pas, une fois mon diplôme de premier cycle en poche, ce que je voulais faire comme métier, jusqu’à ce que j’intègre un laboratoire sur le campus. Et j’ai adoré !

J’ai finalement postulé pour un travail en immunohistochimie dans le service UC Davis/NIH NeuroMab. Ce service produisait des anticorps monoclonaux destinés à la recherche préclinique. J’ai adoré tous les aspects de ce travail. J’ai aimé faire des colorations, de la validation d’anticorps, et de l’observation au microscope. C’était un travail très gratifiant qui m’a littéralement ouvert les yeux. Mes mentors, les D^rs Belvin Gong et Karl Murray ont été extrêmement encourageants et m’ont aidée à faire mon choix de carrière. Le temps que j’ai passé là-bas m’a permis de réaliser que « la science est ce qui se rapproche le plus de la magie ». C’est ce que je dis maintenant tout le temps à nos étudiants de premier cycle et de doctorat. Nous produisons des protéines et des ARNm, et toutes ces molécules émettent de la fluorescence. Nous recherchons des choses qu’on ne peut pas voir à l’œil nu. À un moment donné, on va voir quelque chose dont personne d’autre au monde n’a connaissance. Pour moi, c’est vraiment magique.

Q. : Quel a été votre moment de microscopie le plus mémorable et celui dont vous êtes le plus fière ?

Stephanie : Mon plus grand moment de microscopie, c’est quand mon premier article a été publié avec mon image en couverture. C’était déjà assez génial pour moi que mon premier article soit publié. Je ne m’attendais pas à avoir aussi une de mes photos en couverture, car je ne faisais que prendre de jolies photos par amour du côté artistique des neurosciences. Toutes mes données pour cet article avaient été prises avec un objectif de 40X. J’ai décidé de prendre quelques images avec un objectif 100X pour faire une jolie prise de vue à un grossissement plus fort. Nous venions d’ouvrir le Discovery Centre avec un microscope confocal à balayage laser FV3000 qui venait juste d’être installé, et je n’avais encore jamais essayé ce système. Je pouvais voir toutes les dendrites et le segment initial des axones. C’était superbe. Quand j’ai envoyé ces images au chercheur qui me dirigeait, Ted Price, il m’a encouragée à faire une demande pour que la photo figure en couverture, en plus de la soumission de mon article.

Photos de couverture de revues scientifiques prises par la D^re Stephanie Shiers (The Journal of Neuroscience vol. 38, n° 33 [à gauche ; réimprimée avec l’aimable autorisation de la Society for Neuroscience] et Science Translational Medicine vol. 13, n° 595 [à droite ; réimprimée avec l’aimable autorisation de l’AAAS]).

Mon moment le plus mémorable est arrivé alors que j’étais en train de former une étudiante qui avait eu du mal à ce que sa coloration fonctionne dans le laboratoire. Comme cette étudiante n’avait pas été formée à la microscopie, nous avons utilisé le microscope confocal FV3000 ensemble. Je n’oublierai jamais son expression à ce moment-là. Elle était époustouflée. Ça m’a rendue folle de joie de voir ça. C’était quelque chose que j’avais moi-même ressenti lors de ma première expérience d’imagerie sur le système FV1200 au début de mon doctorat. C’était super de voir quelqu’un d’autre éprouver le même émerveillement et le même étonnement que moi devant la science. C’est ce que j’espère faire ressentir aux gens lorsqu’ils voient mes images artistiques de neurosciences pour la première fois : cette étincelle de magie.

Q. : Qu’est-ce que cela signifie pour vous d’avoir eu votre travail en couverture de revues scientifiques ?

Stephanie : J’étais sur un petit nuage, parce que se lancer dans un programme de doctorat est quelque chose de très intimidant. On est autour de toutes ces personnes qui sont des experts, et j’avais l’impression de ne pas être à ma place. Ce fut un moment stressant, mais réussir à obtenir de bonnes données et voir récompenser tout son travail à la fois par une couverture de revue et par un article scientifique s’est révélé à la fois gratifiant et encourageant. Tout ce travail acharné et tout ce stress en valaient finalement la peine. C’était le meilleur des cadeaux qu’on puisse me faire, à ce moment-là. Et c’est toujours le cas. Cette première fois a été incroyable, et j’ai toujours une vidéo que j’ai conservée depuis sept ans qui me montre tenant à la main une version imprimée et encadrée de la photo de couverture.

La D^re Stephanie Shiers tient à la main sa photo de couverture encadrée.

Q. : Quels conseils et astuces pourriez-vous donner à quelqu’un qui cherche à créer des images elles aussi dignes de figurer en couverture ?

Conseil de pro n° 1 : Tout d’abord, ayez les bons instruments, car ça compte énormément.

Stephanie : Mon travail à NeuroMab m’a beaucoup appris sur l’imagerie en fond clair et sur la neuroanatomie. Lorsque j’ai commencé mon programme de doctorat, j’ai adapté ces connaissances pour faire des expériences d’immunofluorescence avec des systèmes d’imagerie de pointe comme le microscope confocal FV1200/FV3000 et le scanner de lames de recherche VS200 d’Evident. Le système FV3000 est le meilleur instrument sur lequel j’ai travaillé ! Pour obtenir la meilleure qualité d’image possible et le rapport signal sur bruit le plus élevé, ces types de microscopes de pointe sont d’une tout autre catégorie par rapport à ce que j’avais utilisé auparavant.

Image d’une coupe sagittale du cerveau de souris (lame entière) marquée pour AMIGO1 (vert), IBA1 (cyan) et GFAP (magenta) et au DAPI (bleu). Prise avec le scanner de lames VS120 par la D^re Stephanie Shiers.

Conseil de pro n° 2 : Formez-vous le plus possible et tirez parti de toutes ces connaissances.

Stephanie : Même si j’avais effectué beaucoup de travail de microscopie auparavant, il s’agissait principalement d’imagerie en fond clair et d’immuno-coloration à la péroxydase. Pour ça, je n’avais pas besoin d’un microscope sophistiqué. Cependant, j’ai beaucoup appris sur la neuroanatomie, la spécificité cellulaire, la localisation subcellulaire des protéines, et ce genre de choses.

Ce n’est que lorsque je suis entrée dans le programme de doctorat que j’ai adapté mes connaissances antérieures pour faire des marquages par immunofluorescence. Je dirais que la chose la plus importante pour les marquages par immunofluorescence, c’est l’utilisation de contrôles négatifs appropriés, car ils sont vraiment indispensables pour comprendre la différence entre le bruit de fond et le signal réel. Il est également extrêmement important de comprendre comment utiliser correctement les microscopes. L’équipe d’experts chez Evident m’a formée à l’utilisation de systèmes de pointe comme le scanner de lames VS120 et les microscopes confocaux FV1200/FV3000.

Image confocale du cortex infralimbique d’une souris marqué pour GFAP (vert), AMIGO1 (rouge) et au DAPI (bleu).
Prise à un grossissement 100X sur le microscope confocal FV3000 par la D^re Stephanie Shiers.

Conseil de pro n° 3 : Préplanifiez votre imagerie pendant la collecte des données.

Stephanie : Lorsque je prends des images pour recueillir des données, j’essaie toujours de planifier mes figures à l’avance. Lorsque j’étais doctorante, je collectais des données, je les analysais pendant des semaines, puis je me rendais compte plus tard, après avoir collecté tout un tas d’autres données, que j’avais besoin d’une figure et qu’il fallait que je prenne des photos à plus haute résolution. Je reprenais alors les lames pour les prendre en photo, et bien sûr, elles n’étaient plus les mêmes. On se demande alors : est-ce que je dois recommencer toute l’expérience ? Est-ce que j’utilise ces images de qualité inférieure dans mes figures ? Maintenant, lorsque je prends des images pour recueillir des données, je prépare toujours les figures dont j’ai besoin dans mon esprit, y compris les images que je vais utiliser dans ma publication. Si je trouve quelque chose de représentatif de ce que je vois, je prends les images en haute résolution immédiatement.

Pour la photo de couverture d’une revue, je prends également des images en haute résolution et en empilement Z si nécessaire. Je prends toujours au moins une image qui est belle à regarder et qui est en haute résolution.

Conseil de pro n° 4 : Expérimentez et essayez de nouvelles choses.

Stephanie : Il y a beaucoup de sortes de colorations différentes (colorations pathologiques en fond clair, traceurs, marqueurs génétiques, indicateurs de calcium). Lorsque ces colorations sont couplées à des microscopes puissants, on peut facilement générer des images abstraites vraiment esthétiques. L’un de mes exemples préférés, c’est mon travail avec Eric Bridenbaugh d’Evident, qui a évoqué un peu par hasard le fait que le microscope confocal FV3000 était capable de saisir l’immunofluorescence sur six canaux. L’idée nous a tous les deux enthousiasmés et nous avons décidé de faire l’essai. L’imagerie à six canaux est quasiment inexistante en raison de problèmes techniques et optiques. En général, les scientifiques sont limités à trois ou quatre anticorps lorsqu’ils effectuent une coloration par immunofluorescence en raison de problèmes de compatibilité des espèces, et l’imagerie est limitée à trois ou quatre canaux en raison du chevauchement des profils d’émission des fluorophores. Concrètement, on ne peut pas analyser chaque longueur d’onde de lumière pour visualiser chaque marquage individuellement. Cependant, j’ai utilisé un truc que j’avais appris à NeuroMab : j’ai utilisé des anticorps spécifiques aux isotypes. Avec cette astuce, j’ai pu générer un échantillon marqué sur six canaux. Eric m’a aidée à configurer les détecteurs TruSpectral™ du microscope FV3000 pour capter chaque marqueur, et cela a fonctionné dès le premier essai ! Nous avons généré de belles images de l’échantillon marqué sur six canaux, où on peut voir chaque structure très clairement. Ça semble incroyable, les images sont tellement belles, avec un arc-en-ciel de couleurs !

Image confocale du cortex préfrontal d’une sourise marqué pour GFAP (jaune), CAMKII (rouge), AMIGO-1 (cyan), parvalbumine (violet), AnkG (vert) et au Nuclear Yellow (bleu). Prise à un grossissement 100X sur le microscope confocal FV3000 par la D^re Stephanie Shiers.

Conseil de pro n° 5 : Amusez-vous, et ne négligez pas le style.

Stephanie : J’ai commencé à prendre de jolies photos pour le plaisir, parce que j’aime la partie artistique des images des neurosciences. J’ai pris de jolies photos pour recueillir des données bien sûr, mais parfois j’ai pris de jolies photos juste pour le plaisir de prendre de jolies photos. C’est ainsi que mes images sont nées. Ça a fini dans un dossier sur le serveur du laboratoire, regroupant toutes mes meilleures images. Je m’amuse avec elles. Certaines images sont des expériences dans Photoshop, ou je change les couleurs, la luminosité et le contraste. J’ai plein de rendus différents des mêmes images. J’aime également essayer de nouveaux outils d’imagerie et de nouveaux fluorophores. Lorsque j’ai commencé, nous venions d’installer le microscope confocal FV3000 et d’ouvrir le Discovery Centre à l’UT Dallas. Je voulais commencer à utiliser ce microscope et essayer le grossissement 100X pour la première fois, parce que nous ne l’avions pas sur nos autres microscopes.

Image confocale du cortex d’une souris marqué pour NeuN (magenta), AnkG (vert) et au DAPI (bleu).
Prise avec le microscope confocal FV3000 par la D^re Stephanie Shiers.

Q. : Quel conseil donneriez-vous à quelqu’un qui essaie de faire publier ses images de microscopie ?

Stephanie : Soumettez autant d’images que possible ! Beaucoup de gens ne soumettent pas d’images de couverture, car ils pensent peut-être que leurs images ne méritent pas la couverture. Ou alors ils sont peut-être trop enthousiastes à l’idée que leur article a été accepté pour se rendre compte qu’ils peuvent aussi soumettre une image pour la couverture. De nombreuses revues sont ravies qu’on leur soumette des images de couverture.

De plus, beaucoup de gens n’ont pas conscience que l’image utilisée pour une couverture de revue scientifique n’a pas besoin d’être la même image que celle qu’ils ont utilisée pour leur collecte de données. De nombreuses images de couverture sont abstraites, on dirait presque des dessins. Les revues demandent même à des artistes de les réaliser.

Plusieurs rendus stylisés d’une image confocale de ganglion de racine dorsale de souris marqué pour NF200, l’ARNm de CGRP, l’ARNm de P2x3r et l’ARNm d’Ifnar2. Prise avec le microscope confocal FV3000 par la D^re Stephanie Shiers.

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