Étapes clés de la microscopie

Julie In, docteure en sciences et membre du groupe de recherche en oncologie cellulaire et moléculaire, s'intéresse à la compréhension des mécanismes de réponse des cellules sécrétrices intestinales aux lésions et au stress aigus. Ces modifications sécrétoires peuvent être transitoires et concernent parfois moins de 1 % des cellules épithéliales intestinales. Les étudiants de son laboratoire ont été formés non seulement à l'utilisation du microscope ALM, mais aussi à des logiciels de pointe pour l'analyse microscopique, tels que la déconvolution de Huygens et Leica AIVIA, afin de mieux comprendre la physiologie de l'épithélium intestinal.

Myranda Thompson, 4^th Étudiant en première année de licence en sciences et médecine (BSGP), en laboratoire

Le projet de Myranda porte sur la réponse sécrétoire à une puissante toxine bactérienne, EspP, sécrétée par les bactéries entérohémorragiques. E. coliElle a utilisé les microscopes confocaux à disque rotatif Zeiss LSM800 et Olympus/Yokogawa pour caractériser les modifications des cellules entéroendocrines sécrétrices suite à une exposition à EspP. Ses travaux suggèrent qu'une lésion aiguë causée par cette toxine bactérienne induit la différenciation des cellules entéroendocrines et augmente la quantité d'hormones sécrétées par la muqueuse dans le cadre d'une réponse immunitaire globale.

Cristina Coffman et Haydee Liu, 2^nd Étudiants de première année BSGP, en laboratoire

Cristina et Haydee et Cristina travaillent ensemble pour étudier l'impact de l'exposition aux métaux lourds sur l'intestin. Cristina étudie les modifications de la couche de mucus sécrétée et des cellules caliciformes productrices de mucus, et utilise le microscope confocal à disque rotatif Olympus/Yokogawa pour quantifier l'épaisseur de cette couche. Elle émet l'hypothèse que les métaux lourds réduisent son épaisseur et contribuent à une inflammation localisée. Haydee crée des organoïdes humains transgéniques pour examiner le gène PROX1. Ces organoïdes sont des modèles tridimensionnels de l'intestin humain, et PROX1 est un facteur de transcription non canonique susceptible d'induire une hyperplasie des cellules sécrétrices en réponse à l'exposition aux métaux lourds. Haydee utilisera la capacité d'imagerie cellulaire en temps réel du système Olympus/Yokogawa pour définir le rôle de PROX1 dans la différenciation et l'hyperplasie des cellules entéroendocrines.

Lito Appell, 1^st Étudiante en première année de BSGP et ancienne étudiante du programme U-RISE de l'UNM, en laboratoire

Lito étudie comment l'exposition aux métaux lourds, et plus particulièrement à l'uranium non fissile, affecte la prolifération et la différenciation épithéliales intestinales. Il utilise le microscope confocal à disque rotatif Olympus/Yokogawa pour examiner la localisation des microARN. Lito recourt à l'hybridation in situ en fluorescence (FISH) RNAscope pour analyser les transcrits de la biogenèse des microARN et des microARN spécifiques. Son étude permettra de déterminer comment les microARN régulent la différenciation sécrétoire intestinale suite à une lésion aiguë par les métaux lourds.

Nathan Zaidman, docteur en sciences et membre du groupe de recherche en oncologie cellulaire et moléculaire, s'intéresse aux rôles physiologiques des récepteurs couplés aux protéines G d'adhérence dans le rein. Ses recherches visent à identifier la fonction de récepteurs couplés aux protéines G encore peu étudiés afin d'améliorer la compréhension de la physiologie rénale, tant en conditions physiologiques que pathologiques.

Jianxiang (Jason) Xue, docteur en philosophie, chercheur postdoctoral, laboratoire Zaidman

Le Dr Xue utilise le système Leica pour localiser les ARNm des récepteurs d'adhérence couplés aux protéines G (AGPCR) dans des types spécifiques de cellules rénales. Ses images démontrent pour la première fois que des AGPCR spécifiques sont exprimés dans différentes cellules rénales. Ses travaux fondamentaux sur les rôles physiologiques des AGPCR, notamment Adgrg1, se poursuivent dans le cadre d'études complémentaires utilisant des modèles de souris transgéniques.

Le manuscrit du Dr Xue, intitulé « Identification et localisation de l'expression des récepteurs couplés aux protéines G d'adhérence dans le rein murin », a été récemment publié dans le Revue américaine de physiologie – Physiologie rénaleEt son image RNAscope a fait la couverture de Impression consolidée AJP. L'image montrait les transcrits d'Adgrg1 en relation avec les cellules du tubule proximal/branche descendante Aqp1+ et les cellules du tubule connecteur/principales Aqp2+.

Ryan Martinez, 2^nd Étudiant de première année en BSGP, laboratoire Zaidman

Ryan étudie les récepteurs d'adhérence couplés aux protéines G Gpr116 et Adgrf5. Ses recherches portent sur l'influence de ces récepteurs sur la sécrétion acide des cellules intercalaires de type A (AIC) dans les tubes collecteurs des reins de souris. L'ablation de Gpr116 dans les tubes collecteurs chez la souris entraîne une diminution du pH urinaire, due à l'accumulation des pompes à protons V-ATPase à la surface des cellules de type A. Ryan utilise les microscopes confocaux Leica et Spinning Disc pour étudier les modifications morphologiques des AIC lors de la sécrétion acide. Il émet l'hypothèse que Gpr116 est nécessaire au retour de la membrane des AIC activées à son état basal. Ryan teste cette hypothèse sur des coupes de tissus fixés et sur des AIC isolées de souris transgéniques exprimant la protéine fluorescente verte (GFP) et la protéine transmembranaire tdTomato.

Tou Yia Vue, docteur en philosophie, est membre du groupe de recherche en oncologie cellulaire et moléculaire. Ses recherches portent sur les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent le développement et la fonction des cellules gliales (astrocytes et oligodendrocytes) dans le système nerveux central.

Bianca Myers, jeune diplômée du BSGP, Vue Lab

Bianca a largement utilisé le microscope confocal Leica TCS-SP8 pour obtenir des images haute résolution et des balayages par mosaïque de coupes de cerveau de souris. Cette technique d'imagerie a étayé ses recherches sur le rôle des facteurs de transcription ASCL1 et OLIG2 dans la progression du glioblastome (GBM). Elle a utilisé un modèle transgénique de GBM induit par CRISPR-Cas9 pour démontrer que des mutations somatiques dans les cellules progénitrices de la zone sous-ventriculaire dérégulaient l'expression d'ASCL1 et d'OLIG2.

Elle a identifié qu'ASCL1 influence la migration et la prolifération des cellules tumorales, deux caractéristiques qui contribuent à l'inefficacité des traitements. Elle a également démontré que la perte d'ASCL1 ou d'OLIG2 réduit la croissance tumorale, tandis que la perte combinée des deux facteurs empêche totalement la formation de la tumeur. Ces résultats mettent en évidence des cibles moléculaires susceptibles d'éclairer de futures stratégies thérapeutiques contre le glioblastome. Ces travaux constituent l'aboutissement d'un vaste projet de recherche mené dans le cadre de sa thèse, qui a donné lieu à une publication dans Nature Communications intitulée « Les facteurs de transcription ASCL1 et OLIG2 induisent l'initiation du glioblastome et corégulent le type et la migration des cellules tumorales ».

Facteurs de transcription ASCL1 et OLIG2 dans le glioblastome.

ASCL1 et OLIG2 sont nécessaires à la formation tumorale, mais régulent de manière inverse différents aspects de la migration tumorale dans un modèle murin de glioblastome (GBM). Images représentatives de tumeurs tdTOM+ aux stades P30, P60 et terminal chez des souris témoins (b–e), Ascl1-CKO (f–i), Olig2-CKO (j–m) et double CKO (n–q, s, t) (nombre de tumeurs imagées : n = 4/génotype pour P30 et P60 et n = 6/génotype pour les tumeurs terminales). Les flèches indiquent la ligne médiane et les pointes de flèches marquent la distance de migration des cellules tumorales tdTOM+ sur le corps calleux controlatéral. Les astérisques indiquent la région imagée pour (e, i, m, q et t). ASCL1 et OLIG2 sont fortement co-exprimés dans les cellules tumorales tdTOM+ témoins, mais absents dans les tumeurs tdTOM+ des souris CKO simples ou doubles.

Mara Steinkamp, ​​docteure en philosophie, est membre du groupe de recherche en oncologie cellulaire et moléculaire et directrice du service de modélisation animale du centre de cancérologie intégré de l'UNM. Elle a créé plusieurs modèles de cancer de l'ovaire à partir de souris humanisées et de cellules cancéreuses ovariennes dérivées de patientes.

Parisa Nikeghbal, jeune diplômée du BSGP, laboratoire Steinkamp

Parisa Nikeghbal étudie le recrutement des macrophages associés aux tumeurs (TAM) dans les tumeurs ovariennes et leur influence sur la réponse de ces tumeurs aux traitements. Les cancers de l'ovaire à un stade avancé sont caractérisés par une dissémination péritonéale et une accumulation d'ascite maligne contenant des sphéroïdes cancéreux chimiorésistants et des cellules immunitaires. Les TAM présents dans les sphéroïdes et les tumeurs solides créent un microenvironnement immunosuppresseur et pro-tumoral. À partir d'organoïdes dérivés de patientes et cocultivés avec des macrophages dérivés de PBMC humaines ou de THP-1, Parisa a mis au point un test de migration 3D permettant de quantifier l'infiltration des macrophages grâce au microscope confocal Zeiss LSM 800.

Ses analyses ont révélé une variabilité interindividuelle du recrutement des macrophages M2, en partie induite par le M-CSF sécrété par la tumeur, et corrélée à une résistance accrue au paclitaxel dans des cultures 2D, des sphéroïdes 3D, des organoïdes et des modèles PDX humanisés. L'inhibition du recrutement des macrophages par un inhibiteur de CSF1R a réduit la récidive tumorale en association avec la chimiothérapie. Ces résultats démontrent que les profils cytokiniques individuels modulent l'infiltration des macrophages associés aux tumeurs (TAM) et la résistance thérapeutique, et offrent une plateforme pour tester des thérapies de deuxième ligne, faisant progresser les stratégies de traitement personnalisées du cancer de l'ovaire. Ces résultats ont été publiés dans la revue OncoImmunology.

Recrutement des macrophages par les organoïdes OC.

Image confocale d'organoïdes PDX3 fixés montrant des macrophages M2, dérivés de PBMC, migrant et s'intégrant à la structure de l'organoïde. Le DAPI (bleu) marque les noyaux, l'E-cadhérine (rouge) met en évidence les cellules tumorales épithéliales et les macrophages CD45+ (vert) indiquent l'infiltration de cellules immunitaires. Échelle : 50 µm.