Cancer & médecine personnalisée

Observer les altérations structurelles du vivant sans marquage

Les modèles en oncologie (cellules tumorales, sphéroïdes, organoïdes, co-cultures et échantillons dérivés de patients) présentent des réorganisations morphologiques et biophysiques complexes, souvent précoces et difficiles à appréhender sans perturber les échantillons.

L’holotomographie permet d’observer ces modèles en 3D, sans marquage, en accédant à leur structure interne, à leur morphologie et à leurs propriétés quantitatives. Elle offre une lecture intrinsèque du vivant particulièrement pertinente pour le suivi de la réponse à un traitement, l’étude de l’hétérogénéité tumorale et l’exploration de phénotypes subtils.

Synapse immunologique - interaction CAR-T / cellule tumorale - Suivi en temps réel

Ce que l’holotomographie apporte

• Imagerie 3D sans marquage

Observation des cellules et modèles tumoraux sans fluorophore, avec une perturbation minimale de l’échantillon.

• Détection d’altérations structurelles précoces

Mise en évidence de modifications morphologiques et biophysiques pouvant précéder des changements visibles par des approches plus classiques.

• Quantification intrinsèque

Accès à des paramètres mesurables liés à l’indice de réfraction, à la morphologie, au volume, à la masse sèche et à l’organisation intracellulaire.

• Suivi de la réponse à un traitement

Observation dynamique des effets d’un composé, d’une combinaison thérapeutique ou d’une condition expérimentale sur la structure du vivant.

• Analyse de l’hétérogénéité tumorale

Comparaison de populations cellulaires ou de régions d’un même modèle 3D afin d’explorer la diversité des phénotypes.

• Contexte structurel pour la fluorescence

La fluorescence corrélative peut être utilisée pour localiser un marqueur d’intérêt au sein d’une organisation globale révélée sans marquage.

modèles tumoraux 3d

Sans marquage

Réponse au traitement

hétérogénéité tumorale

car-t- / synapse immunologique

suivi longitudinal

Questions biologiques adressées

Peut-on détecter précocement une réponse à un traitement ?
Quelles altérations structurelles accompagnent l’exposition à une molécule ?
Comment comparer différents phénotypes tumoraux au sein d’un même modèle ?
Comment suivre l’évolution d’un sphéroïde ou d’un organoïde tumoral dans le temps ?
Peut-on quantifier des changements de volume, de densité ou d’organisation intracellulaire ?
Comment replacer un marqueur moléculaire dans son contexte morphologique global ?

ANALYSE QUANTITATIVE

Quantifier le métabolisme lipidique au sein d'un sphéroïde tumoral

Au-delà de l'image, chaque acquisition alimente une mesure. Sur un sphéroïde issu d'une lignée tumorale, l'holotomographie quantifie le contenu lipidique cellule par cellule, directement à partir du contraste d'indice de réfraction, sans marquage fluorescent ni intervention sur l'échantillon

QUANTIFICATION LIPIDIQUE 3D

Détection et segmentation individuelle de chaque gouttelette lipidique au sein du sphéroïde, sans
marquage fluorescent.

ANALYSE MULTI-ÉCHELLE

Mesures à l'échelle de la gouttelette (volume, taille, forme) et à l'échelle du sphéroïde entier
(densité, fraction lipidique), normalisées pour rester comparables d'un échantillon à l'autre

MASSE SÈCHE PAR ORGANITE

Estimation de la masse sèche de chaque gouttelette lipidique, un indicateur du contenu biochimique
cellulaire.

SUIVI MÉTABOLIQUE DANS LE TEMPS

Potentiel de suivi de l'accumulation lipidique au fil du temps, pertinent pour l'étude de la réponse
aux traitements et de la résistance thérapeutique.

Explorez l'ensemble des mesures et possibilités d'analyse offertes par l'holotomographie → découvrir l'analyse quantitative complète.

Exemples de modèles pertinents

Cellules tumorales en culture 2D
Sphéroïdes tumoraux
Organoïdes tumoraux
Co-cultures et modèles d’interaction cellulaire
Modèles dérivés de patients
Échantillons suivis avant / après traitement
Modèles destinés à des approches quantitatives ou assistées par IA

Quand ajouter la fluorescence ?

L’holotomographie apporte une lecture structurelle et quantitative globale du modèle tumoral. Lorsque la question scientifique nécessite l’identification d’un marqueur moléculaire, d’une voie de signalisation, d’une sous-population cellulaire ou d’un événement spécifique, la fluorescence corrélative vient compléter cette lecture.

La fluorescence identifie des acteurs moléculaires spécifiques.

L’holotomographie révèle l’organisation structurelle et biophysique dans laquelle ils s’inscrivent.

Synapse immunologique
CAR-T - CAR (mCherry) / CD19 (ZsGreen)
Source : Lee et al. 2020 elife CC BY 4.0

Systèmes adaptés

HT-X1 Mini

Pour explorer l’intérêt de l’holotomographie sur des modèles cellulaires ciblés et initier des observations sans marquage sur des questions appliquées.

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HT-X1 Plus

Pour l’imagerie holotomographique 3D quantitative, l’étude de modèles tumoraux complexes, le suivi de réponses dynamiques et l’analyse de l’hétérogénéité.