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Le multiplexing, la solution magique pour une analyse cellulaire à 360 degrés

October 3, 2017

Vous étudiez de nombreux paramètres cellulaires tels que viabilité, toxicité, apoptose, stress oxydatif ? Combiner ces tests sur un même échantillon vous permet d’obtenir une vision complète  de l’état de la cellule, c’est le multiplexing. On vous dit tout.

 

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Dans quels cas avoir recours au multiplexing ?

Vous pouvez utiliser le multiplexing dans plusieurs cas. Cette méthode est intéressante, par exemple, quand votre objectif est de  :

. Comprendre les mécanismes d’action en augmentant le nombre de paramètres mesurés

. Réduire les fausses interprétations ou les ambiguïtés

. Normaliser les résultats

. Réduire la variabilité par l’utilisation d’une plaque unique sans manipulation de l’échantillon

. Diminuer le nombre d’échantillons

. Faire des économies de réactifs et des coûts liés à l’utilisation de plusieurs plaques en parallèle

. Gagner du temps en réduisant le nombre de manipulations

Le principe du mutliplexing dans l’analyse cellulaire

Le multiplexing est l’obtention de plusieurs paramètres à partir d’un même échantillon. Cela nécessite que les réactifs possèdent des signaux distincts tels que 2 fluorophores avec des longueurs d’ondes d’émissions différentes ou la combinaison d’un kit fluorescent et d’un kit luminescent.

La compatibilité chimique est également très importante :

1. Lorsque les kits utilisés sont chimiquement compatibles, le multiplexing peut être fait simultanément dans un même puits par l’ajout d’une solution unique comprenant les 2 réactifs.

2. Pour d’autres combinaisons, les paramètres doivent être mesurés par l’ajout des réactifs de manière séquentielle. C’est le cas par exemple lorsqu’un des réactifs est lytique, celui-ci sera alors ajouté en dernier.

3. Finalement, dans les cas où les réactifs ne sont pas compatibles, ou lorsque le type de plaque ou l’instrument le requiert, le multiplexing doit être réalisé sur un prélèvement de l’échantillon

Cas pratique de multiplexing - Qu’arrive-t-il vraiment aux cellules ?

Un chercheur a souhaité mesurer l’effet cytostatique d’un composé, la camptothécine, pour identifier précisément les effets de cette substance sur l’état de vos cellules. Le multiplexing lui permet une analyse beaucoup plus fine sur 3 paramètres : viabilité, cytotoxicité et apoptose.

Grâce à cette approche, il va pouvoir répondre à 3 questions essentielles :
Le traitement a-t-il un effet cytotoxique ? Le traitement a-t-il un effet cytostatique ? Le traitement a-t-il un effet apoptotique ?

 

Conclusion

Des cellules Jurkat ont été traitées pendant 48h avec de la camptothécine à différentes concentrations. Les courbes de dosage obtenues montrent une diminution de la viabilité, sans augmentation de la cytotoxicité, mais avec activation des caspases 3/7.

Graph 1 Mesure de la viabilité (courbe noire)

 graph1multiplexing-2

Graph 2 Mesure de la cytotoxicité (courbe verte) et de la viabilité (courbe noire)

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Graph 3 Mesure de la cytotoxicité (courbe verte), de la viabilité (courbe noire), et de l’apoptose (courbe violette)

graph3multiplexing

Identification de l’effet cytostatique d’un composé grâce au multiplexage de 3 paramètres : viabilité, cytotoxicité et apoptose.

Comment progresser dans cette technique ?

Comme ce chercheur, vous pouvez faire appel à des experts en matériels et réactifs pour vous guider vers la solution de multiplexing la mieux adaptée à votre étude. Les solutions techniques offertes varient selon les paramètres combinés que vous souhaitez mesurer : viabilité, apoptose, cytotoxicité, activité protéase, ATP, stress oxydatif, métabolisme, gène rapporteur, inflammation, nécrose … Vous pouvez combinez ces tests selon vos objectifs de recherche.

Les solutions telles que celle de Promega mettent à disposition des kits multiplex ‘tout en un’ intégrant plusieurs tests optimisés pour la mesure de certains paramètres.

Bien entendu, en dehors du multiplexing, ces paramètres peuvent être mesurés individuellement. En fonction de la sensibilité, du signal, du paramètre mesuré un kit dédié est proposé. Par exemple, 6 kits sont proposés pour mesurer l’activité « Caspase » pour suivre le phénomène d’apoptose de vos cellules.

 

Quand vos recherches vous amènent à étudier de nombreux paramètres cellulaires pour comprendre les processus biologiques impliqués : viabilité, toxicité, apoptose, stress oxydatif …. De nombreux tests luminescents et fluorescents existent déjà pour étudier ces phénomènes. Séparément, chacun de ces tests permet d’évaluer un état particulier de la cellule, mais pour obtenir une vision à 360 degrés, le multiplexing vous donne la possibilité de combiner ces tests entre eux sur un même échantillon.

 

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