Cell Painting

Nucleo
Colorante: Hoechst 33342

Mitocondri
Colorante: MitoTracker Deep Red

Reticolo endoplasmatico
Colorante: Coniugato concanavalina A/Alexa Fluor 488

Nucleoli, RNA citoplasmatico
Colorante: Colorante fluorescente verde per gli acidi nucleici SYT0 14

Actina F del citoscheletro, Golgi, membrana plasmatica
Colorante: Coniugato falloidina/Alexa Fluor 568, coniugato agglutinina di germe di grano/Alexa Fluor 555
 

Immagine composita in cui sono visualizzati in rosso: actina e Golgi; in verde: il reticolo endoplasmatico; e in blu: i nuclei

Il Cell Painting per la profilazione fenotipica

Il profilo fenotipico di una cellula ne rivela lo specifico stato biologico. Più specificamente, può essere utilizzato per esaminare le alterazioni biologiche, perché la morfologia cellulare è influenzata da fattori quali il metabolismo, lo stato genetico ed epigenetico della cellula e i segnali ambientali. Inoltre, può essere utilizzato per caratterizzare le cellule sane rispetto a quelle malate. Poiché un profilo fenotipico è una combinazione di un elevato numero di misurazioni, è più sensibile alle deviazioni o alle variazioni delle caratteristiche ricavate attraverso il saggio di Cell Painting. In altre parole, un profilo fenotipico permette di cogliere determinate caratteristiche delle cellule che potrebbero non essere evidenti ad occhio nudo.

In un’intervista con il sito Science Explorer, Angeline Lim, PhD., ha spiegato: “Mi piace pensare al Cell Painting o alla profilazione fenotipica come un analogo del riconoscimento facciale. È un po’ come i tag che vengono aggiunti alle persone su Facebook o in iPhoto. Quando una fotografia viene taggata, il software in background estrae le informazioni che la riguardano e calcola un profilo. Quando viene visualizzata un’altra fotografia, il software confronta il suo profilo con quello della fotografia precedente per vedere se sono gli stessi o sono diversi. Sostanzialmente è così che funziona il Cell Painting. Con il Cell Painting, ci aspettiamo che la parte di analisi delle immagini raggruppi le cellule permettendo di distinguere quelle simili da quelle diverse o quelle malate da quelle sane. Potenzialmente, questo approccio ha numerose applicazioni, specialmente nel campo della scoperta farmacologica.”

Esempi di cellule trattate e alterazioni fenotipiche

Qui è riportato un esempio in cui le cellule trattate presentano alterazioni evidenti del loro fenotipo; in queste immagini composite sono mostrate soltanto tre delle cinque lunghezze d’onda: nuclei in blu, reticolo endoplasmatico in verde, actina e Golgi in rosso.

 

Controllo, cellule non trattate.

Cellule trattate con rotenone, una tossina frequentemente usata negli insetticidi. Inoltre, è noto che inibisce la produzione mitocondriale di ATP ed è stato dimostrato che possiede attività antineoplastica in varie cellule tumorali.

Cellule trattate con clorochina. La clorochina è stata inizialmente sviluppata per il trattamento della malaria.

Flusso di lavoro generale per il saggio di Cell Painting

Scoprite di più sul Cell Painting

Con le sue numerose e importanti potenziali applicazioni, il Cell Painting si sta affermando come un utile strumento, in particolare nel campo della scoperta farmacologica. Scoprite come ottimizzare le funzionalità di imaging ad alto contenuto ed eseguire saggi multiplex utilizzando i moduli preconfigurati o personalizzati del software MetaXpress per ottenere un profilo fenotipico ricco di dati.