Nos plateformes et infrastructures partagées

La plateforme OrgaRES aide les chercheurs à générer des modèles de cultures 3D dérivés de patients pour mieux comprendre les mécanismes de résistance. Labellisée qualité IBISA en 2021, elle fait partie d’un réseau de plateformes 3D de cancer, comprenant Caen, Marseille, Nice et Lille, initié par les Cancéropôles Nord-Ouest (OrgaNO Network) et PACA (3D-Hub).

Expertise

• Spécialisation dans les PDTO digestifs, avec un taux de succès de création de biobanques d’organoïdes tumoraux allant de 50 % à 90 % selon la quantité de cellules tumorales disponibles.
• Développement de modèles pour étudier la résistance aux traitements, notamment via un équipement automatisé (Hamilton), capable de cultiver simultanément plus de 520 lignes d’organoïdes dérivés de patients et de réaliser des tests médicamenteux.
• Génération d’organoïdes modifiés (CRISPR-Cas9), avec ou sans variantes génétiques responsables de la résistance.

Technologies et équipements

• Équipement automatisé pour cultiver des modèles 3D à grande échelle.
• Collaboration avec l’unité de cytométrie et de tri cellulaire (PLBS, BiCeL) pour analyser divers paramètres tels que la viabilité cellulaire, le stress oxydatif et le cycle cellulaire.

Affiliée à l’ICANS et à l’UMR 7357 ICube, cette plateforme est dédiée aux études précliniques sur modèles ex vivo et in vivo.

Expertise

• Utilisation d’un accélérateur linéaire Primus (Siemens), capable de délivrer des rayons X (6 MV) et des électrons pour des applications exclusivement destinées à la recherche.
• Personnel formé et certifié pour garantir la sécurité radiologique.

Technologies et équipements

• Accélérateur linéaire Primus (Siemens).
• Protocole d’irradiation sécurisé pour les études précliniques.

Intégrée à l’UMR 7039 CRAN, OptiRAD est une plateforme d’irradiation par rayons X et d’imagerie dédiée aux études précliniques.

Expertise

• Irradiation ciblée pour modèles 2D (cultures cellulaires) ou 3D (organoïdes).
• Application à des études sur rongeurs (souris, rats) pour des recherches sur les tumeurs cérébrales.
• Les membres de la plateforme sont reconnus pour leur expertise dans les irradiations aux rayons X appliquées aux modèles de tumeurs cérébrales adultes et pédiatriques.

Technologies et équipements

• X-RAD320 : Irradiateur délivrant des photons X avec une énergie de 11 kV à 320 keV.
• Module OptiMAX : Acquisition d’images multimodales (bioluminescence, radiographies, scintigraphie).
• Insert tomographique en développement pour l’imagerie tridimensionnelle (X, bioluminescence/scintigraphie).

Le consortium RISEst (Réseau d’Imagerie de Strasbourg et du Grand Est) regroupe six plateformes d’imagerie en sciences de la vie, offrant une gamme d’échelles d’imagerie allant de la molécule à l’animal entier. Ces plateformes sont connectées à des instituts renommés, tels que l’IGBMC (génétique, biologie moléculaire et cellulaire), l’INCI (neurosciences), et l’IBMC (biologie de l’ARN, immunologie). RISEst est dirigé par Yves Mély (Laboratoire de Bioimagerie et Pathologies) et co-dirigé par Jacky Goetz (CRBS). Avec 19 ETP, le consortium gère près de 50 installations de microscopie et produit 35 000 heures de machine par an, soutenant les projets de 370 utilisateurs. Les plateformes sont accessibles à la communauté scientifique selon un modèle de paiement à l’utilisation.

Expertise

• Acquisition d’images tridimensionnelles à résolution subcellulaire.
• Analyse quantitative d’organoïdes entiers pour étudier la morphologie et l’hétérogénéité des tumeurs.
• Intégration de solutions logicielles pour l’analyse bioimage, incluant des outils de machine learning.
  

Focus sur l’imagerie quantitative 3D des organoïdes

L’expertise forte de RISEst dans l’imagerie quantitative et l’analyse des organoïdes entiers servira les WP1, WP2 et WP3 du PRI1 La plateforme a mis en place des flux de travail sur différentes technologies pour acquérir des volumes entiers d’organoïdes avec une résolution subcellulaire, avec ou sans clarification d’échantillons. L’analyse quantitative des données volumétriques est intégrée dans des pipelines de traitement d’image développés avec des solutions logicielles commerciales ou open source.

Technologies et équipements

• Microscopie à champ large, confocale, multiphoton et feuille de lumière.
• Plateformes de traitement et analyse d’images (Imaris, ZEN, Fiji, QuPath).
• Pipelines intégrés pour l’analyse des volumes entiers d’organoïdes.

Le Centre de Bioimagerie de Lille (BICeL) fait partie des des Plateformes Lilloises en Biologie et Santé (PLBS), répondant aux besoins des 24 unités de recherche en sciences de la vie et santé du site de Lille. BICeL offre une approche d’imagerie multi-échelle, allant du modèle animal à la molécule, grâce à une large gamme de systèmes optiques avancés. La plateforme est également reconnue pour son expertise en histologie et préparation d’échantillons, notamment le développement de protocoles d’immunomarquage et de clarification pour organes et organoïdes. Certifiée ISO9001 depuis 2014, BICeL assure un suivi personnalisé des projets et met à disposition des équipements de pointe, accessibles à la communauté académique et industrielle.

BICeL joue un rôle clé dans le Centre de recherche intégré en cancérologie pédiatrique, en accompagnant les projets liés à l’acquisition et l’analyse 3D sur des modèles alternatifs comme les organoïdes. Une attention particulière est portée à l’étude de l’hétérogénéité spatiale des tumeurs cérébrales pédiatriques et de leur résistance aux traitements, notamment la radiothérapie.

Expertise :

• Imagerie multi-échelle : Du modèle animal à la molécule grâce à des systèmes optiques avancés.
• Histologie et préparation d’échantillons : Développement de protocoles d’immunomarquage et de clarification des organes et organoïdes.
• Analyse 3D : Acquisition et analyse tridimensionnelles de cellules, organoïdes et tissus, avec un focus sur l’hétérogénéité des tumeurs et leur résistance aux traitements.

Technologies et équipements :

• Microscopes confocaux de dernière génération (CPER RESIST OMICS).
• Microscope STED (CPER RESIST OMICS-GIS IBISA).
• Système d’acquisition en temps réel pour cellules et organoïdes (CPER CANCER).
• Expertise en cytométrie et imagerie de flux, microscopie photonique et électronique.

La plateforme GenomEast, forte de plus de 20 ans d’expérience, propose une large gamme de services pour l’exploration des génomes, de leur expression et de leur régulation. Ces services couvrent tout le processus, depuis le contrôle qualité des échantillons de départ jusqu’à l’analyse des données. L’équipe est composée de 9 biologistes et de 6 bioinformaticiens.

Expertise

La plateforme offre une expertise diversifiée dans l’analyse des génomes, des transcriptomes et des épigénomes, avec des méthodes adaptées aux besoins spécifiques des chercheurs.

• Transcriptomique : RNA-seq (avec protocoles spécifiques), small RNA-seq, single-cell RNA-seq (scRNA-seq), transcriptomique spatiale.
• Épigénomique : ChIP-seq, Cut&Run, MeDIP-seq, ATAC-seq en cellule unique, Multiome (analyse combinée de l’expression génique et de l’accessibilité de la chromatine en cellule unique).
• Génomique : Séquençage d’exomes, WGS (séquençage complet du génome).

Équipements

GenomEast dispose d’équipements de pointe pour répondre aux besoins de ses utilisateurs :

• Séquençage à haut débit : NextSeq2000, i-Seq 100, DNB-G400 MGI.
• Nanofluidique à haut débit : 10X Genomics Chromium Controller et Chromium iX.
• Transcriptomique spatiale : Visium CytAssist 10X Genomics, Digital Spatial Profiler GeoMX Nanostring.
• Contrôle qualité : Flash Reader Varioskan, Qubit Fluorometer, 2100 Bioanalyzer, Fragment Analyzer AATI.
• Sonicateur : Système E220 AFA Covaris.
• Infrastructure informatique : Serveurs de calcul (Dell) avec 304 cœurs et stockage (Lenovo, GPFS) de 750 To.

Focus sur la cellule unique et la transcriptomique spatiale

GenomEast possède quatre ans d’expérience dans l’utilisation de la technologie 10X Genomics pour l’analyse en cellule unique, couvrant des applications variées telles que le single-cell RNA-seq, ATAC-seq, et Multiome. La plateforme a intégré de manière cohérente les technologies d’imagerie, d’histologie et de séquençage NGS pour implémenter la transcriptomique spatiale avec Visium FFPE de 10X Genomics, facilitée par le CytAssist pour les blocs FFPE ou les tissus pré-sectionnés. De plus, grâce à la technologie CosMX, la plateforme offre une résolution spatiale avancée allant jusqu’à l’échelle subcellulaire, permettant ainsi une analyse fine et détaillée de l’organisation cellulaire au sein des tissus.

Focus sur la bioinformatique

Les bioinformaticiens de la plateforme GenomEast assurent un support personnalisé pour l’analyse des données complexes issues de RNA-seq, scRNA-seq, ChIP-seq, Cut&Run, entre autres. Ils ont développé des pipelines spécialisés pour l’analyse primaire et secondaire, utilisant à la fois des outils open source et des logiciels propres à la plateforme. Ces pipelines sont régulièrement mis à jour pour intégrer les dernières avancées technologiques et pour répondre aux besoins spécifiques des chercheurs, assurant ainsi des analyses robustes et de haute qualité.

OrganOmics est une plateforme technologique de pointe regroupant deux pôles principaux : la protéomique (MS4Omics) et la création de modèles cellulaires en 3D (3D CellOmics). Elle est intégrée au laboratoire PRISM de l’Inserm U1192, et a été accréditée par le GIS IBiSA en 2022. La plateforme offre une expertise reconnue dans les domaines de la protéomique, de l’imagerie par spectrométrie de masse (MS) et de la modélisation cellulaire 3D.

Expertise

• SpatialXomics : Basé sur la microscopie d’expansion (ExM), SpatialXomics permet d’identifier plus de 650 protéines dans une région pré-expansée de 300 µm de diamètre (<1000 cellules).
• Imagerie ciblée par spectrométrie de masse (MALDI-IHC) et dosage d’antigènes en solution (technologie TagMass) : Les développements actuels incluent la détection indirecte d’antigènes variés, dont des médicaments et ARN, à l’aide d’aptamères modifiés pour la détection par MS.
• Spectrométrie de masse en temps réel avec SpiderMass : Technologie innovante et unique au monde pour l’analyse en temps réel in vivo, déjà appliquée en chirurgie vétérinaire et en cours de transfert vers la chirurgie humaine.
• Identification et quantification de protéines alternatives non accessibles par la protéomique traditionnelle, incluant des réactifs de dérivatisation et des logiciels dédiés.
• Analyse haute performance d’espèces éteintes (plus de 1000 échantillons par semaine), pour l’identification d’espèces et la datation à partir d’os paléontologiques.
• Traitement et analyse des données de protéomique et d’imagerie MS à l’aide d’outils de statistiques multivariées et d’analyse par deep learning.
• Purification et quantification des vésicules extracellulaires dans divers fluides (sang, LCR, liquide amniotique).
• Création de modèles cellulaires 3D : Développement de sphéroïdes, organoïdes et bioimpression pour simuler les environnements physiopathologiques ; accès à une biobanque de tumoroïdes mammaires humains et canins.
• Préparation d’échantillons pour l’imagerie MS : Coupe, déparaffinage, lavage, démasquage d’antigènes et digestion enzymatique pour les tissus frais, fixés ou FFPE, ainsi que pour les échantillons biologiques variés (organes, biopsies, coupes tissulaires, organoïdes, sphéroïdes et végétaux).

Principaux équipements

• Bio-imprimante : BioX Cellink.
• Spectromètres de masse pour imagerie : MALDI-TOF Rapiflex et Utraflex 3 Bruker.
• Spectrométrie en temps réel : SpiderMass pour la métabolomique in vivo.
• Spectromètres de masse : Eclipse Tribrid (Thermo Fisher Scientific), DESI Imaging avec SynaptG2S (Waters), XevoG2 pour SpiderMass, ESI-Q-Orbitrap QExactive (Thermo Fisher Scientific).
• Chromatographie liquide : nLC Evosep One, Proxeon Easy 2, EASY 1000.
• Microscopes : À fluorescence, confocaux et inversés.
• Infrastructure L2 : 75 m² entièrement équipée pour la manipulation et préparation d’échantillons de biosécurité de niveau 2.

OrganOmics collabore avec des partenaires académiques et industriels à l’échelle locale, régionale, nationale et internationale, et contribue aux projets de recherche par son intégration dans la feuille de route de la protéomique dirigée par l’infrastructure ProFI et plusieurs réseaux nationaux (GDR MSI, GDR organoïdes).

La plateforme BiGEst-ICube (Bioinformatics and Genomics East – ICube), rattachée au laboratoire ICube (UMR 7357), fait partie de l’infrastructure BiGEst. Celle-ci regroupe les expertises de six grands laboratoires ou instituts de recherche strasbourgeois, dont l’IBMC, l’IBMP, l’IGBMC, l’IPHC, et ICube. En tant que membre de l’Institut Français de Bioinformatique (IFB) et du réseau européen ELIXIR, BiGEst-ICube propose des services avancés en bioinformatique dans les domaines de l’évolution, de la fonction biologique et de la biomédecine.

Expertise

La plateforme BiGEst-ICube offre une expertise technique dans les domaines suivants :

• Conception de stratégies de calcul haute performance adaptées aux besoins des sciences biomédicales
• Modélisation orientée données et apprentissage automatique pour l’analyse des données biologiques complexes
• Optimisation basée sur des algorithmes évolutifs pour résoudre des problèmes biologiques spécifiques
• Modélisation de systèmes complexes et développement de solutions d’intelligence artificielle.

Équipements principaux

La plateforme est équipée pour répondre aux exigences du Big Data et des analyses complexes, avec :

• Un cluster de calcul local et un stockage massif pour le traitement de grandes quantités de données
• Un accès aux grilles de calcul et clouds académiques via l’IFB et France Grilles
• Un réseau PARSEC dédié à l’exécution d’algorithmes évolutifs sur GPGPUs pour des performances accrues.

Focus sur l’analyse des données biomédicales à haut débit

BiGEst-ICube se distingue dans l’analyse des données multimodales en omique et l’étude des relations génotype-phénotype. Ses workflows de pointe intègrent des méthodes statistiques, de l’intelligence artificielle et des algorithmes d’optimisation, permettant d’identifier des voies biologiques potentielles et exploitables dans un contexte biomédical.

PHENOMIN-ICS est une infrastructure de recherche d’excellence en recherche translationnelle et génomique fonctionnelle, offrant des services à la communauté scientifique, incluant des analyses phénotypiques et des études précliniques sur des modèles rongeurs pour comprendre les fonctions génétiques et les maladies humaines.

Expertise

• Génération et validation de modèles de souris ou rats génétiquement modifiés
• Analyse oncologique : Imagerie in vivo anatomique et moléculaire, analyse des mécanismes moléculaires et de la réponse immunitaire dans le microenvironnement tumoral.
• Analyses phénotypiques : Métabolisme, comportement, cognition, systèmes cardiovasculaire et respiratoire, analyses biochimiques du sang et des urines, anatomopathologie.

Équipements principaux

• Biologie moléculaire, culture cellulaire, modèles de cancer (xénogreffes, greffes orthotopiques)
• Imagerie de petits animaux (microCT, échographie, bioluminescence)
• Analyse biochimique et métagénomique (microbiote), histologie et IHC.

Focus sur les modèles oncologiques

PHENOMIN a développé une expertise en oncologie utilisant des modèles murins pour l’étude de la progression et/ou l’initiation de cancer. Les modèles xénogreffés humains ou murins sont couramment utilisés, avec des suivis non invasifs des tumeurs grâce à des techniques d’imagerie avancées.

Focus sur les lectures oncologiques

Enquêtes pathologiques : Analyse détaillée des données pathologiques des tumeurs humaines et murines avec des techniques avancées de coloration histologique, IHC personnalisée, et de détection ADN/ARN par ddPCR.

Imagerie in vivo : Suivi de la croissance tumorale avec technologies d’imagerie non invasive (scanner, ultrasons, bioluminescence).