Phénotypage automatisé d’embryons murins par imagerie tridimensionnelle
Résultat
This technology development project has placed Canada in a leading role in the use of imaging for phenotyping embryonic mice. This is important because the large international knockout consortium will complete its generation of 23,000 strains of mice within in the next couple of years. Initial funding has been provided by the NIH for the first round of phenotyping and more funding is expected from Europe. The Mouse Imaging Centre has been invited to be a subcontract on three of the U.S. grants which are currently under review for mouse phenotyping. The total value of these requests is $950,000. This leadership role would never have happened without this technology development competition.
In addition and within Canada, the development of this technology project has been incorporated in a large-scale applied research project application entitled, “NORCOM 2 – In vivo Models for Human Disease and Drug Discovery” which is still pending review. The technology is also being used within the complex of The Centre for Modelling Human Disease for evaluating embryonic lethal mutants from the knock out repository. It is anticipated that the use of this technology will expand within Canada, into the United States and also in support of similar projects in Europe. As funding for these exercises develop, it is very likely that the Mouse Imaging Centre will spin off a service corporation to handle the large volume of this image-based phenotyping of embryos. The time line for this commercialization is estimated at approximately two years.
Beyond the advantages of the technology development, a number of trainees have obtained experience on three-dimensional imaging as a tool for genetics. This will provide a base of expertise in Canada for carrying on this kind of research.
Statut
Concurrence
Centre(s) de génomique
GE3LS
Chef(s) de projet
- Mark Henkelman,
- Hospital for Sick Children
Lancement du projet d'exercice financier
Description du projet
Les chercheurs du XXIe siècle se trouvent à la fois devant un défi important et une occasion considérable, à savoir définir le lien qui existe entre la séquence d’ADN et le résultat biologique de cette séquence sur le développement et la physiologie d’un individu. Ce lien est tout particulièrement important chez les humains pour lesquels les chercheurs s’efforcent de définir le fondement génétique des maladies les plus courantes. Même si leur objectif ultime est de connaître ces liens chez les humains, les chercheurs approfondiront la majeure partie des détails chez les souris, un organisme plus facile à manipuler génétiquement. Le pourcentage des similitudes entre les séquences des humains et celles des souris dépasse 99 %. On croit donc que la compréhension du fondement génétique des maladies chez la souris orientera les recherches chez les humains.
Pour définir le lien entre les gènes de la souris et leur fonction dans l’organisme, un programme financé à l’échelle internationale a pour objet de muter tous les gènes de la souris (environ 25 000), un gène à la fois. On obtiendra de cette manière 25 000 souris différentes pour lesquelles il faudra se poser la question suivante : « Comment ces souris se distinguent-elles d’une souris normale dont tous les gènes sont intacts? »
Les chercheurs du présent projet développeront une nouvelle technologie fondée sur l’imagerie et l’analyse informatique automatisée qui permettra de visualiser les embryons et de les comparer à un embryon qui n’aura pas fait l’objet d’une mutation. L’imagerie tridimensionnelle fera appel à l’imagerie par résonance magnétique (IRM) qui joue un rôle important dans les diagnostics chez les humains en raison de la capacité de voir des tissus mous. Les chercheurs examineront également les possibilités d’un autre type d’imagerie optique tridimensionnelle parce que cette dernière peut avoir une meilleure résolution et une sensibilité exceptionnelle aux tissus. Pour ces deux types d’imagerie, les chercheurs élaboreront une analyse informatique perfectionnée pour comparer les images d’un embryon dans lequel une seule mutation a été faite avec un embryon témoin et ainsi observer les régions où apparaissent des différences. Cette technologie est essentielle pour que les 25 000 animaux génétiquement modifiés soient utiles. Dans deux ans, nous aurons déterminé le meilleur moyen de prendre des images des embryons pour qu’un ordinateur puisse trouver la plupart des différences. Cette technologie sera ensuite mise à la disposition des centres de génomique du Canada et deviendra un service offert dans des installations de génomique dans d’autres pays. Au-delà de la portée de la présente subvention, nous voulons créer une société en Ontario qui offrira au reste du monde des services de phénotypage par imagerie.