De la biologie moléculaire à l'analyse cellulaire, les équipes et solutions innovantes Promega, leader dans le développement d’instruments et de réactifs pour les sciences de la vie accompagnent les scientifiques depuis plus de 45 ans. En réponse à la demande croissante de technologies permettant un haut débit (HT) d’analyses, Promega a su adapter son offre pour le traitement d’un grand nombre d’échantillons de manière rapide, efficace et reproductible. Les domaines d’applications sont extrêmement variés : recherche pharmaceutique et biotechnologique, diagnostic médical, agriculture et environnement, recherche académique et fondamentale, industries cosmétique et alimentaire…
Quelques exemples…
→ Découverte et développement de médicaments
Les technologies de criblage à haut débit (HTS) sont utilisées pour identifier de nouveaux composés thérapeutiques, en facilitant l’analyse de milliers de molécules en peu de temps. La plupart des tests de santé cellulaire (viabilité, toxicité, apoptose…) développés par Promega se déclinent sous un format « Ajouter – Incuber - Mesurer », facilement automatisable en plaques 96, 384 voire 1536 puits. Cette miniaturisation permet de cribler beaucoup de composés en des temps et coûts réduits. Elle est facilitée par l’utilisation des technologies de bioluminescence, conférant une sensibilité supérieure à celle de la fluorescence.
Ainsi, le test de viabilité en bioluminescence CellTiter-Glo® est utilisé depuis de nombreuses années dans l’industrie pharmaceutique, entre autres, et reconnu pour sa grande sensibilité et son excellente robustesse au format 1536 puits : coefficients de variation (CV) inter et intra-plaques <10% et Z'-factor compris entre 0,7 et 0,9 [le Z’-factor permettant d’évaluer la qualité et la fiabilité des tests de criblage à haut débit, y compris des tests de bioluminescence. Un Z’-factor proche de 1 indique une excellente séparation et une grande fiabilité du test]. Des protocoles (https://urlz.fr/seVF)mettant en œuvre le CellTiter-Glo® ont été validés sur les robots Hamilton Microlab STAR, Tecan Freedom EVO®, Beckman et CyBio® FeliX, notamment.
L’essor des « médicaments « biologiques », plus complexes à caractériser que les molécules chimiques, a par ailleurs fait naitre dans la chaine du drug discovery de nouveaux impératifs, comme celui d’évaluer l’efficacité d’un anticorps thérapeutique, non seulement lors de son développement mais aussi dans la phase finale de production de lots cliniques. En réponse à ces besoins émergents, Promega a développé des solutions innovantes telles que le test Thaw and Use ADCC (https://urlz.fr/seVJ)
« Le mécanisme d’action d’un anticorps monoclonal thérapeutique repose sur sa capacité à cibler des antigènes spécifiques exprimés par les cellules tumorales et à induire leur destruction. Ce mécanisme est appelé ADCC, pour Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity », explique Florian Mignot., spécialiste « Drug Discovery Solutions chez Promega France. « Promega propose un test fonctionnel de mesure de cette activité ADCC, faisant appel à des cellules rapportrices bioluminescentes. Avec le format « Thaw and Use », ce test ADCC permet de travailler avec les cellules préqualifiées prêtes à l'emploi, ce qui réduit le temps de préparation et minimise les erreurs. Il assure une standardisation et une reproductibilité élevées, essentielles pour des résultats fiables et cohérents ». Le test Thaw and Use ADCC, récemment automatisé sur CyBio® FeliX, est de fait, validé par la FDA pour la libération de lots cliniques d’anticorps.
→ Santé humaine et diagnostic moléculaire
La multiplication des analyses moléculaires (PCR, dPCR, NGS…) en oncologie, comme en infectiologie, contraint les laboratoires de diagnostic à mettre en place des approches automatisées de leur workflow : extraction, quantification, normalisation, préparation de librairies NGS, séquençage…
Avec une forte expertise en extraction d’acides nucléiques, Promega propose des solutions automatisées répondant à vos exigences, non seulement en termes de débit mais aussi de contraintes réglementaires telles que celles de l’IVD-R (In Vitro Diagnostic Regulation).
Ainsi, les laboratoires peuvent faire le choix des automates de paillasse Maxwell® RSC ou CSC (marqués IVD-R) (https://urlz.fr/seVV) pour des débits moyens intégrant la traçabilité des échantillons. Selon le modèle de l’appareil, des séries de 16 à 48 échantillons sont ainsi traitées en environ une heure. « Peu coûteux, faciles à mettre en place, de petite taille et flexibles, grâce à la grande diversité de kits disponibles, et donc d’échantillons compatibles, les Maxwell® RSC et CSC sont associés à notre technologie propriétaire de billes magnétiques conférant une haute qualité des acides nucléiques purifiés », complète Isabelle PROST, spécialiste Génomique.
« Ces automates offrent un excellent tremplin vers l’automatisation plus avancée de nos chimies sur des robots de pipetage, lorsque le débit ou la réduction des étapes manuelles le nécessitent. Outre l’extraction d’ADN-ARN viral (https://urlz.fr/seVX) en plaques 96 puits, les développements les plus récents incluent l’automatisation de l’extraction d’ADN à partir de coupes FFPE [coupes de tissus fixés au formol et inclus en paraffine], pour l’analyse des tumeurs solides ou encore l’extraction d’ADN tumoral circulant plasmatique, pour les approches en biopsie liquide (exemple sur Hamilton STAR - https://urlz.fr/seW4). » Au-delà de l’implémentation de protocoles d’extraction sur un large éventail de plateformes robotiques par ses experts « Automatisation », Promega peut également compléter le workflow avec des scripts automatisés pour la quantification des acides nucléiques en fluorescence avec la gamme Quantifluor® (exemple sur Tecan Freedom EVO®) ou la préparation de plaques d’amplification avec ses Master Mix de PCR et de RT-qPCR.
Pourquoi envisager l’automatisation pour les analyses à haut débit ?
Différentes raisons peuvent conduire les laboratoires de recherche, de diagnostic ou les industries à envisager l'automatisation :
→ Assurer et améliorer la reproductibilité et la fiabilité des résultats. Il s’agit en effet d’un des principaux avantages de l'automatisation. En minimisant les interventions humaines, l'automatisation réduit les erreurs, assurant ainsi une plus grande cohérence des analyses.
→ Répondre à une augmentation de l’activité quotidienne pour être plus efficaces. Avec l'accroissement des volumes de travail, l'automatisation permet de traiter un nombre croissant d'échantillons sans compromettre la qualité des analyses. En réduisant les temps d'analyse, les laboratoires optimisent ainsi l'efficacité opérationnelle. Les équipes peuvent se concentrer sur des tâches plus complexes et à forte valeur ajoutée.
→ Capacité de capter de nouveaux marchés/clients. En étant capables de traiter un plus grand nombre d'échantillons ou de fournir des services plus complexes, les laboratoires peuvent attirer de nouveaux clients, rester compétitifs et répondre à une demande croissante.
→ Réaliser des analyses plus complexes et potentiellement impossibles manuellement. Certaines analyses, en raison de leur complexité ou de leur nécessité de miniaturisation, sont difficiles, voire impossibles à réaliser manuellement. L'automatisation permet de surmonter ces limitations en offrant des solutions pour des analyses sophistiquées, nécessitant une précision élevée et une gestion minutieuse des échantillons.
→ Répondre à des exigences plus strictes en matière de traçabilité et standardiser les processus. Les régulations et normes de qualité imposent des exigences de plus en plus rigoureuses en matière de traçabilité des échantillons et de documentation des processus. L'automatisation facilite la conformité en standardisant les processus, réduisant ainsi les risques de non-conformité et simplifiant les audits réglementaires.
Les défis de l’automatisation
Malgré toutes les promesses de l’automatisation, s'engager dans cette démarche, c’est se confronter à de nombreux questionnements, comme le choix de la bonne plateforme d'automatisation, la sélection de la chimie optimale, la diversité des applications à automatiser, la bonne intégration dans le process global, le budget disponible et le retour sur investissement…
Il est donc essentiel de se poser les bonnes questions :
- Quelle(s) étapes du process automatiser pour quel bénéfice ? Et, quelles sont celles qui permettront de résoudre un problème ? Celles qui sont trop onéreuses ?
- Avec quels critères qualité évaluer les performances de la solution automatisée ?
- Quel est le temps imparti pour la réalisation du projet ? Quelles ressources internes existantes peut-on allouer ? Quelle formation du personnel sera nécessaire ?
- Quel est l’espace disponible actuellement pour accueillir un nouvel équipement ? Le budget disponible, incluant la maintenance à long terme ?...
Un accompagnement et des solutions « custom » proposés par Promega à chaque étape de votre projet d’automatisation !
Pour ne pas vous retrouver seul face à la complexité de mise en œuvre d’un projet d’automatisation, Promega vous accompagne dans vos démarches, avec une équipe de scientifiques applicatifs dédiés à l’automatisation. C’est pour vous la garantie de bénéficier d’une véritable expertise sur une large gamme de robots de pipetage (Hamilton, Tecan, Analytik Jena, Eppendorf, Beckman, ThermoFisher…) et des connaissances pointues des solutions Promega en biologie moléculaire et analyse cellulaire !
L’équipe « Field Support Scientist » est composée de 15 personnes, dont 4 en Europe. Elle dispose d’un laboratoire équipé de divers robots (Tecan Freedom Evo, Cybio FeliX, Kingfisher), situé sur le site de Promega France à proximité de Lyon, et interagit étroitement avec les équipes R&D de sa maison-mère, aux Etats-Unis (Madison, Wisconsin).
L’équipe FFS intervient ainsi dans toutes les étapes du projet d’automatisation :
- Phase initiale : étude du projet, conseil sur les configurations robotiques idéales et en adéquation avec les besoins, visite sur site…
- Proposition : établissement d’un cahier des charges ;
- Mise en œuvre : développement des protocoles, déploiement sur le site client et optimisation des paramètres ; test sur des échantillons biologiques ; formation du personnel et assistance post-installation…
Outre l’automatisation des kits au catalogue, l’équipe FSS peut aussi proposer des solutions personnalisées – notamment l’ajustement des volumes de réactifs pour tenir compte des volumes morts, l’ajout ou la suppression de composants – afin de s’adapter aux besoins spécifiques de votre laboratoire. Ces projets « custom » font alors appel au service de production à façon (https://urlz.fr/seWd) dont dispose également Promega.
Et pour en savoir plus…
Promega organise régulièrement des webinaires dédiés à l’automatisation, aussi bien sur des sujets généraux que sur des thématiques ciblées. Ces présentations sont enrichies de données expérimentales obtenues avec les laboratoires qui ont fait appel à ses services. De nombreuses notes d’application illustrent par ailleurs la diversité des projets d’automatisation accessibles aux utilisateurs des technologies et services Promega…
https://france.promega.com
https://france.promega.com/resources/technologies/lab-automation-resource-center
fr.marketing@promega.com
S. D.
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