BIO-IMAGE ANALYSIS
PRÉSENTATION
La plateforme Necker Bio-image Analysis a été créée pour répondre aux besoins d'analyse d'images du campus de recherche Necker. Elle est spécialisée dans le service de traitement et d'analyse de bio-images.
Son périmètre comprend toutes les modalités d'imagerie provenant :
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De différentes plateformes de la SFR (comme la microscopie et l'histologie)
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Des ressources communes aux 2 instituts (Incucytes, Nanolive, etc.)
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De systèmes propres aux équipes de recherche du campus Necker ou de l'extérieur.
Tout le travail de la plateforme se fait en collaboration scientifique avec les utilisateurs et les plateformes concernées.
LOCALISATION
Plateforme Necker Bio-Image Analysis
Faculté de Médecine Université de Paris
156-160 rue de Vaugirard, 75015 Paris
> Bureau : Rdc R24 - Tel : 01 40 61 55 48
> Salle d'analyses : 1e étage - salle 108b
Institut Imagine
24, Boulevard du Montparnasse, 75015 Paris
> Salle d'analyses : 2e étage - porte à côté de la salle 208
PERSONNEL
Nicolas GOUDIN
Responsable - IE
Pablo VARGAS
Référent scientifique
COMITÉ DE PILOTAGE SCIENTIFIQUE
IMAGINE
Sophie Thomas, PhD ; sophie.thomas@inserm.fr
Audrey Desgrange, PhD ; audrey.desgrange@institutimagine.org
INEM
Etienne Morel, PhD ; etienne.morel@inserm.fr
Julien Diana, PhD ; julien.diana@inserm.fr
ÉQUIPEMENT
Tous les logiciels open source (FIJI, Ilastik, QuPath, Icy), sont installés sur tout le système de la Plateforme d'analyse d'images.
Le réseau neuronal d’Intelligence Artificiel (IA) pour la segmentation 2D StarDist (FIJI/QuPath), Cellpose2 (FIJI QuPath) et SAM (QuPath), sont installés sur tous les postes de travail compatibles GPU (AI).
FACULTÉ DE MÉDECINE
1er étage pièce 108b
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1 station d’analyse avec le logiciel sous licence : Imaris dernière version + AI GPU (AMD 24core - 48threads / 128Go RAM / 8To storage / GPU Nvidia 8Go)
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1 station d’analyse dédiée à l’IA (avec GPU) -> Début 2024 (Intel 12core - 24threads / 128Go RAM / 5To storage / GPU Nvidia 12Go)
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1 PC d’analyse (Intel 6core - 12threads / 24Go RAM / 5To storage / GPU Ati 1Go)
INSTITUT IMAGINE
2e à côté de la salle 208
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1 station d’analyse avec le logiciel sous licence : Imaris v9.5.3 + AI GPU (Intel 20core - 40threads / 128Go RAM / 2x 2 storage / GPU Nvidia 8Go)
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1 PC d’analyse (Intel 4core - 8 threads / 32Go RAM / 2To storage / GPU Nvidia 2 Go)
SERVICES
L'ANALYSE D'IMAGE S'ARTICULE AUTOUR DE 4 AXES
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Conseils : la plateforme d'analyse de bio-images Necker est disponible pour des réunions consultatives à toutes les étapes du projet.
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Protocoles d’analyse : pour chaque projet d'analyse d'images : un premier rendez-vous sera planifié pour une visualisation de quelques images "brutes" (raw) pour décider de la faisabilité de l'analyse. Dans le cas où la plateforme d'analyse ne peut pas satisfaire l'analyse souhaitée (manque de données, image trop altérée, etc.), une explication du(des) point(s) d'analyse perturbateur(s) sera fournie et d'autres stratégies seront proposées.
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Formation : une fois le workflow établi l’utilisateur sera formé pour l’application du protocole d’analyse et un suivi pour l’accompagner dans son utilisation lui sera systématiquement proposé. Au minimum, un protocole type sera rendu contenant toutes les étapes d'analyse à partir de quelques images raw. A la demande, un tutoriel vidéo pourra être réalisé et rendu à l’équipe.
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Résultats : enfin la plateforme accompagne aussi si besoin dans l’interprétation des données issues de l’analyse et propose son aide sur les points techniques du matériel et méthode de la publication.
LISTE DES SERVICES EN DÉTAIL
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Conseils et accompagnement sur les possibilités d'analyse d'images avant le projet, pendant le projet et après celui-ci avec discussion des résultats et aide
pour la rédaction et la révision de la publication.
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Formation à l'utilisation de logiciels d'analyse open source (Fiji, Icy, Ilastik, QuPath, etc.) et sous licence (Imaris, etc.).
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Création de tutoriels vidéo pour une meilleure transmission des connaissances
en laboratoire.
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Conception et rédaction de protocole d'analyse spécifique.
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Rédaction de macros pour automatiser vos analyses et accompagnement
dans leur utilisation.
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Rédaction de script pour compiler vos résultats Excel issus de l'analyse.
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Mise à disposition de stations d'analyse puissantes (accessibles à distance) adaptées aux besoins d'analyse et compatible avec des approches d'Intelligence artificielle (IA).
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Développement de nouvelles approches d'analyse spécifiques en collaboration avec les équipes : réutilisation de plugin publié, techniques de Machine Learning et Deep Learning, etc.
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Création de modèles 2D Deep Learning.
TARIFFICATION
Pour toute indication tarifaire, merci de contacter la plateforme à cette adresse : nicolas.goudin@inserm.fr
EXEMPLES D'ANALYSES PROPOSÉES
La plateforme dispose d’un panel varié d’analyses mais il est aussi possible de développer, en collaboration avec les équipe de recherche, de nouvelles approches qui ne figurent
pas encore au portfolio.
Ci-dessous quelques exemples :
SEGMENTATION
Structures de type filaments
Cils primaires : mesures de la longueur et de la tortuosité
Credit: Damelys Calderon
Structure de type spots
nombre de spot par cellules
Rossignol et al.- Neuropilin-1 cooperates with PD-1
in CD8 + T cells predicting outcomes in melanoma patients treated with anti-PD1 -
iScience 25,104353 June 17, 2022
Structures cellulaires
Kaimal, Jay, & Thul, Peter. (2021). HPA Cell Image Segmentation Dataset (Version v2) [Data set]. Zenodo
Structures bactériennes
Credit: omnipose GUI
Structures tissulaires complexes
Structure 3D des néphrons, kystes, glomérules et du système vasculaire
T Blanc et al. - Three-dimensional architecture of nephrons in the normal and cystic kidney -
Kidney International (2021) 99, 632–645
MESURE DE COLOCALISATION
Par recoupement d’aire (2D) ou de volume (3D)
L. Cheradame et al. - STING protects breast cancer cells from intrinsic and genotoxic-induced DNA instability via a non-canonical, cell-autonomous pathway - Oncogene (2021) 40:6627 – 6640
ANALYSES DES DISTANCES
Dénombrement de spot à l’intérieur des mitochondries
Credit: Eloïse Marques
Dénombrement de cellules à l’intérieur et à une certaine distance
d’une structure tissulaire délimitée
Credit: Florence Vasseur
MESURES
Volume / Aire
Aire des Adipocytes d’une structure tissulaire
Ladraa et al. - PIK3CA gain-of-function mutation in adipose tissue induces metabolic reprogramming with Warburg-like effect and severe endocrine disruption - Sci. Adv. 8, eade7823 (2022)
Dénombrement
nombre de foci par noyaux
L. Cheradame et al. - STING protects breast cancer cells from intrinsic and genotoxic-induced DNA instability via a non-canonical, cell-autonomous pathway - Oncogene (2021) 40:6627 – 6640
Mesures d'intensité
P. Renard et al. - Hydroxychloroquine sulfate: A novel treatment for lipin-1 deficiency? - Biomedicine & Pharmacotherapy 163 (2023) 114813
Mesures morphologiques
Bernheim et al. - Identification of Greb1l as a genetic determinant of crisscross heart in mice showing torsion
of the heart tube by shortage of progenitor cells- 2023, Developmental Cell 58, 2217–2234
CLASSIFICATION D'OBJETS
Segmentation 3D des mitochondries et classification
E. Cosialls et al. - mTOR inhibition suppresses salinomycin-induced ferroptosis in breast cancer stem cells
by ironing out mitochondrial dysfunctions – Springer Nature Cell Death and Disease (2023) 14:744
ANALYSES TEMPORELLES
Evénements dynamiques
dénombrement à des points de temps précis
I.Munoz et al. -Kinesin-1 regulates mast cell degranulation - JCB • Volume 215 • NumBer 2 • 2016
Tracking
mesures dans le temps (vitesse, aire, déplacements, etc.)
Credit: Iwona Pranke
CRÉATION / AMÉLIORATION D'UN MODÈLE EN DEEP LEARNING 2D
Credit: Thierry Capiaud
PUBLICATIONS
Mitochondrial dynamics and metabolic regulation control T cell fate in the thymus.
Elhage R, Kelly M, Goudin N, Megret J, Legrand A, Nemazanyy I, Patitucci C, Quellec V, Wai T, Hamaï A, Ezine S. Front Immunol. 2024 Jan 15;14:1270268. doi: 10.3389/fimmu.2023.1270268. eCollection 2023. PMID: 38288115
The AMPK-Sirtuin 1-YAP axis is regulated by fluid flow intensity and controls autophagy flux in kidney epithelial cells.
Claude-Taupin A, Isnard P, Bagattin A, Kuperwasser N, Roccio F, Ruscica B, Goudin N, Garfa-Traoré M, Regnier A, Turinsky L, Burtin M, Foretz M, Pontoglio M, Morel E, Viollet B, Terzi F, Codogno P, Dupont N. Nat Commun. 2023 Dec 5;14(1):8056. doi: 10.1038/s41467-023-43775-1. PMID: 38052799
Hemifacial myohyperplasia is due to somatic muscular PIK3CA gain-of-function mutations and responds to pharmacological inhibition.
Bayard C, Segna E, Taverne M, Fraissenon A, Hennocq Q, Periou B, Zerbib L, Ladraa S, Chapelle C, Hoguin C, Kaltenbach S, Villarese P, Asnafi V, Broissand C, Nemazanyy I, Autret G, Goudin N, Legendre C, Authier FJ, Viel T, Tavitian B, Gitiaux C, Fraitag S, Duong JP, Delcros C, Sergent B, Picard A, Dussiot M, Guibaud L, Khonsari R, Canaud G. J Exp Med. 2023 Nov 6;220(11):e20230926. doi: 10.1084/jem.20230926. Epub 2023 Sep 15. PMID: 37712948
Hydroxychloroquine sulfate: A novel treatment for lipin-1 deficiency?
Renard P, Caccavelli L, Legendre A, Tuchmann-Durand C, Balakirouchenane D, Blanchet B, Narjoz C, Straube M, Hubas A, Garros A, Mention K, Bednarek N, Goudin N, Broissand C, Schlatter J, Cisternino S, Cagnard N, van Endert P, Diana J, de Calbiac H, de Lonlay P. Biomed Pharmacother. 2023 Jul;163:114813. doi: 10.1016/j.biopha.2023.114813. Epub 2023 May 5. PMID: 37150031
DOCK11 deficiency in patients with X-linked actinopathy and autoimmunity.
Boussard C, Delage L, Gajardo T, Kauskot A, Batignes M, Goudin N, Stolzenberg MC, Brunaud C, Panikulam P, Riller Q, Moya-Nilges M, Solarz J, Repérant C, Durel B, Bordet JC, Pellé O, Lebreton C, Magérus A, Pirabakaran V, Vargas P, Dupichaud S, Jeanpierre M, Vinit A, Zarhrate M, Masson C, Aladjidi N, Arkwright PD, Bader-Meunier B, Baron Joly S, Benadiba J, Bernard E, Berrebi D, Bodemer C, Castelle M, Charbit-Henrion F, Chbihi M, Debray A, Drabent P, Fraitag S, Hié M, Landman-Parker J, Lhermitte L, Moshous D, Rohrlich P, Ruemmele F, Welfringer-Morin A, Tusseau M, Belot A, Cerf-Bensussan N, Roelens M, Picard C, Neven B, Fischer A, Callebaut I, Ménager M, Sepulveda FE, Adam F, Rieux-Laucat F. Blood. 2023 Jun 1;141(22):2713-2726. doi: 10.1182/blood.2022018486. PMID: 36952639
PIK3CA gain-of-function mutation in adipose tissue induces metabolic reprogramming with Warburg-like effect and severe endocrine disruption.
Ladraa S, Zerbib L, Bayard C, Fraissenon A, Venot Q, Morin G, Garneau AP, Isnard P, Chapelle C, Hoguin C, Fraitag S, Duong JP, Guibaud L, Besançon A, Kaltenbach S, Villarese P, Asnafi V, Broissand C, Goudin N, Dussiot M, Nemazanyy I, Viel T, Autret G, Cruciani-Guglielmacci C, Denom J, Bruneau J, Tavitian B, Legendre C, Dairou J, Lacorte JM, Levy P, Pende M, Polak M, Canaud G. Sci Adv. 2022 Dec 9;8(49):eade7823. doi: 10.1126/sciadv.ade7823. Epub 2022 Dec 9. PMID: 36490341
Neuropilin-1 cooperates with PD-1 in CD8+ T cells predicting outcomes in melanoma patients treated with anti-PD1.
Rossignol J, Belaid Z, Fouquet G, Guillem F, Rignault R, Milpied P, Renand A, Coman T, D'Aveni M, Dussiot M, Colin E, Levy J, Carvalho C, Goudin N, Cagnard N, Côté F, Babdor J, Bhukhai K, Polivka L, Bigorgne AE, Halse H, Marabelle A, Mouraud S, Lepelletier Y, Maciel TT, Rubio MT, Heron D, Robert C, Girault I, Lebeherec D, Scoazec JY, Moura I, Condon L, Weimershaus M, Pages F, Davoust J, Gross D, Hermine O. iScience. 2022 May 5;25(6):104353. doi: 10.1016/j.isci.2022.104353. eCollection 2022 Jun 17. PMID: 35874918
The critical role of the TB5 domain of fibrillin-1 in endochondral ossification.
Delhon L, Mougin Z, Jonquet J, Bibimbou A, Dubail J, Bou-Chaaya C, Goudin N, Le Goff W, Boileau C, Cormier-Daire V, Le Goff C. Hum Mol Genet. 2022 Nov 10;31(22):3777-3788. doi: 10.1093/hmg/ddac131. PMID: 3566086
2D and 3D Human Induced Pluripotent Stem Cell-Based Models to Dissect Primary Cilium Involvement during Neocortical Development.
Boutaud L, Michael M, Banal C, Calderon D, Farcy S, Pernelle J, Goudin N, Maillard C, Dimartino C, Deleschaux C, Dupichaud S, Lebreton C, Saunier S, Attié-Bitach T, Bahi-Buisson N, Lefort N, Thomas S. J Vis Exp. 2022 Mar 25;(181). doi: 10.3791/62667. PMID: 35389978
STING protects breast cancer cells from intrinsic and genotoxic-induced DNA instability via a non-canonical, cell-autonomous pathway.
Cheradame L, Guerrera IC, Gaston J, Schmitt A, Jung V, Goudin N, Pouillard M, Radosevic-Robin N, Modesti M, Judde JG, Cairo S, Goffin V. Oncogene. 2021 Dec;40(49):6627-6640. doi: 10.1038/s41388-021-02037-4. Epub 2021 Oct 8. PMID: 34625708