cytométrie en flux vs FACS: Quelle est la différence?
la cytométrie en flux et le FACS (fluorescence activated cell sorting) sont des procédures nettement différentes bien que le FACS soit une procédure descendante basée sur des protocoles de cytométrie en flux. Les progrès de la technologie de tri cellulaire contribuent grandement au paysage de la science moléculaire., Les contributions globales de ce qui est appris sont ce qui guide le processus de découverte pharmaceutique à la fois en termes de capacité diagnostique et d’efforts thérapeutiques, ce qui conduit à l’amélioration des résultats des patients1.
Qu’est-ce que la cytométrie en flux?
la cytométrie en flux est une méthode utilisée pour examiner et déterminer l’expression des molécules intracellulaires et de la surface cellulaire et pour définir et caractériser des types distincts de cellules uniques. Il est également utilisé pour déterminer le volume cellulaire, la taille des cellules et évaluer la pureté des sous-populations isolées., Cela permet l’évaluation multi-paramètres de cellules individuelles à peu près en même temps.
la cytométrie en flux est un instrument puissant car elle permet l’analyse simultanée des caractéristiques physiques et chimiques de milliers de particules par seconde. Cela en fait une méthode rapide et quantitative pour l’analyse et la purification en suspension cellulaire. En utilisant flow, nous pouvons déterminer le phénotype et la fonction et même trier les cellules vivantes., i
certaines des applications de mesure prises par cytométrie de flux incluent:
- fonction plaquettaire
- moelle osseuse
- sang périphérique
Les deux flux potentiels les formats d’expression de données de cytométrie incluent:
- histogrammes qui mesurent ou comparent un seul paramètre,
- dot-plots qui comparent 2 ou 3 paramètres simultanément sur un nuage de points à deux ou trois dimensions.
QU’est-ce que le FACS?,
FACS est une abréviation pour le tri cellulaire activé par fluorescence, qui est une technique de cytométrie en flux qui ajoute encore un degré de fonctionnalité. En utilisant des anticorps hautement spécifiques marqués avec des conjugués fluorescents (une molécule fluorescente appelée fluorochrome), l’analyse FACS nous permet de collecter simultanément des données sur un échantillon biologique et de le trier selon un nombre presque illimité de paramètres différents. Tout comme dans la cytométrie de flux conventionnelle, les données de diffusion vers l’avant, de diffusion latérale et de signal fluorescent sont collectées.,I
à l’aide d’une machine à cytomètre en flux, des cellules ou d’autres particules en suspension dans un flux liquide sont passées à travers un faisceau laser de manière monobloc, et l’interaction avec la lumière laser est mesurée par un appareil de détecteur de lumière électronique sous forme de diffusion de lumière et d’intensité de fluorescence. Si un marqueur fluorescent est lié à un composant cellulaire, l’intensité de fluorescence représentera idéalement la quantité de ce composant cellulaire d’écoulement particulier.
le tri cellulaire via une instrumentation de tri cellulaire avancée est effectué avec une spécificité élevée et des normes élevées., Les chercheurs aiment utiliser les méthodes de cytométrie en flux car c’est le moyen le plus rapide et le plus efficace d’appliquer la mesure à l’ensemble du processus cellulaire. L’opérateur prédétermine ou sélectionne certains paramètres sur la façon dont les cellules doivent être triées. i
à ce stade, la machine de tri de cellules impose une charge électrique à chaque cellule de sorte que les cellules seront triées par charge (à l’aide d’électroaimants) dans des récipients séparés à la sortie de la chambre d’écoulement. La technologie permettant de trier physiquement un mélange hétérogène de cellules en différentes populations est utile pour de nombreuses applications thérapeutiques et cliniques.,
comprendre la relation entre FACS et cytométrie en flux
pour mettre la relation entre L’analyse FACS et la cytométrie en flux dans un contexte simple, ils sont essentiellement des partenaires dans le processus d’analyse cellulaire. FACS est utilisé comme trieur de cellules et enrichi pour un sous-ensemble de cellules qui est souvent ensuite étudié plus en détail en utilisant la cytométrie en flux ou d’autres techniques analytiques.2
la cytométrie en flux est utilisée pour l’analyse cellulaire et se concentre sur la mesure de l’expression ou de la co-expression des protéines au sein d’une population mixte de cellules., La cytométrie en flux et les FACS sont développées pour différencier les cellules en fonction de leurs filtres optiques.
la distinction clé entre les deux modalités de caractérisation cellulaire réside dans la fonctionnalité de la méthode utilisée.
la cytométrie en flux et les FACS ont tendance à être utilisées de manière interchangeable. Ils sont développés pour différencier les cellules en fonction de leurs propriétés optiques. Cependant, il existe certaines différences dans la méthodologie qui sont distinctes et ont des résultats procéduraux différents., Utilisés individuellement, les résultats sont unilatéraux, et utilisés ensemble, les résultats sont des données d’expression provenant de plusieurs paramètres de cellules3.
–FACS est un procédé par lequel un mélange d’échantillons de cellules est trié en fonction de leurs caractéristiques de diffusion de la lumière et de fluorescence dans deux récipients ou plus.
–la cytométrie en flux est une méthodologie utilisée lors de l’analyse d’une population hétérogène de cellules en fonction de différentes molécules de surface cellulaire, de la taille et du volume, ce qui permet d’étudier des cellules individuelles.,
-FACS avec la cytométrie en flux peut mesurer et caractériser plusieurs générations de cellules en utilisant des anticorps hautement spécifiques marqués avec des colorants fluorescents, un chercheur peut effectuer une analyse FACS et simultanément recueillir des données d’expression et trier les échantillons de cellules par un certain nombre de variables.
utilisation de la cytométrie en flux et des FACS dans les Applications cliniques
immunophénotypage: l’un des formats d’application les plus couramment utilisés est l’immunophénotypage. Il s’agit d’une méthodologie qui identifie et quantifie plusieurs populations de cellules dans un échantillon hétérogène., Cela comprend le sang périphérique, la moelle osseuse et le matériel lymphatique. L’immunophénotypage est principalement utilisé en milieu hématologique pour diagnostiquer certains cancers, à savoir les lymphomes malins et/ou les leucémies4.
tri cellulaire: les progrès réalisés dans les trieurs cellulaires visent à isoler en douceur les cellules dans des tubes séparés. Débitmètres spécialisés avec la capacité d’interroger et de caractériser chaque cellule lorsqu’elle traverse le laser et d’exprimer des données de mesure cruciales de la cellule., La clé ici est également mesurée dans un sens quantitatif – l’instrumentation est capable de gérer de grands volumes qui rendent l’examen microscopique obsolète.
analyse du Cycle cellulaire: avec la cytométrie en flux et FACS, la cellule peut être analysée et mesurée dans les quatre phases distinctes de l’ensemble du cycle cellulaire. Les tests à base de cellules peuvent ensuite aider à la détermination des anomalies cellulaires à l’aide de certains colorants fluorescents. Le domaine de la génomique unicellulaire utilise ces deux méthodes pour étudier un type de cellule unique pour une population cellulaire.,
l’Apoptose: l’Apoptose, ou mort cellulaire programmée, est une partie normale du cycle de vie des cellules eucaryotes. Les cellules meurent pour diverses raisons: par nécrose, provoquée par des changements physiques et chimiques externes à la cellule ou par apoptose, un processus dans lequel les cellules initient un programme de « suicide” par des facteurs contrôlés en interne. Ces deux types distincts de mort cellulaire, l’apoptose et la nécrose, peuvent être identifiés par une méthodologie cytométrique en flux et utilisés pour déterminer les changements morphologiques, biochimiques et moléculaires survenant dans les cellules mourantes.,
essais de prolifération cellulaire: les essais cellulaires sont l’un des outils clés pour mesurer le mécanisme d’action des réponses à certains stimuli tels que les facteurs de croissance, les cytokines et d’autres composants des milieux. Le cytomètre de flux peut mesurer la prolifération en marquant des cellules au repos avec un colorant fluorescent de membrane cellulaire, l’ester de succinimidyle de carboxyfluorescéine (CFSE). Lorsque les cellules sont activées, elles commencent à proliférer et à subir une mitose. Au fur et à mesure que les cellules se divisent, la moitié du colorant d’origine est transmise à chaque cellule fille., En mesurant la réduction du signal de fluorescence, les chercheurs peuvent calculer l’activation et la prolifération cellulaires.
Flux de Calcium intracellulaire: les cellules interagissent ensemble dans leur environnement par des voies de transduction de signaux. Lorsque ces voies sont activées, les canaux ioniques de calcium liés à la membrane pompent le calcium dans la cellule et augmentent rapidement la concentration intracellulaire de calcium. Les niveaux de calcium plus élevés fournissent à la cellule de l’énergie pour répondre. Le cytomètre de flux est capable de détecter le flux de calcium dans la cellule et de fournir des données de mesure détaillées5.,
conclusion
L’expansion des techniques cytométriques en flux pour évaluer les caractéristiques intracellulaires déplace cette plate-forme dans l’arène de la détermination de la fonction cellulaire. Ces nouvelles approches élargissent l’utilité de la cytométrie en flux en tant qu’outil précieux pour une compréhension plus approfondie de la fonction immunitaire et du rôle de certaines cellules alors qu’elle commence à révéler des indicateurs d’apoptose., En améliorant la viabilité des appels grâce à une technologie améliorée et en reconnaissant la mort cellulaire ou l’apoptose, la technologie aide les chercheurs à comprendre pourquoi cela se produit et les changements biochimiques qui se produisent spécifiques à chaque phase de l’activité cellulaire. Tracer les voies du signal et la fragmentation de l’ADN est une technique que les généticiens moléculaires trouvent très précieuse. les solutions thérapeutiques basées sur l’ARNm semblent être la clé pour résoudre certaines des énigmes associées à la maladie systémique6.,
alors que nous nous rapprochons de la possibilité d’exploiter le processus d’analyse cellulaire via la technologie 3D, il est facile de voir comment les connaissances acquises conduiront à une plus grande innovation. La communauté de la recherche est impatiente d’étendre la couverture de la science moléculaire pour inclure la technologie des cellules souches. Avec les cellules souches et la capacité de les cloner efficacement et de les introduire dans le corps pour créer un changement de système, c’est là que l’avenir va., Nous pouvons voir comment la cytométrie en flux et la méthodologie différente de FACS finiront par aboutir à des résultats plus positifs pour les patients, des interventions thérapeutiques et peut – être une lyse complète d’une journée des tumeurs cancéreuses. Les maladies génétiques sont rapidement mises au jour et la présentation de nombreuses découvertes nouvelles a lancé un nouveau mouvement de science biologique et moléculaire7.
Sources:
2 2https://www.sciencedirect.,com/science/article/abs/pii/0022175981902532
3 https://sciencing.com/understand-flow-cytometry-results-5805206.html
4 https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/immunophenotyping
5 https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1087057104264038
6 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4623474/
7 https://www.nature.com/scitable/topicpage/cdk-14046166/