Imagerie MALDI

Une nouvelle technologie pour découvrir et valider de nouveaux biomarqueurs

MALDI imaging: a new technology to discover and validate new biomarkers

¹ Laboratoire de Neuro-immunologie des Annélides, FRE CNRS 2933, Équipe Imagerie MALDI, Bâtiment SN3, Cité Scientifique, Université des Sciences et Technologies de Lille, 59650 Villeneuve d’Ascq, France
² Département de Pharmacologie, Faculté de médecine, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec, J1H 5N4, Canada

^* isabelle.fournier@univ-lille1.fr

Résumé

À l’heure de la protéomique, la spectrométrie de masse s’est révélée un outil puissant pour la recherche et l’identification des protéines et des peptides à partir d’échantillons purifiés. Une nouvelle ère s’ouvre, avec l’imagerie MALDI, permettant à la fois la recherche, l’identification et maintenant la localisation de biomolécules telles que les peptides, les protéines ou les lipides au sein des tissus. Des développements cruciaux au niveau de la préparation des échantillons permettent l’analyse de tissus ou biopsies conservées congelées (-80°C) depuis plus de 6 mois ou conservés après fixation au paraformaldéhyde et inclus en paraffine. Le verrou technologique permettant l’exploitation des ressources présentes dans les tumorothèques semble ainsi enfin levé. Le rapprochement des techniques d’imagerie MALDI de celles utilisées en routine par les anatomopathologistes (colorations ou utilisation d’anticorps) est également un objectif important. Le développement de l’imagerie spécifique grâce à l’utilisation de sondes appelées Tag-Mass ouvre des perspectives potentielles pour cette technologie. En effet, il est dorénavant possible de localiser une protéine et son ARNm de façon spécifique ainsi que les voies de signalisation sur une même coupe ou l’expression du phénotype pathologique à partir d’une biopsie. Le développement de ce type de technologie rappelle les travaux similaires effectués il y a plusieurs années en résonance magnétique nucléaire (RMN) et qui ont conduit au développement des techniques d’imagerie dites IRM dont l’implantation en milieu médical est considérable pour le diagnostic de certaines pathologies.

Abstract

Within the growing field of proteomics, mass spectrometry is now established as a powerful tool for peptide and protein identification and discovery from purified samples. A new era is now beginning, with the development of MALDI imaging, maintaining the sensitivity and efficacy of both discovery and identification while additionally preserving the anatomical integrity of biomolecules like peptides, proteins, oligonucleotides and lipids within tissues. Crucial developments for sample preparations have made leaps and bounds, as it is now possible to work with freezed conserved biopsies (- 80°c) of more than 6 months or even conserved after paraformaldehyde fixation and paraffin embedding. The latter development has opened the door to archived tissues in hospital libraries and biomarkers hunting from tissues derived from these libraries are now a key objective. The relationship between MALDI imaging and immunocytochemistry used by the pathologist is important. The development of specific MALDI imaging using probes with a tag (peptide or organic) called « Tag-Mass » adds a whole new perspective. It is possible henceforth to localize a protein with its specific mRNA and more specifically, with its signalling pathway on the same sections or within a pathology expression phenotype from a biopsy. Development of such a technology is similar to the one that occurred several years ago for nuclear magnetic resonance (NMR) that leads the development of imaging technologies called MRI in hospital which is intensively used for pathology diagnostics.