La gamme de lecteurs de plaques GloMax® a été conçue par Promega pour répondre aux besoins des scientifiques en biologie cellulaire, afin de détecter les signaux émis par des cellules modifiées et/ou traitées avec des réactifs spécifiques. Focus sur le modèle Glomax® Galaxy, le nouvel instrument spécialement pensé pour l’utilisation de la technologie NanoLuc® Luciférase en imagerie.
Promega, fabricant mondial spécialisé dans les sciences de la vie, propose une gamme complète de produits d’aide à la recherche – comme des tests et des instruments – permettant de résoudre des problématiques en biologie cellulaire, développement de médicaments, recherche sur le cancer et bien d'autres domaines d'étude. Parmi ces produits, les lecteurs de microplaques et luminomètres GloMax® offrent une large gamme d'options de détection en luminescence, fluorescence, BRET et absorbance.
Un système GloMax® adapté à chaque besoin et laboratoire
Un grand nombre de tests biologiques s’appuie sur des réactions de bioluminescence, de fluorescence, de BRET ou d’absorbance, pour générer un signal quantifiable. Détecté grâce à des lecteurs de microplaques, ce signal permet d’interpréter un résultat expérimental. Les lecteurs multimodes offrent une plus grande flexibilité analytique et conviennent à une large gamme d’applications bioanalytiques.
Les lecteurs GloMax® de Promega sont des instruments de haute sensibilité, aux performances optimales en détection de luminescence, de fluorescence, de BRET et/ou d’absorbance. Ils sont compatibles avec la 21 CFR Part 11, une réglementation particulièrement importante pour les laboratoires réglementés, disponibles en différentes configurations afin de répondre aux différents besoins des laboratoires, et tous sont spécifiquement optimisés pour une compatibilité maximale avec les tests de Promega.
Le modèle le plus simple, le GloMax® Navigator, est spécifiquement dédié à la détection de luminescence en plaque 96 puits. Le GloMax® Explorer propose en plus des fonctions de détection de fluorescence et d’absorbance, en plaque 6 à 384 puits, ainsi qu’un contrôle de la température et des fonctions d’agitation. Quant au GloMax® Discover, il s’agit d’un système de détection haut de gamme, intégrant en plus la détection des interactions BRET et FRET (Bioluminescence et Fluorescence Resonance Energy Transfer). Ce dernier instrument est idéal pour des applications avancées telles que le suivi de l’expression et de la dégradation ciblées des protéines (Innovative Imaging Solutions for Targeted Protein Degradation) ou encore pour des études de signalisation cellulaire.
Glomax® Galaxy : une révolution pour l’imagerie par bioluminescence
Aux côtés des Glomax® Navigator, Explorer et Discover, s’ajoute le nouvel instrument innovant de Promega, le Glomax® Galaxy, conçu sur la base d’un constat : l’imagerie révèle certains détails que les chiffres ne montrent pas ! Bien que les lecteurs de plaques traditionnels permettent une quantification absolue du signal dans un puits, ils ne peuvent pas distinguer l’hétérogénéité cellulaire. En d’autres termes, ils ne peuvent pas déterminer si chaque cellule émet la même quantité de signal ni offrir de résolution spatiale du signal.
Pour répondre à ce besoin de visualisation cellulaire, le Glomax® Galaxy intègre une caméra et un module optique équipé d’un objectif Nikon 20X, d’un zoom numérique et de filtres interchangeables, permettant d’offrir plusieurs modalités d’imagerie : le champ clair pour visualiser les cellules, la luminescence pour détecter les signaux de luciférase, et la fluorescence compatible avec de nombreux fluorophores standards.
Cette polyvalence permet aux chercheurs et chercheuses de co-localiser l’expression d’une protéine de fusion avec des marquages fluorescents d’organelles cellulaires. Une combinaison idéale pour mieux comprendre les phénomènes biologiques in vitro.
Disponible depuis le début de l’année 2025, ce nouvel instrument représente en effet une avancée significative pour les scientifiques travaillant avec les luciférases, particulièrement avec la NanoLuc® Luciférase de Promega. Une décision stratégique qui s’explique par ses caractéristiques uniques et essentielles pour l’obtention d’images de haute qualité : de petite taille (19 kDa), elle émet un signal 100 fois plus intense que les luciférases traditionnelles (Firefly, Renilla).
NanoLuc® Luciférase : une enzyme aux multiples capacités
Le GloMax® Galaxy repose sur l’utilisation de l’enzyme NanoLuc® luciférase, qui génère un signal lumineux intense en présence de son substrat, même à de faibles niveaux d’expression. Cette haute sensibilité permet une détection fiable sans recourir à un système optique complexe ou coûteux. La NanoLuc® luciférase est idéale pour étudier diverses interactions biologiques, telles que les interactions protéine-protéine avec les méthodes NanoBiT® (Visualize Protein:Protein Interactions with Bioluminescence Imaging - Promega Connections) et NanoBRET® PPI (Visualize KRAS Protein-Protein Interactions on the GloMax® Galaxy Bioluminescence Imager).
La protéine d’intérêt (POI) est fusionnée avec la NanoLuc®, tandis qu’une protéine X est liée à Halotag, protéine acceptant tout un panel de ligand fluorescent. Lorsque les deux protéines interagissent, le signal de la luciférase excite le fluorophore ; si l’interaction est inhibée, le signal BRET diminuera progressivement. Notons que le transfert d’énergie permet l’étude de la dynamique des interactions entre les protéines.
La NanoLuc® est également utile pour étudier les interactions protéine-ligand, par exemple pour tester des petites molécules inhibitrices sur des protéines mutées impliquées dans les cancers (Advancing Therapeutic Insights: The Impact of NanoBRET® Target Engagement).
Une autre application potentielle est la détection en temps réel de l’apoptose et de la nécrose avec le RealTime-Glo™ Annexin V Apoptosis Assay. La mesure de l’exposition de la phosphatidylsérine (PS) sur la face externe de la membrane cellulaire au cours de l’apoptose se réalise avec des protéines de fusion entre l’annexine V et les sous-unités de la NanoBiT® luciférase : ces dernières se lient à la PS pendant l’apoptose précoce, provoquant une complémentation fonctionnelle de l’enzyme et générant un signal luminescent. Le réactif contient également un colorant liant l’ADN, qui pénètre dans la cellule et émet un signal fluorescent lorsque l’intégrité membranaire est perdue.
Grâce à ces technologies, le Glomax® Galaxy présente plusieurs avantages significatifs par rapport aux techniques de fluorescence traditionnelles, tels que :
- l’absence de bruit de fond : en bioluminescence, l’absence de source externe de lumière élimine le problème de chevauchement des spectres, offrant ainsi un meilleur ratio signal-bruit.
- pas de phototoxicité ni de photoblanchiment : l’absence d’excitation lumineuse limite toute dégradation du fluorophore, et autres dommages cellulaires.
- un suivi cinétique précis : l’instrument permet de réaliser des études cinétiques pour observer l’évolution temporelle des phénomènes biologiques grâce à un module optionnel de contrôle de la température, de l’humidité et du CO2
- une localisation précise du signal : l’instrument permet de déterminer si une protéine est correctement localisée, et de suivre sa relocalisation après un traitement spécifique (sécrétion, translocation, ou encore internalisation : Illuminating Transmembrane Proteins Using HiBiT CRISPR Cell Lines).
Avec une sélection minutieuse des composants optiques, et une optimisation dédiée à la luciférase NanoLuc®, Promega fait un pari audacieux : démocratiser l’imagerie bioluminescente en proposant le GloMax® Galaxy, un imager performant à un tarif ultra compétitif, accessible à tous les laboratoires.
Un instrument adapté aux besoins en recherche fondamentale et R&D
Le Glomax® Galaxy reste avant tout un instrument conçu pour la confirmation et la validation de résultats, obtenus dans un premier temps sur des lecteurs de plaques plus facilement compatible avec le haut débit. Déconvoluer le signal d’un test bioluminescent est utile pour comprendre précisément la localisation du signal, vérifier la présence intracellulaire d’une cible d’intérêt, suivre visuellement la dégradation ciblée d’une protéine, ou encore les interactions entre protéines ou ligand. Ainsi, l’instrument s’adresse principalement à deux types d’utilisateurs : les laboratoires académiques de recherche, dans le domaine de l’oncologie et pour l’étude des GPCR (récepteurs couplés aux protéines G), et les entreprises de type Pharma/Biotech/CRO (Contract Research Organizations) qui réalisent des criblages de composés à haut débit, et qui ont le besoin de confirmer leurs résultats en visualisant la NanoLuc®.
Les appareils de la gamme GloMax® se distinguent depuis toujours par leur simplicité d’utilisation : interface épurée, logiciel intuitif et protocoles prédéfinis pour des résultats affichés instantanément.
→ Un logiciel conçu pour la simplicité
L’accessibilité du logiciel qui pilote Glomax® Galaxy répond à un besoin identifié par Promega. Les utilisateurs de réactifs pour des lecteurs de plaques ne sont pas toujours des experts en imagerie. L’entreprise propose alors des réglages automatiques optimisés, pour faciliter l’obtention d’images de qualité, sans nécessiter d’expertise technique particulière. Il s’agit d’un logiciel de pilotage qui permet d’extraire les captures au format TIFF, un format compatible aux logiciels d’analyse et traitement d’images standards tel que FIJI (ImageJ).
→ Une documentation adaptée aux utilisateurs
En plus de la simplicité du logiciel, Promega développe des guides d’utilisation rapide sous forme de livres blancs. Ces documents concis de quelques pages contiennent des explications visuelles avec de nombreuses photos, des données générées avec l’appareil, des instructions claires sur l’utilisation de la machine, des informations sur les substrats compatibles, ainsi que des tableaux récapitulatifs. Ils incluent également des bonnes pratiques d’utilisation et des conseils spécifiques pour l’imagerie, adaptés à du personnel non familier de cette technique : https://promega.widencollective.com/assets/share/asset/tlvtu2xmmt
→ Visualisation et analyse des résultats
L’instrument assure différents temps d’exposition pour capturer différents signaux. En un clic, les images de luminescence peuvent être complétées par des vues en champ clair, afin de vérifier la morphologie des cellules et par des vues en fluorescence pour co-localiser le signal de la NanoLuc®. Cela confirme que les variations de signal observées sont bien dues aux phénomènes biologiques étudiés et non à l’état cellulaire : des contrôles essentiels pour valider les résultats.
Enfin, pour aider les scientifiques à s’approprier l’instrument, Promega a mis en place un système d’accompagnement complet qui intervient avant, pendant et après l’achat :
- Les spécialistes du support technique et applicatif interviennent directement dans les laboratoires pour former et accompagner les utilisateurs. Ils sont également disponibles via notre hotline (téléphone et email) pour répondre à toutes les questions techniques.
- Le laboratoire d'applications, basé chez Promega France, est équipé pour réaliser des webdémos interactives : démonstration en direct et session de questions-réponses en ligne.
- Enfin, l’équipe commerciale reste à l’écoute des projets et utilisateurs afin de recueillir les retours et d’alimenter une démarche d’amélioration continue.
« Mon laboratoire a eu le privilège d'être le premier en France à tester le système d'imagerie GloMax® Galaxy. Ce système s’est avéré très utile pour obtenir des images de luminescence de haute qualité de nos biosenseurs Nluc dans des cellules vivantes et pour les colocaliser avec un marqueur mitochondrial fluorescent (MitoTracker). Visualiser les zones de la cellule où se produisent les agrégations protéiques à l’échelle subcellulaire a été une autre application remarquable du GloMax® Galaxy, grâce à un test de complémentation de la luciférase NanoBiT®. Ce système est une excellente solution complémentaire aux lecteurs de plaques à luminescence déjà existants. »
Ralf Jockers, Institut Cochin, Paris.
Une technologie évolutive portée par la recherche et les besoins du terrain
Plusieurs axes de développement sont explorés par Promega pour le Glomax® Galaxy :
- Des applications avec des cellules primaires : des tests réalisés sur des neurones dérivés de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) exprimant NanoLuc®, ont permis de suivre leur croissance sur dix jours permettant de distinguer clairement corps cellulaires et prolongements.
- Des stratégies d’immunothérapie : grâce à sa capacité à visualiser l’internalisation d’anticorps de type ADC couplés à la NanoLuc®, cette technologie vient stimuler des stratégies d’immunothérapie ciblant des cellules tumorales, afin d’y délivrer de potentiels agents thérapeutiques.
- Des modèles 3D : des recherches en interne et avec l’aide de collaborateur académique sont en cours pour évaluer les capacités de l’appareil à réaliser de l’imagerie de sphéroïdes et d’organoïdes, des modèles cellulaires plus pertinents biologiquement que les cultures en monocouche 2D.
Le développement du Glomax® Galaxy et de ses applications implique plusieurs équipes au sein de Promega France et Corp (Madison, US) : ingénieur-e-s et responsable de la conception et de la fabrication, chercheurs et chercheuses internes, utilisent l’instrument pour explorer de nouvelles applications potentielles. Les équipes en charge du laboratoire d’application développe également des solutions spécifiques en réponse à des demandes des clients, qui pourront ensuite être généralisées pour tous les usagers de l’appareil.
Pour en savoir plus :
Promega
Florian Mignot
Technical Support for Drug Discovery Solutions
FR.support@promega.com
www.promega.com
J S. Lopes
© La Gazette du Laboratoire
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