Une Pipeline Polyvalente d'Analyse de Cellules Individuelles pour le Criblage à Haut-Contenu par Vidéo-Microscopie

Cette thèse présente le développement d'un pipeline polyvalente de traitement d'images spécialement conçu pour la vidéo-microscopie dans le cadre des essais de criblage à haut-contenu (HCS). Ce travail a été menée dans le cadre d'une collaboration entre l'entreprise biotechnologique Cairn Biosciences et Mines Paris PSL. Elle aborde les défis uniques posés par les jeux de données non conventionnels générés par la plateforme expérimentale de Cairn, caractérisés par l'absence de marqueurs fluorescents pour la segmentation et une faible résolution temporelle sur de longues périodes. La pipeline présente des méthodes adaptables qui réduisent considérablement le besoin d'annotations exhaustives et privilégient la réutilisabilité des modèles à travers diverses expériences, améliorant ainsi les capacités de segmentation et de suivi des cellules individuelles. Traditionnellement, les exigences en matière d'analyse imposent des contraintes sur la conception expérimentale et l'acquisition des données, comme le choix de certains marqueurs ou la nécessité d'une résolution temporelle élevée. Cette thèse propose des méthodes qui assouplissent ces contraintes tout en maintenant la robustesse nécessaire pour une analyse approfondie des processus cellulaires en réponse aux traitements. La capacité de la pipeline à s'adapter à diverses conditions d'essai tout en garantissant la précision analytique le rend particulièrement adapté aux besoins croissants de la découverte de médicaments et de la recherche cellulaire dans un contexte industriel. En intégrant un profilage phénotypique complet et des cadres analytiques avancés, cette thèse surmonte les limitations actuelles de l'analyse computationnelle des données de vidéo-microscopie, élargissant ainsi le potentiel des essais HCS pour le criblage de médicaments.