Les 14 et 15 octobre 2024, un workshop dédié à la cryo-microscopie corrélative photonique-électronique (CryoCLEM) a été organisé à l’IECB et au BIC par le groupe de travail CLEM de France BioImaging (FBI) : Noémie PIED (Ingénieur de recherche, BIC), Monica FERNANDEZ-MONREAL (Ingénieur de recherche, BIC) et Robin ANGER (Ingénieur de recherche, IECB). Pendant deux jours, cinq participants venus d’institutions internationales ont bénéficié d’une initiation approfondie à cette technique innovante, qui incluait des sessions théoriques et pratiques.

En quoi consiste la technique de Cryo CLEM ?

La cryoCLEM, ou « Cryo-Correlative Light and Electron Microscopy », est une technique avancée qui combine les cryo-microscopies électronique et à fluorescence. Cette méthode permet l’observation d’échantillons biologiques cryofixés, donc préservés dans leur état le plus proche de leur état natif.

Cette approche corrélative tire profit des avantages des deux techniques, offrant des résultats riches et complets :

• Microscopie à fluorescence permet de visualiser des structures ou protéines spécifiques grâce à des marqueurs fluorescents, facilitant leur identification et localisation dans l’échantillon.
• Microscopie électronique fournit des images à haute résolution, permettant d’observer la structure des cellules et des composants avec un niveau de détail exceptionnel.

En combinant ces deux modalités, la cryoCLEM offre une vue unique et complète sur l’organisation cellulaire et les interactions moléculaires au sein de leur contexte naturel. Cette technique s’impose aujourd’hui comme un outil essentiel pour les recherches avancées en biologie cellulaire et dans l’étude de processus biologiques complexes.

Quels étaient les objectifs de ce workshop ?

Ce workshop avait pour but de présenter le workflow complet de la cryoCLEM, couvrant chaque étape cruciale : de la préparation des échantillons jusqu’à l’acquisition et le traitement des images en fournissant des protocoles détaillés ainsi que des conseils personnalisés aux participants. L’objectif était qu’à la fin du workshop, chaque participant dispose d’une compréhension approfondie de la méthodologie et puisse l’intégrer dans son propre projet de recherche.

Quel était le programme de ce workshop ?

Pour atteindre ces objectifs, le programme du workshop a été structuré en plusieurs étapes sur deux jours :

• Approche théorique et session pratique en cryo-fluorescence au BIC

Au cours de la première matinée, une série de présentations interactives données par différents experts ont illustré l’application de la cryoCLEM dans des contextes variés en biologie cellulaire et structurale. Les aspects théoriques de la technique, ses atouts et ses limitations ont été abordés lors de ses diverses interventions.

Anna Sartori Rupp de l’Institut Pasteur présentant ses projets utilisant la cryoCLEM

L’après-midi, les participants ont été initiés à la cryofixation des échantillons en utilisant des cryoplongeurs (comme le Vitrobot de ThermoFischer et le EM GP2de Leica) pour congeler des échantillons sur des grilles. Ensuite, ils ont appris à clipper les grilles pour les préparer en vue de l’observation. La session s’est poursuivie avec l’acquisition d’images sur le cryo-microscope à fluorescence Leica Cryo-CLEM, permettant aux participants de réaliser leurs premières observations de structures biologiques dans un état cryofixé.

• Démonstration de cryo-microscopie électronique et de reconstruction d’images à l’IECB

La matinée a débuté par une session de démonstration et d’exercices pratiques dans laquelle les participants ont appris à insérer les grilles préparées la veille dans un cryo-microscope électronique. Les organisateurs ont expliqué le principe de corrélation permettant de repérer les zones d’intérêt spécifiques sur les grilles, puis ont montré la configuration d’une session de tomographie. Les participants ont pu assister à l’acquisition de cryo-tomogrammes en direct à l’aide du logiciel SerialEM, leur offrant une vue pratique et détaillée de cette étape critique.

Acquisition des cryo-tomogrammes sur le Talos Arctica de l’IECB

L’après-midi a été dédiée à une démonstration du traitement et de la reconstruction des cryo-tomogrammes à l’aide de plusieurs logiciels spécialisés (AREtomo et IMOD). Cette présentation approfondie des outils et techniques de reconstruction a permis aux participants de mieux comprendre les processus impliqués dans l’analyse et la visualisation de données en cryo-microscopie.

Est-ce que ce workshop sera programmé en 2025 ?

Suite à l’excellent retour des participants, nous avons constaté un véritable intérêt pour le workshop sur la cryoCLEM, qui a répondu aux attentes des chercheurs tout en identifiant des axes d’amélioration pour les futures sessions. Nous envisageons donc de reconduire ce workshop, mais probablement à une date ultérieure à 2025, afin de peaufiner et enrichir le contenu en fonction des retours reçus. Cette période de préparation nous permettra d’offrir une formation encore plus complète et optimisée lors des prochaines éditions.