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Dernière mise à jour : Mai 2018

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JOBIM 2015 Clermont-Ferrand

WALTER Thomas

Thomas WALTER
© Thomas WALTER
Thomas WALTER - Présentation invitée / Invited keynote lecture

Session - Imagerie & Traitement de l’Image - Imaging & Image Processing.

Lessons and results of integrative multi-omics data analysis.

While we have the technologies and computational tools to analyze entire genomes, transcriptomes and proteomes, the computational description of all aspects of the phenotypes resulting from this molecular basis is still lagging behind. Yet, the quantitative description of all aspects of the phenome is a prerequisite for understanding the complex genotype-phenotype relationships in living systems.

High Content Screening (HCS) allows the collection of phenotypic responses of cellular populations to perturbations, such as alterations of gene expression or drug exposure. In this presentation, I will show how we can decipher the molecular basis of fundamental biological processes by the computational analysis of HCS data. I will also show that these image data sets are formidable scientific resources that can be remined in order to increase our knowledge on other cellular processes than what they were initially designed for.

Cellular phenotyping is not only informative about gene function and the mechanism of action of drugs, but it is also disease relevant. I will present tools to automatically quantify cellular phenotypes in Hematoxylin & Eosin stained tumor tissue sections. While technically more challenging, I believe that such tools will become increasingly important in cancer research as they ideally complement omics approaches.

Dr. Thomas Walter
Centre for Computational Biology (CBIO, Mines ParisTech)
Institut Curie – Centre de Recherche
Unité 900
26 Rue d’Ulm
75248 Paris Cedex 05

Thomas.Walter@curie.fr

Dr. Thomas Walter

With a background in biomedical image analysis and in particular in mathematical morphology, my main scientific interest today is the field of Bioimage Informatics, which is the branch of bioinformatics that aims at answering biological questions by the computational analysis of image data.

After studies in electrical engineering in the Saarland University, Germany, I joined the Centre for Mathematical Morphology, Mines ParisTech, where I completed a PhD thesis in 2003 on computer aided diagnosis of Diabetic Retinopathy. I then joined the EMBL Heidelberg where I worked in Jan Ellenberg’s lab in the field of High Content Screening. In 2012, I accepted a position as scientist at the Centre for Computational Biology, which is part of a joint laboratory between Mines ParisTech and the Institut Curie, where I lead a small team on Bioimage Informatics.

My most visible scientific contributions have been in the field of High Content Screening (HCS), and more particularly in its computational aspects. I have pioneered methods in the field of cellular phenotyping and phenotypic clustering from live cell imaging data [1] in order to quantify morphological changes of cells over time. I applied these methods to the first genome-wide screen by live cell imaging in a human cell line in order to identify the human genes required for cell division [2] (www.mitocheck.org ).

Such genome-wide HCS approaches generate hypotheses on gene function that can then be tested and refined in secondary screening projects. In addition to my work on the computational analysis of early mitotic phenotypes in such secondary screening approaches [3], I also directed a project to mine these formidable scientific resources in order to answer different biological questions (here nuclear motility [4][5]). In addition, I made contributions to the visualization of high-dimensional image derived data [6] and open-source software for the analysis of HCS live cell imaging data (www.cellcognition.org, [7]).

 

  1. Walter, T., Held, M. et al.: Automatic identification and clustering of chromosome phenotypes in a genome wide RNAi screen by time-lapse imaging.Journal of Structural Biology. 170(1): 1-9, April 2010.
  2. Walter, T., Neumann, B. et al.: Phenotypic profiling of the human genome by time-lapse microscopy reveals cell division genes.Nature, 464(7289), 721-7, April 2010. (391 citations)
  3. Mall M. et al.: Mitotic lamin disassembly is triggered by lipid-mediated signaling.The Journal of Cell Biology, 198(6): 981-90, September 2012.
  4. Schoenauer, A., et al. : A generic methodological framework for studying single cell motility in high-throughput time-lapse data. Bioinformatics (accepted for publication).
  5. Pau, G. et al. : . Dynamical modelling of phenotypes in a genome-wide RNAi live-cell imaging assay.BMC Bioinformatics. 2013, 14:308, October 2013.
  6. Walter, T., Shattuck, D.W. et al.: Visualization of image data from cells to organisms.Nature Methods. 7(3 Suppl): S26-41, March 2010.
  7. Held, M., et al.: CellCognition: time-resolved phenotype annotation in high-throughput live cell imaging.Nature Methods. August 2010.