Exploiter la nanotechnologie pour comprendre le comportement des tumeurs

Une nouvelle étude menée par pré-Ph.D. le chercheur Pablo S. Valera démontre le potentiel de la spectroscopie Raman améliorée en surface (SERS) pour explorer les métabolites sécrétés par les cellules cancéreuses dans la recherche sur le cancer.

L'étude, dirigée par les professeurs de recherche d'Ikerbasque Luis Liz-Marzán (du CIC biomaGUNE) et Arkaitz Carracedo (du CIC bioGUNE) et à laquelle d'autres chercheurs des deux centres, également membres du Networking Biomedical Research Center (CIBER), ont participé. ainsi, fournit des informations précieuses pour guider des expériences plus spécifiques afin de révéler la fonction de ces métabolites sécrétés dans le microenvironnement ou l’environnement de la tumeur, ce qui pourrait conduire à de nouvelles stratégies thérapeutiques.

L'ouvrage est publié dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences.

Le microenvironnement tumoral est un écosystème complexe formé par les interactions entre la tumeur et les cellules saines. C'est un pseudo-organe dynamique qui détermine le développement et la progression des cancers. Bien que l’attention se soit traditionnellement concentrée sur la communication intercellulaire médiée par des messagers protéiques, l’attention s’est récemment tournée vers les métabolites (ou petits composés) sécrétés par les tumeurs dans l’espace extracellulaire.

Les techniques traditionnelles de suivi de ces métabolites dans des contextes cellulaires complexes sont limitées, mais la spectroscopie Raman améliorée en surface (SERS) est apparue comme une alternative prometteuse en raison de sa simplicité de fonctionnement.

Dans cette étude, une stratégie basée sur le SERS propose « d'étudier les métabolites sécrétés par les cellules tumorales dépourvues de méthylthioadénosine phosphorylase (un événement génétique courant associé à un mauvais pronostic dans divers types de cancer, tels que le cancer du sein et le glioblastome) », a expliqué Valera. SERS “est une technique spectroscopique qui utilise des nanoparticules d'or pour détecter des molécules dans un biofluide. C'est une technique assez rapide, dans laquelle aucun prétraitement des échantillons n'est requis”, a-t-il ajouté.

Communication cellulaire provoquée par les métabolites sécrétés par les cellules tumorales

Grâce au SERS, les chercheurs ont découvert que ces cellules sécrètent des métabolites puriques, qui peuvent être métabolisés par des cellules saines, donnant lieu à des changements moléculaires compatibles avec l'agressivité du cancer ; cela explique la reprogrammation, jamais vue auparavant, de l'environnement tumoral dans les cancers avec suppression de la méthylthioadénosine phosphorylase.

“Nous avons pu détecter ce métabolite, non seulement dans les cellules tumorales mais également dans le reste des cellules saines qui sont en contact avec les cellules tumorales. Nous avons donc détecté qu'il existe une relation entre les cellules tumorales et les cellules saines grâce à cela. métabolite, et qu'il provoque également un changement dans le comportement des cellules saines, de sorte que dans une certaine mesure, elles aident la tumeur à se développer”, a déclaré Valera.

Il convient de souligner que « la complexité de ces interactions chez les patients atteints de cancer pourrait, à son tour, ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques », a-t-il ajouté.

L'application réussie du SERS dans cette étude démontre que cette technologie pourrait accélérer la capacité de capturer rapidement les interactions métaboliques dans des environnements complexes. En effet, l'acquisition simple et rapide des signaux dans SERS, ainsi que sa haute sensibilité, répondent aux exigences d'être un outil de première ligne pouvant guider ultérieurement des analyses plus spécifiques.

Une image complète de l’état métabolique du microenvironnement tumoral peut être obtenue en surveillant avec des techniques complémentaires. Il est également important de souligner qu’une synergie efficace entre le SERS et d’autres méthodes analytiques a été démontrée.