Le microenvironnement tumoral est un écosystème complexe créé par des interactions entre cellules tumorales et cellules saines. C'est un pseudo-organe dynamique qui détermine le développement et la progression du cancer. Traditionnellement, il s'est concentré sur la communication intercellulaire par le biais de messagers protéiques, mais récemment ils se sont concentrés sur des métabolites (ou de petits composés) que les tumeurs ont déposés dans l'espace extra-cellulaire.
Les techniques traditionnelles de suivi de ces métabolites dans des contextes cellulaires complexes sont limitées, mais la spectroscopie Raman (SERS) augmentée des surfaces apparaît comme une alternative prometteuse pour son fonctionnement simple. Paul S. Le chercheur Valer a expliqué que cette étude propose une stratégie basée sur le SERS « pour l’étude de certains métabolites sécrétés par des cellules tumorales sans phosphorylase méthylthioadénosine (l’absence de phosphorylase de méthylthioadénosine est un fait génétique commun lié au mauvais pronostic dans certains types de cancer, comme le cancer du sein et le glyoblastome »). Le SERS « est une technique spectroscopique qui utilise des nanoparticules d’or pour détecter des molécules dans un biofluido. C’est une technique assez rapide, car il n’est pas nécessaire de prétraiter les échantillons », ajoute-t-il.
En utilisant le SERS, les chercheurs ont découvert que ces cellules sécrètent des métabolites de purine qui peuvent être métabolisés par des cellules saines et que, par conséquent, des changements moléculaires correspondent à l'agressivité du cancer. Cela explique comment le milieu tumoral est reprogrammé dans les cancers sans phosphorylase méthylthioadénosine, qui jusqu'à présent n'a pas été vu: « Nous avons pu détecter ce métabolite non seulement dans les cellules tumorales, mais aussi dans les autres cellules saines qui sont en contact avec les cellules tumorales. En d’autres termes, nous avons vu que les cellules tumorales et les cellules saines sont liées entre elles à travers ce métabolite et modifient en outre le comportement des cellules saines, contribuant en partie au développement de la tumeur », a déclaré Valera. Il convient de noter que « la clarification de la complexité de ces interactions chez les patients atteints de cancer peut, à son tour, faciliter l’accès à de nouvelles approches thérapeutiques », a-t-il ajouté.
Le succès de l'application du SERS dans l'étude montre que cette technologie peut accélérer la détection rapide des interactions métaboliques dans des environnements complexes. En fait, le SERS, par sa facilité et sa rapidité d'accès aux signaux et sa sensibilité élevée, répond aux exigences d'être un instrument de premier niveau afin qu'il puisse effectuer des analyses plus spécifiques. Le suivi avec des techniques complémentaires permet d'obtenir une vue complète de l'état métabolique du microenvironnement tumoral. Il est également important de souligner qu’une synergie efficace a été démontrée entre le système SERS et d’autres méthodes d’analyse.