Un nuevo estudio realizado por pre-Ph.D. El investigador Pablo S. Valera demuestra el potencial de la espectroscopia Raman de superficie mejorada (SERS) para explorar metabolitos secretados por células cancerosas en la investigación del cáncer.
El estudio, que ha sido liderado por los profesores de investigación Ikerbasque Luis Liz-Marzán (del CIC biomaGUNE) y Arkaitz Carracedo (del CIC bioGUNE) y en el que han participado otros investigadores de ambos centros, también miembros del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) además, proporciona información valiosa para guiar experimentos más específicos que revelen la función de dichos metabolitos secretados en el microambiente o ambiente del tumor, lo que podría conducir a nuevas estrategias terapéuticas.
El trabajo está publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. .
El microambiente tumoral es un ecosistema complejo formado por interacciones entre células tumorales y sanas. Es un pseudoórgano dinámico que determina el desarrollo y progresión de los cánceres. Aunque tradicionalmente la atención se ha centrado en la comunicación intercelular mediada por proteínas mensajeras, recientemente la atención se ha centrado en los metabolitos (o pequeños compuestos) secretados por los tumores en el espacio extracelular.
Las técnicas tradicionales para rastrear estos metabolitos en contextos celulares complejos son limitadas, pero la espectroscopia Raman de superficie mejorada (SERS) ha surgido como una alternativa prometedora debido a su simplicidad de operación.
En este estudio, una estrategia basada en SERS propone "investigar los metabolitos secretados por células tumorales que carecen de metiltioadenosina fosforilasa (un evento genético común asociado con mal pronóstico en varios tipos de cáncer, como el de mama y el glioblastoma)", explicó Valera. SERS "es una técnica espectroscópica que utiliza nanopartículas de oro para detectar moléculas en un biofluido. Es una técnica bastante rápida, en la que no se requiere ningún tratamiento previo de las muestras", añadió.
Utilizando SERS, los investigadores descubrieron que estas células secretan metabolitos de purina, que pueden ser metabolizados por células sanas, dando lugar a cambios moleculares compatibles con la agresividad del cáncer; esto explica la reprogramación, nunca antes vista, del entorno tumoral en cánceres con supresión de la metiltioadenosina fosforilasa.
"Pudimos detectar este metabolito, no sólo en las células tumorales sino también en el resto de células sanas que están en contacto con las células tumorales. Así que detectamos que existe una relación entre las células tumorales y las células sanas mediante este metabolito, y que también provoca un cambio en el comportamiento de las células sanas para que en cierta medida ayuden al desarrollo del tumor", afirmó Valera.
Vale la pena señalar que "desentrañar la complejidad de tales interacciones en pacientes con cáncer podría, a su vez, allanar el camino para nuevos enfoques terapéuticos", añadió.
La aplicación exitosa de SERS en este estudio demuestra que esta tecnología podría acelerar la capacidad de capturar rápidamente interacciones metabólicas en entornos complejos. De hecho, la adquisición sencilla y rápida de señales en SERS, junto con su alta sensibilidad, cumple con los requisitos para ser una herramienta de primera línea que pueda guiar posteriormente análisis más específicos.
Se puede obtener una imagen completa del estado metabólico del microambiente tumoral mediante el seguimiento con técnicas complementarias. También es importante destacar que se ha demostrado una sinergia eficaz entre SERS y otros métodos analíticos.
Más información: Pablo S. Valera et al, El análisis SERS de purinas secretadas por células cancerosas revela una diafonía paracrina única en tumores con deficiencia de MTAP, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2023). DOI:10.1073/pnas.2311674120. doi.org/10.1073/pnas.2311674120
Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias
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