Dans le traitement des tumeurs, le microenvironnement joue un rôle important. Il contient souvent des cellules immunitaires tellement modifiées qu'elles favorisent la croissance tumorale. Dans la revue Angewandte Chemie , les scientifiques ont introduit une méthode par laquelle des échantillons de cellules provenant de tumeurs et de leur environnement peuvent rapidement (moins d'une heure) être soumis à un cycle de coloration, décoloration, puis recoloration avec des anticorps fluorescents - par la fixation d'un "extincteur de trou noir" (extincteur de fluorescence) au moyen d'une "chimie de clic".

Pour combattre efficacement et précisément une tumeur, il est important de caractériser spécifiquement non seulement les cellules de la tumeur mais aussi celles de son microenvironnement, y compris les cellules immunitaires infiltrant la tumeur. Jusqu'à maintenant, les analyses de ces changements dynamiques avec des biopsies conventionnelles et des coupes de tissus pourraient prendre des jours à des semaines, ou ne se produisent pas du tout avant le traitement. Une méthode alternative est l'aspiration à l'aiguille fine, dans lequel seulement quelques milliers de cellules sont prélevées dans différentes parties d'une tumeur et de ses environs. Cette méthode présente peu de risques et est plus rapide car elle ne nécessite pas d'enrobage ou de sectionnement. Cependant, obtenir une estimation représentative des populations de cellules immunitaires dans le microenvironnement de la tumeur, de nombreuses taches différentes doivent être effectuées. Parce que le nombre de cellules est si petit, cela signifie que le même échantillon doit être coloré à plusieurs reprises, destin, et taché à nouveau. Cependant, les cellules sont trop délicates pour du conventionnel, décoloration sévère, et les procédures prendraient trop de temps.

Une équipe dirigée par Jonathan Carlson et Ralph Weissleder au Massachusetts General Hospital Research Institute et à la Harvard Medical School (Boston, MA, U.S.) a maintenant développé un ultrarapide, très efficace, et méthode cyclique douce pour le profilage protéique multiplexé de cellules individuelles, ce qui permet de nombreuses colorations différentes. Au lieu de séparer le colorant ou de le blanchir, la fluorescence de la tache est simplement « éteinte » avec un extincteur de trou noir. Les extincteurs de trous noirs absorbent l'énergie d'un colorant de fluorescence sur tout le spectre visible et la convertissent en chaleur dès qu'ils s'en approchent suffisamment. Cela éteint la lueur du colorant.

La méthode est la suivante :en utilisant un connecteur qui contient un groupe trans-cyclooctène, un colorant fluorescent est attaché à des anticorps qui reconnaissent spécifiquement les molécules marqueurs caractéristiques des cellules. Si le marqueur cible est dans un échantillon donné, l'anticorps s'y lie et la fluorescence peut être détectée. Puis l'extincteur porteur d'un groupement tétrazine est ajouté. En utilisant ce groupe tétrazine et le trans-cyclooctène, le quencher peut simplement être attaché en étant "cliqué" comme avec un clin d'œil (d'où le terme chimie du clic pour ce type de réaction). L'extincteur est ainsi amené à proximité du colorant de manière spécifique et très rapide et efficace, en éteignant immédiatement sa fluorescence. La rapidité de cette réaction de clic est remarquable, ordres de grandeur courants plus rapidement que prévu. La raison en est peut-être la forte interaction entre le colorant fluorescent et l'extincteur.

L'anticorps fluorescent suivant peut être appliqué immédiatement après l'extinction de la fluorescence. Les chercheurs ont pu colorer douze molécules marqueurs différentes dans un échantillon en une heure. Cela permet de caractériser rapidement les populations de cellules immunitaires dans les tumeurs pour sélectionner les traitements les plus adaptés.