Bij de behandeling van tumoren, micro-omgeving speelt een belangrijke rol. Het bevat vaak immuuncellen die zo veranderd zijn dat ze tumorgroei bevorderen. In het journaal Angewandte Chemie , wetenschappers hebben een methode geïntroduceerd waarmee celmonsters van tumoren en hun omgeving snel (minder dan 1 uur) door kleuring kunnen worden gefietst, ontkleuren, en vervolgens restaureren met fluorescerende antilichamen - door middel van een "black hole quencher" (fluorescentie quencher) door middel van "click chemistry".

Om een ​​tumor effectief en nauwkeurig te bestrijden, het is belangrijk om niet alleen de cellen van de tumor specifiek te karakteriseren, maar ook die in zijn micro-omgeving, inclusief tumor-infiltrerende immuuncellen. Tot nu, analyses van deze dynamische veranderingen met conventionele biopsieën en weefselcoupes kunnen dagen tot weken duren, of helemaal niet optreden voorafgaand aan de behandeling. Een alternatieve methode is fijne naald aspiratie, waarbij slechts een paar duizend cellen uit verschillende delen van een tumor en zijn omgeving worden genomen. Deze methode heeft weinig risico's en is sneller omdat er geen inbedding of secties nodig zijn. Echter, om een ​​representatieve schatting te krijgen van de immuuncelpopulaties in de micro-omgeving van de tumor, veel verschillende vlekken moeten worden uitgevoerd. Omdat het aantal cellen zo klein is, dit betekent dat hetzelfde monster herhaaldelijk moet worden gekleurd, vastbesloten, en opnieuw gekleurd. Echter, de cellen zijn te kwetsbaar voor conventionele, harde ontkleuring, en de procedures zouden te lang duren.

Een team onder leiding van Jonathan Carlson en Ralph Weissleder van het Massachusetts General Hospital Research Institute en de Harvard Medical School (Boston, MA, VS) heeft nu een ultrasnelle, zeer efficiënt, en zachte cyclische methode voor gemultiplexte eiwitprofilering van individuele cellen, waardoor tal van verschillende kleuringen mogelijk zijn. In plaats van de kleurstof af te splitsen of te bleken, de fluorescentie van de vlek wordt eenvoudigweg "uitgeschakeld" met een black hole quencher. Black hole quenchers absorberen de energie van een fluorescentiekleurstof over het gehele zichtbare spectrum en zetten deze om in warmte zodra ze dichtbij genoeg komen. Hierdoor wordt de gloed van de kleurstof uitgeschakeld.

De methode gaat als volgt:met behulp van een connector die een transcyclo-octeengroep bevat, een fluorescerende kleurstof wordt gehecht aan antilichamen die specifiek de karakteristieke markermoleculen van de cellen herkennen. Als de doelmarker zich in een bepaald monster bevindt, het antilichaam bindt eraan en de fluorescentie kan worden gedetecteerd. Vervolgens wordt de quencher toegevoegd die een tetrazinegroep draagt. Met behulp van deze tetrazinegroep en het trans-cycloocteen, de quencher kan eenvoudig worden bevestigd door erop te worden "geklikt" alsof het een klik is (vandaar de term klikchemie voor dit type reactie). De quencher wordt dus plaatsspecifiek en zeer snel en efficiënt in de buurt van de kleurstof gebracht, onmiddellijk de fluorescentie uitdovend. De snelheid van deze klikreactie is opmerkelijk, met orden van grootte sneller dan verwacht. De reden hiervoor kan de sterke interactie tussen de fluorescentiekleurstof en de quencher zijn.

Het volgende fluorescerende antilichaam kan onmiddellijk na het uitdoven van de fluorescentie worden aangebracht. De onderzoekers konden binnen een uur twaalf verschillende markermoleculen in een monster kleuren. Dit maakt het mogelijk om snel de immuuncelpopulaties in tumoren te karakteriseren om de meest geschikte behandelingen te selecteren.