Investigadores del Centro Riken de Fotónica Avanzada, junto con colegas de la Universidad de Tohuku y Kyoto y de los Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología Cuántica y Radiológica de Japón, han descubierto que la radiación de terahercios, contradiciendo la creencia general, puede perturbar las proteínas de las células vivas sin matarlas. Este hallazgo implica que la radiación de terahercios, cuyo uso se consideró durante mucho tiempo impracticable, puede ser usado en varias aplicaciones relacionadas con la manipulación de las funciones celulares, por ejemplo, para el tratamiento del cáncer, pero que también puede suponer riesgos y las cuestiones de seguridad deben tenerse en cuenta.
La radiación de terahercios es una porción del espectro electromagnético entre las microondas y la luz infrarroja, que a menudo se conoce como el “terahertz gap” debido a la falta de tecnología hasta la fecha que puedan manipularla de forma efectiva. Gracias a que esta radiación es detenido por los líquidos y no es ionizante, lo que significa que no daña el ADN en la forma en que lo hacen los rayos X, podría ser utilizada en áreas como las inspecciones de equipajes en los aeropuertos. En general, se ha considerado que su uso es seguro en tejidos, aunque algunos estudios recientes han descubierto que puede tener algún efecto directo en el ADN, aunque tiene poca capacidad para penetrar realmente en los tejidos, lo que significa que este efecto solo se produciría en las células superficiales de la piel.
Sin embargo, una cuestión que ha quedado sin explorar es si la radiación terahertz puede afectar a los tejidos biológicos incluso después de haber sido detenida, mediante la propagación de ondas de energía en el tejido. Considerando esto, el grupo de investigación del Centro Riken decidió investigar si la luz de terahercios podría también tener un efecto como este en el tejido.
Eligieron investigar usando una proteína llamada actina, que es un elemento clave que proporciona estructura a las células vivas. Puede existir en dos conformaciones, conocidas como (G)-actina y (F)-actina, que tienen diferentes estructuras y funciones, ya que la (F)-actina es un largo filamento formado por cadenas de polímeros de proteínas. Utilizando el microscopio de fluorescencia, examinaron el efecto de la radiación de terahercios en el crecimiento de las cadenas en una solución acuosa de actina, y descubrieron que provocaba una disminución de los filamentos. En otras palabras, la luz de terahercios impedía de alguna manera que la (G)-actina formara cadenas y se convirtiera en (F)-actina. Consideraron la posibilidad de que fuera causado por un aumento de la temperatura, pero encontraron que el pequeño aumento, de alrededor de 1,4 grados centígrados, no era suficiente para explicar el cambio, y concluyeron que lo más probable era que fuera causado por una onda de choque. Para probar más a fondo la hipótesis, realizaron experimentos en células vivas, y encontraron que tanto en las células como en la solución, la formación de filamentos de actina se veía interrumpida. Sin embargo, no había ninguna señal de que la radiación causara la muerte de las células.
Según Shota Yamazaki, el primer autor del estudio, publicado en Scientific Reports, «Fue muy interesante para nosotros ver que la radiación de terahercios puede tener un efecto sobre las proteínas dentro de las células sin matarlas a ellas mismas. Estaremos interesados en buscar aplicaciones potenciales en el cáncer y otras enfermedades. La radiación terahertz tiene hoy en día una gran variedad de aplicaciones, y es importante llegar a un entendimiento completo de su efecto en los tejidos biológicos, tanto para medir cualquier riesgo como para buscar aplicaciones potenciales».
