Terahertzgolven veranderen genactiviteit stamcellen

teraehertzgolvenTerahertzgolven liggen in het elektromagnetische spectrum tussen het verre infrarood en de de microgolven in. Die golven blijken volgens Japanse onderzoekers invloed te hebben op de genactiviteit van pluripotente stamcellen. Dat zou dan weer gevolgen kunnen hebben voor het stamcelonderzoek en methodes om afwijkend (ziekelijk) weefsel te herstellen, maar even zo goed voor terahertztoepassingen waaraan gesleuteld wordt.
Terahertzgolven worden gebruikt om de eigenschappen van materialen te veranderen, maar ook om levende cellen te manipuleren. Anders dan ultraviolet of infrarood licht beschadigen terahertzgolven levende cellen niet. Wat ze er wel mee doen was tot nu toe niet heel duidelijk, waarschijnlijk door de gebruikte onderzoekmethodes.
Onderzoekers rond Ken-ichiro Kamei van de universiteit van Kyoto hebben met behulp van een speciaal ontworpen apparaatje de invloed van terahertzgolven op menselijke stamcellen bekeken. Dat apparaatje voorkomt de problemen waar eerder onderzoek kennelijk op stuk liep door de cellen in kleine ‘putjes’ te plaatsen met dezelfde afmetingen als de golflengte van de terahertzgolven.
“Terahertzgolven kunnen een sterk elektrisch vel genereren”, zegt medeonderzoeker Hideki Hirori, “zonder de cellen te beschadigen. We onderzochten hun effect op pluripotente stamcellen en ontdekten dat de activiteit van bepaalde gennetwerken verandert als gevolg van de bestraling met terahertzgolven.”

Zo ontdekten de onderzoekers dat de terahertzgolven genen activeerden die in verband worden gebracht met de levensduur van bepaalde zenuwcellen (motorneuronen) en met het functioneren van de mitochondriën (de krachtcentrales van de cel). Die golven deactiveerden daarentegen genen die te maken hebben met de celdifferentiëring, het proces waarbij stamcellen zich omvormen tot gespecialiseerde cellen zoals spier- of huidcelen.

Zinkafhankelijk

Kamei en de zijnen ontdekten ook dat de genen die beïnvloed werden door de terahertzgolven genen zijn die aan- of uitgezet worden door zinkafhankelijke transcriptiefactoren. Ze denken dat dat komt doordat de golven een elektrisch veld opwekken dat er voor zorgt dat zinkionen de cellen binnentrekken. Dat heeft invloed op bepaalde transcriptiefactoren die afhankelijk zijn van het element zink, met in- of uitschakeling van de desbetreffende genen tot gevolg.

Volgens Hirori, een natuurkundige, zou deze kennis gebruikt kunnen worden om de differentiëring van stamcellen te sturen. Die zou dan ook toegepast kunnen worden bij het herstel van (ziek) weefsel. Voorlopig lijkt me zo’n ongericht hulpmiddel daarvoor nog niet erg geschikt zolang je niet weet hoe je met terahertzgolven de activiteit van bepaalde genen kunt beïnvloeden. Bovendien zal toch nog eens moeten worden uitgezocht wat het risico is van bepaalde toepassingen van terahertzgolven voor onze genetische gezondheid.

Bron: phys.org

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.