[Overzicht Publieksinfo] > [Medische toepassingen] > [Medical Valley]

Nucleaire geneeskunde in den brede

Niet alleen vindt in Petten de ontwikkeling, verbetering en produktie van bestaande en nieuwe nucleaire farmaca plaats, ook op andere wijze worden de nucleaire faciliteiten voor de volksgezondheid ingezet. Voor sommige therapeutische behandelingen is het opportuun om radioactieve stoffen niet in het lichaam te brengen, maar om ze in het lichaam te máken. Daarvoor dient de patiënt zich dan wel naar een kernreactor te begeven.

BNCT, Boron Neutron Capture Therapy

Alfadeeltjes zijn (relatief) groot en zwaar. Het zijn ideale projectielen om kankercellen uit te schakelen. Maar de afstand die ze in menselijk weefsel kunnen afleggen is zeer kort, enkele micrometers, en een alfadeeltje kan daarom alleen een cel vernietigen daar waar het zelf ontstaat.

Bij BNCT spuit men de patiënt een (niet-radioactief) farmacon in met de eigenschap dat het de kankercel opzoekt. Dat farmacon bevat het element borium. Een boriumatoom dat een neutron invangt stoot een alfa-deeltje (heliumkern) uit en verandert in een lithiumatoom. Plaatst men de patiënt in een bundel neutronen die het gezonde weefsel niet noemenswaardig schaadt, maar intensief genoeg is om voldoende boriumatomen te treffen, dan zullen op de plaats waar het borium zich bevindt de reactieprodukten de dichtstbijgelegen cellen, de kankercellen dus, verwoesten.

BNCT: geen nieuw idee

BNCT is zeker geen nieuw idee. Al in 1936, slechts vier jaar na de ontdekking van het neutron, werd de reactie ¹⁰B(n,alfa)⁷Li door de kernfysici aangedragen als mogelijkheid om tumoren te bestrijden. In de jaren '50 is BNCT daadwerkelijk beproefd, in de Verenigde Staten. De proeven waren echter weinig succesvol en zijn daarom gestopt. De boriumdrager bleek onvoldoende selectief waardoor onherstelbare schade werd veroorzaakt in het gezonde weefsel. Inmiddels zijn wetenschap en techniek veertig jaar verder en heeft toepassing van het oude BNCT-idee aanzienlijk betere vooruitzichten.

In de Hoge Flux Reactor, de HFR, is een van de neutronenbundelkanalen, die oorspronkelijk voor het uitvoeren van fundamenteel onderzoek zijn aangebracht, gereed gemaakt voor patiëntenbestraling.

BNCT opstelling bij de HFR te Petten

Dat klinkt eenvoudiger dan het is. De fysici hebben, met behulp van verstrooiings- en filtertechnieken, de bundel geschikt gemaakt. De snelheid van de neutronen moet passen bij de gewenste indringdiepte en de spreiding in de snelheid van de neutronen moet niet te groot zijn.
De eerste 'trial' behandelingen zijn verricht en de resultaten zijn hoopgevend.

Andere mogelijkheden

Andere elementen
Ook andere elementen die geschikte straling uitzenden na vangst van een neutron zijn in principe kandidaat.

Bovendien zouden aan tumorzoekende dragers ook alfa-uitzendende radio-isotopen kunnen worden gekoppeld, die dus niet door neutronen geactiveerd hoeven te worden. Als de tijd die de drager nodig heeft om in de tumor terecht te komen maar heel kort is vergeleken met de halveringstijd van het radionuclide, dan zal zo'n nucleair farmacon weinig schade kunnen aanrichten aan gezond weefsel maar veel aan kankercellen.

Lage Flux Reactor (LFR)
De Lage Flux Reactor, een `huiskamer'reactor met een vermogen van 30 kilowatt (als de cv-ketel van een rijtjeshuis), levert thermische (langzame) neutronen die uitstekend geschikt zijn voor BNCT op oppervlakkige of oppervlakte-tumoren (zoals melanomen). Eerste experimenten op een fantoom en op levende cellen hebben al uitgewezen dat ook deze kleine reactor een toekomst heeft voor deze klinische toepassingen.

Positronen-Emissie-Tomografie (PET)
Tenslotte mogen ook de plannen voor een PET-opstelling niet onvermeld blijven. PET staat voor positronen-emissie-tomografie. Het is een diagnostische techniek waarmee driedimensionale afbeeldingen gemaakt kunnen worden. Het werkingsprincipe is gebaseerd op de annihilatie van positronen en elektronen waarbij ter plaatse twee gammakwanten ontstaan met tegengestelde richting. Kwanten die op twee plaatsen in de detectoren rond de patiënt op hetzelfde moment worden waargenomen horen bij elkaar en zijn van dezelfde plaats in het lichaam afkomstig. Krachtige computers kunnen uit dit soort informatie gedetailleerde beelden construeren van het te bestuderen deel van het lichaam, zoals in Groningen in een samenwerking tussen het Academisch Ziekenhuis en het Kernfysisch Versneller Instituut al een tijd lang wordt gedemonstreerd.

Voor PET moet de patiënt een positronen-straler toegediend krijgen en deze zijn zonder uitzondering kortlevend, van 2 minuten tot twee uur. De PET-scanner zal dus dichtbij de plaats moeten staan waar dat radionuclide wordt gemaakt, dus in de buurt van een cyclotron.

Transport van het kortlevende isotoop naar bijvoorbeeld het ziekenhuis in Alkmaar kost gauw een half uur, en een (heel) groot deel van de activiteit zal dan al zijn vervallen.

De aanwezigheid van een PET-opstelling in Petten laat bovendien toe de mogelijkheden van deze techniek verder te onderzoeken en te ontwikkelen.

  
NRG, Postbus 25, NL-1755 ZG Petten, Nederland, Tel +31-224564950, Fax +31-224568912
Informatie: info@nrg.eu
Update 18 juni 2004