Kankerpatiënt behandeld met in Delft geladen microbolletjes

Een kankerpatiënt uit Italië is onlangs behandeld met kleine microbolletjes geladen in Delft. De universiteit ontwikkelde daarvoor een speciale, flexibele bestralingsfacilitelt.

In de Delftse onderzoeksreactor, genaamd Flexbefa, wordt Holmium-165 nu in een nieuwe houder bestraald. Hierdoor kunnen de bolletjes tot hoge activiteit bestraald worden, zonder het biologisch afbreekbare omhulsel te beschadigen door gammastraling. Holmium-165 wordt op deze wijze slim omgezet in het radioactieve Holmium-166. Dat is waar kankerpatiënten vaak mee bestraald worden. De radioactiviteit van dit materiaal neemt echter snel af waardoor het een race tegen de klok is om het zo snel mogelijk bij de patiënt te krijgen.  Het grote voordeel van de nieuwe methode is dat de microsferen met meer activiteit opgeladen kunnen worden en er meer tijd is om het eindproduct in het ziekenhuis te krijgen, waar het vervolgens wordt toegediend bij de patiënt. Dankzij deze Delftse vinding kunnen straks patiënten wereldwijd profiteren van deze inwendige radiotherapiebehandeling. 

Dr.ir. Antonia Denkova, universitair docent in de Delftse onderzoeksgroep ‘Applied Radiation and Isotopes’, werkt aan een nieuwe technische voorziening om materialen doelbewust en onder gecontroleerde omstandigheden radioactief te maken. Denkova: “We doen dit met name om productieroutes te ontwikkelen voor radio-isotopen van betere kwaliteit.” Wereldwijd en ook in Nederland is de vraag naar isotopen voor medisch gebruik jarenlang toegenomen. 

Door een stabiel materiaal te bestralen met neutronen, ontstaat er een instabiele isotoop dat vervolgens ‘vervalt’ naar een ander isotoop. Bij dat verval komt straling vrij, en die straling wordt voor medische doeleinden gebruikt. Dit kan zijn voor diagnostiek (radio-isotopen in het lichaam geven straling af die bijvoorbeeld door SPECT-scanners waargenomen kan worden om diagnoses te kunnen stellen op gebieden als cardiologie, oncologie of urologie) of voor behandeling (radio-isotopen in de buurt van een tumor geven straling af waarmee kankercellen worden vernietigd maar gezonde cellen worden ontzien).

In bolletjes verpakt

Om de radio-isotopen veilig in het lichaam te kunnen inbrengen, worden ze verpakt in microscopisch kleine bolletjes (30 micrometer) van een lichaamsvriendelijk materiaal. Bij de productie van deze bolletjes is het praktischer om het niet-radioactieve basismateriaal alvast in de verpakking te doen en het geheel te bestralen. Tot nu toe was het echter niet mogelijk om alleen de wenselijke neutronenstraling af te geven. En de verpakking kan niet zo goed tegen het bijproduct, gammastraling.

In Delft is nu een modulaire houder gebouwd die het bolletje van gammastraling afschermt, terwijl de neutronenstraling wordt doorgelaten. Hierdoor kun je radioactievere bolletjes maken, die tot langer na de bestraling bruikbaar zijn. Het onderzoeksteam heeft de schadelijke gammadosis inmiddels met een factor 5 omlaag gekregen. 

Toepasbaar in iedere kernreactor

De bestralingsfaciliteit die de afgelopen maanden ontwikkeld is, heeft de naam ‘Flexibele Bestralingsfaciliteit’ gekregen, kortweg ‘FlexBeFa’. Het is, oneerbiedig gezegd, een doos van 20 bij 40 bij 40 cm. De FlexBeFa is toepasbaar in elke kernreactor. Onderzoeksleider Antonia Denkova: “Er zijn 246 operationele kernreactoren in de wereld. Toch worden er momenteel maar in 6 hiervan op commerciële basis radio-isotopen geproduceerd. Het principe van de FlexBeFa kan overal gebruikt worden, zodat er een groter netwerk van producenten kan ontstaan, dicht bij de patiënten die specifiek de kortlevende isotopen nodig hebben.”

Daarnaast maakt de FlexBeFa systematisch onderzoek naar nieuwe productiemethoden voor radio-isotopen mogelijk. Denkova: “Molybdeen-99, dat populair is voor medische diagnostiek, wordt momenteel geproduceerd door plaatjes Uranium-235 te bestralen, deze daarna op te lossen en tenslotte het molybdeen uit de oplossing te halen en te zuiveren. Wij proberen een alternatief te vinden waarbij minder hoogverrijkt uranium nodig is en minder radioactief afval wordt geproduceerd.”

Er zijn plannen gemaakt om later koelingsmogelijkheden in te kunnen bouwen, om de gevoelige bolletjes nog beter te beschermen tegen temperatuurverhogingen als gevolg van de bestraling. Een dergelijk technische aanpassing is nogal wat aangezien de loodzware faciliteit in en uit een reactor getakeld moet worden. “Veiligheid gaat voor alles,” beaamt Denkova.

Door: Kelly Bakker

Bron: TU Delft