Overslaan en naar de inhoud gaan

Van pijnbestrijding naar kankerbestrijding

SCK CEN doet onderzoek naar samarium-153 als theranostisch radio-isotoop

SCK CEN - Highlights - Samarium-153 (2021)

Al meer dan 20 jaar produceert het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN samarium-153, een veel gebruikte radio-isotoop in de palliatieve zorg. Vorig jaar ontwikkelden radiochemici van SCK CEN een techniek om de radio-isotoop verder te zuiveren. “Dankzij die techniek kunnen we kanker behandelen in plaats van enkel de symptomen ervan te bestrijden”, aldus radiochemicus Michiel Van de Voorde. De eerste preklinische testen zijn al achter de rug.

SCK CEN - Jaarverslag Highlights (2021)

Sommige kankersoorten zoals borst-, prostaat- en longkanker zaaien uit naar de botten. Die uitzaaiingen kunnen ernstige pijnklachten veroorzaken. Om die pijn (tijdelijk) te verminderen, krijgen patiënten vaak een behandeling met samarium-153. Die radio-isotoop die zich in het lichaam als calcium gedraagt, wordt grotendeels in het skelet opgenomen. Ze bestraalt heel lokaal de plaatsen waar het bot is aangetast. De palliatieve behandeling is meestal niet-genezend, enkel pijnstillend. 

Daar brengt het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN – in samenwerking met het CERN in het Zwitserse Genève en het Instituut voor Kern- en Stralingsfysica van KU Leuven – verandering in. “Het samarium dat vandaag in palliatieve kankertherapie ingezet wordt, is in feite een mengeling van niet-radioactief samarium-152 en radioactief samarium-153. Tot op heden was het onmogelijk om die twee radio-isotopen te scheiden. Dat heeft als gevolg dat een teveel aan samarium-152 de opname van samarium-153 in een kankercel blokkeert en zo de therapeutische kracht ervan afremt”, verduidelijkt Michiel Van de Voorde, radiochemicus bij SCK CEN.

Dankzij die techniek kunnen we kanker behandelen in plaats van enkel de symptomen ervan te bestrijden.
Michiel Van de Voorde
SCK CEN - Highlights - Inhoudstafel (2021)

SCK CEN ontwikkelde een scheidingstechniek om zuiver samarium-153 te verkrijgen. “Dankzij die techniek kunnen we kanker behandelen in plaats van enkel de symptomen ervan te bestrijden”, aldus Michiel Van de Voorde. Hoe ziet het nieuwe productieproces eruit? Welke extra stappen worden er genomen om zuiver samarium-153 te verkrijgen? Om radioactief samarium-153 te bekomen, worden allereerst capsules met hoogverrijkt samarium-152 in de BR2-onderzoeksreactor bestraald. De capsules worden na bestraling naar een radiochemisch laboratorium op onze site in Mol gebracht. “Daar bereiden we het bestraalde materiaal voor om het naar CERN-MEDICIS te transporteren. Daar wordt met behulp van massascheiding in een ISOL-installatie samarium met atoommassa 153 geïsoleerd en opgevangen. Eenmaal terug in Mol zuiveren we het opgevangen samarium-153 verder via een radiochemisch proces, zodat we het therapeutische effect van samarium-153 nader kunnen bestuderen”, legt radiochemicus Andrew Burgoyne uit.

SCK CEN - Highlights - Samarium-153 (2021)

Dosissen spreiden

Theoretisch gezien loont een verder onderzoek alvast de moeite. “De radio-isotoop heeft een halfwaardetijd van net geen twee dagen. Dankzij die korte halfwaardetijd kunnen artsen de dosis in fracties verdelen en dus meerdere injecties toedienen. Zo wordt de patiënt per behandeling met minder hoge dosissen belast”, aldus Maarten Ooms, radiofarmaceut bij SCK CEN. Een ander, groot voordeel schuilt in het verval van de radio-isotoop. “Samarium-153 vervalt door een bèta-deeltje uit te stoten. Daarbij zendt het ook fotonen uit – stralingsenergiepakketjes waarmee het lichaam als het ware inwendig gefotografeerd kan worden. Dat maakt samarium-153 een theranostisch radio-isotoop bij uitstek. Het laat toe om kanker te behandelen en tegelijk het effect van die behandeling nauw op te volgen.”

Als theranostisch radio-isotoop bij uitstek laat samarium-153 toe om kanker te behandelen
en tegelijk het effect van die behandeling nauw op te volgen.
Maarten Ooms

Voordat het zover is, moet dat nog in de praktijk getoetst worden. De eerste preklinische testen zijn al achter de rug. “We koppelden samarium-153 aan een dragermolecule, testten de stabiliteit van die koppeling en volgden het pad dat ze in een lichaam aflegt. Brengt de dragermolecule de radio-isotoop naar de organen die we voor ogen hadden? Dat deed ze!”, vertelt Maarten Ooms. In een volgende stap zullen de onderzoekers experimenten met kankermodellen uitvoeren en de medische beeldvorming met samarium-153 uittesten. Daarna wil SCK CEN de productie opschalen in het kader van het NURA-project om verder onderzoek naar die veelbelovende radio-isotoop mogelijk te maken. Dat project voert baanbrekend onderzoek uit naar radiofarmaca voor de behandeling van verschillende soorten kanker, hetgeen gebeurt in samenwerking met klinische en industriële partners.

Massascheider

Nu zorgt CERN-MEDICIS voor de fysische selectie op basis van massa. In de toekomst zal de onderzoeksinfrastructuur ISOL@MYRRHA die rol op zich nemen. “Het is een race tegen de klok om de medische radio-isotopen tijdig bij de patiënt te krijgen. Elke minuut telt. Met elke verplaatsing die we niet moeten doen, boeken we dus tijdwinst in het voordeel van de patiënt. En dat niet alleen. Door alle stappen intern te verzorgen, kunnen we een uitstekende kwaliteit van het ontwikkeltraject garanderen”, besluit Maarten Ooms. De bouw van ISOL@MYRRHA krijgt meer en meer vorm.

Wat zijn doelgerichte behandelingen?

Bij doelgerichte kankerbehandelingen brengt een dragermolecule een therapeutisch radio-isotoop heel precies naar de kankercellen. Zodra de dragermolecule zich aan de cel heeft vastgehecht of erin wordt opgenomen, kan de radio-isotoop de kankercel bestralen. De kankercellen raken beschadigd, waardoor ze afsterven en de tumor zelf uiteindelijk krimpt of verdwijnt.

SCK CEN kweekt miniatuurhersenen.
Miniatuurhersenen moeten tot betere kennis van stralingseffecten leiden

Volgend hoogtepunt

Deel deze pagina