Innovatief en alledaags

Toename radiofarmaceutische productie met cyclotrons

Twaalf jaar geleden investeerde de Portugese universiteit van Coimbra in de eerste cyclotron van het land, een deeltjesversneller voor de productie van radio-isotopen voor medische geneesmiddelen. Inmiddels zijn dat er drie. De uitbreiding van de cyclotrontechnologie in het afgelopen decennium is niet uniek voor Portugal. Wereldwijd zijn er nu meer dan 1.200 cyclotrons in bedrijf, die belangrijke radionucliden produceren en de beschikbaarheid van nucleaire geneeskunde vergroten. 

De introductie van de cyclotron betekende voor Portugal dat radiofarmaceutica in eigen land konden worden geproduceerd en ook in de regio konden worden geleverd. Met de drie cyclotrons - twee in Coimbra en een in Porto – kan Portugal levensreddende radiofarmaceutica leveren aan het Iberisch schiereiland, het oosten van Frankrijk en delen van Noord-Afrika. "Cyclotrons hebben de koers van de radiofarmaceutica in de afgelopen 30 jaar veranderd", aldus Amirreza Jalilian, radio-isotopen- en radiofarmaceutica-chemicus bij de IAEA. In tegenstelling tot nucleaire onderzoeksreactoren, waar van oudsher radiofarmaceutica worden geproduceerd, maken cyclotrons geen gebruik van een radioactieve bron, zijn zij gemakkelijker te installeren en te bedienen en kunnen zij rechtstreeks in ziekenhuizen worden opgesteld.  

Wereldwijd wordt 10 tot 12 procent van de radiofarmaceutica in cyclotrons geproduceerd, maar de vraag naar cyclotrons neemt toe naarmate meer van de radionucliden die zij produceren, worden gebruikt voor onderzoek, diagnose en behandeling van een reeks levensbedreigende ziekten zoals kanker, Parkinson, Alzheimer en slapeloosheid. Jalilian is co-auteur van een onlangs gepubliceerd IAEA-rapport, Alternative Radionuclide Production with a Cyclotron, waarin een overzicht wordt gegeven van een verscheidenheid van radionucliden die met cyclotrons kunnen worden geproduceerd. Het document is een aanvulling op de IAEA Database of Cyclotrons for Radionuclide Production, die fungeert als een toegankelijke catalogus voor beleidsmakers, onderzoekers, bedrijven en studenten, en voor technische deskundigen om een overzicht te krijgen van de soorten radionucliden die deze machines kunnen produceren en hoe zij van nut zijn in de nucleaire geneeskunde, de patiëntenzorg en de behandeling.  

"In Portugal effenen onze cyclotrons de weg voor betere diagnose, behandeling, onderzoek en ontwikkeling door een nieuwe directe manier te bieden om bepaalde radionucliden zoals gallium-68 te produceren," aldus Antero Abrunhosa, directeur van het Instituut voor Toegepaste Nucleaire Wetenschappen aan de Universiteit van Coimbra. "We zijn actief betrokken bij onderzoek en ontwikkeling om ervoor te zorgen dat we aan de huidige en toekomstige vraag naar radionucliden en radiofarmaceutica voor diagnostische toepassingen kunnen voldoen." De radio-isotopen in radiofarmaceutica worden algemeen gebruikt om beelden te maken van organen of weefsels, om ziekten op te sporen en om de groei en het krimpen van tumoren zichtbaar te maken. De meest voorkomende radio-isotopen die met cyclotrons worden geproduceerd, zijn die met een korte halveringstijd, wat betekent dat zij een groot deel van hun radioactiviteit binnen enkele uren verliezen en daarom niet geschikt zijn voor lange transporttijden. Hiertoe behoren fluor-18, koolstof-11, zuurstof-15 en stikstof-13 voor een beeldvormingstechniek die positronemissietomografie (PET) wordt genoemd. PET wordt gebruikt om hoogwaardige 3D-beelden te maken van doelorganen of doelcellen in het lichaam voor het diagnosticeren van ziekten. Ziekenhuizen in Portugal, een land met slechts 10 miljoen inwoners, voeren meer dan 50.000 PET-procedures per jaar uit. Wereldwijd zijn cyclotrons goed voor 95 procent van de productie van radiofarmaceutica die bij PET worden gebruikt. Hiertoe behoren ook radiofarmaceutica waarvan de productie vóór de inschakeling van cyclotrons omslachtig was. 

Gallium-68 (Ga-68) bijvoorbeeld werd hoofdzakelijk geproduceerd door een "generator", die slechts één jaar kan worden gebruikt en die slechts genoeg van de radionuclide kan aanmaken om de diagnose van vier tot zes patiënten per dag te kunnen stellen. Met cyclotrons kan Ga-68 worden geproduceerd voor maximaal ongeveer 20 patiënten per dag en tegen lagere kosten. Ten minste 10 centra in de wereld maken nu gebruik van deze aanpak. De publicatie van de IAEA, Gallium-68 Cyclotronproductie, en een gecoördineerd onderzoekproject ondersteunen de uitwisseling van internationale deskundigheid op het gebied van de op cyclotrons gebaseerde productie van Ga-68. De IAEA formuleert ook richtlijnen om het gebruik van zirkonium-89 (Zr-89), een PET-radio-isotoop met een relatief lange halfwaardetijd van 3,3 dagen in vergelijking met de halfwaardetijd van flurorine-18 die slechts 1 uur en 50 minuten duurt, te verbeteren en te versterken. De halveringstijd van Zr-89 levert voldoende tijd op om door medici te worden gebruikt om nauwkeurig te observeren hoe moleculen in het lichaam zich gedragen. Het wordt ook toegepast in klinische proeven om antilichamen op te sporen wanneer een patiënt een kankertherapie ondergaat. 

Het originele artikel is te lezen op de website van de IAEA.

Fotocredit: A. Abrunhosa/University of Coimbra

Gerelateerd nieuws

De Telegraaf: Internationale bouwers in de rij voor Nederlandse kerncentrale
10 mei 2022
De race om nieuwe Nederlandse kerncentrales is begonnen. Internationale bouwers en investeerders staan op de stoep bij het Rijk. Het gaat in elk geval om het Amerikaans-Japanse GE Hitachi, dat marktkansen ziet voor een klein model kernreactor. Dat melden verscheidene anonieme bronnen aan De Telegraa
IAEA wil patiëntveiligheid tijdens procedures met straling waarborgen
Bron: IAEA29 april 2022
Medische procedures waarbij straling wordt gebruikt, redden elke dag levens over de hele wereld. Een sterk nationaal kader voor stralingsbescherming en -veiligheid zorgt ervoor dat patiënten tijdens deze procedures worden beschermd. De IAEA heeft vorige maand in Estland een proefproject uitgevoerd v
Werkafspraken Nederlandse Arbeidsinspectie en ANVS over toezicht op gebruik straling
Bron: ANVS28 april 2022
De Nederlandse Arbeidsinspectie (NLA) en de Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming (ANVS) hebben afspraken op papier gezet over de samenwerking in het toezicht op gebruik van ioniserende straling in Nederland. Marijke Kaptein, directeur Toezicht van de NLA, en Bernd Keller, afdeling

Gerelateerd nieuws

De race om nieuwe Nederlandse kerncentrales is begonnen. Internationale bouwers en investeerders staan op de stoep bij het Rijk. Het gaat in elk geval om het Amerikaans-Japanse GE Hitachi, dat marktkansen ziet voor een klein model kernreactor. Dat melden verscheidene anonieme bronnen aan De Telegraa
Medische procedures waarbij straling wordt gebruikt, redden elke dag levens over de hele wereld. Een sterk nationaal kader voor stralingsbescherming en -veiligheid zorgt ervoor dat patiënten tijdens deze procedures worden beschermd. De IAEA heeft vorige maand in Estland een proefproject uitgevoerd v
De Nederlandse Arbeidsinspectie (NLA) en de Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming (ANVS) hebben afspraken op papier gezet over de samenwerking in het toezicht op gebruik van ioniserende straling in Nederland. Marijke Kaptein, directeur Toezicht van de NLA, en Bernd Keller, afdeling
Nieuwsoverzicht