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

Kabinet: twee nieuwe kerncentrales in Borssele in 2035
29 november 2022
Het kabinet wil dat er twee nieuwe kerncentrales in Borssele komen. Dat blijkt uit conceptstukken die in handen zijn van de politieke redactie van RTL Nieuws. De centrales moeten vanaf uiterlijk 2035 draaien. Het Rijk zal ook bijdragen aan de kosten van de bouw.
De Slowaakse Mochovce-3 reactor bereikt eerste kritikaliteit
Bron: NucNet25 oktober 2022
Eenheid 3 van de kerncentrale van Mochovce in het zuidwesten van Slowakije bereikte op 22 oktober de minimale gecontroleerde output, wat de eerste kritikaliteit betekende voor de door Rusland ontworpen eenheid van 440 MW.
Frankrijk onderzoekt uitbreiding uraniumverrijkingscapaciteit
Bron: World Nuclear News10 oktober 2022
De Franse nationale commissie voor openbaar debat (CNDP) heeft aangekondigd dat zij opnieuw een raadpleging start over de uraniumverrijkingsfabriek Georges Besse II om na te gaan of de capaciteit van de fabriek kan worden verhoogd van 7,5 tot 11 miljoen SWU per jaar door de bouw van vier nieuwe casc

Gerelateerd nieuws

Het kabinet wil dat er twee nieuwe kerncentrales in Borssele komen. Dat blijkt uit conceptstukken die in handen zijn van de politieke redactie van RTL Nieuws. De centrales moeten vanaf uiterlijk 2035 draaien. Het Rijk zal ook bijdragen aan de kosten van de bouw.
Eenheid 3 van de kerncentrale van Mochovce in het zuidwesten van Slowakije bereikte op 22 oktober de minimale gecontroleerde output, wat de eerste kritikaliteit betekende voor de door Rusland ontworpen eenheid van 440 MW.
De Franse nationale commissie voor openbaar debat (CNDP) heeft aangekondigd dat zij opnieuw een raadpleging start over de uraniumverrijkingsfabriek Georges Besse II om na te gaan of de capaciteit van de fabriek kan worden verhoogd van 7,5 tot 11 miljoen SWU per jaar door de bouw van vier nieuwe casc
Nieuwsoverzicht