Kanker behandelen met radioactieve bolletjes

Het verleden, het heden en de toekomst

Bas van Nimwegen (links) en Chiron Morsink (rechts) demonstreren een systeem voor CT-geleide injecties met radioactieve holmium microsferen.

Tien jaar geleden kregen onderzoekers van de faculteit Diergeneeskunde en het UMC Utrecht bijna €300.000 voor een vernieuwende behandeling van kanker: het injecteren van radioactieve bolletjes in tumoren voor een zeer precieze, lokale bestraling. Inmiddels zijn we tien jaar verder en is er veel veranderd. Welke vooruitgang is er geboekt en waar staan we over nog eens tien jaar? We gaan in gesprek met chirurg en stralingsdeskundige Bas van Nimwegen.

Al in 1991 zag de Amerikaanse onderzoeker Russell J. Mumper mogelijkheden voor het gebruik van radioactieve microsferen - holmiumdeeltjes van zo’n twintig micrometer klein die worden geïnjecteerd voor de interne bestraling van levertumoren. In 2001 ging de Nederlandse onderzoeker Frank Nijsen, tegenwoordig werkzaam bij het Radboudumc, zich specifiek richten op deze behandeling en werd daarmee één van de pioniers op het gebied van radioactieve microsferen.

In 2008 promoveerde Bas van Nimwegen op minimaal invasieve chirurgie en laserchirurgie bij de Universiteitskliniek voor Gezelschapsdieren. Rond die tijd begon zijn samenwerking met Frank Nijsen. Inmiddels hebben ze meer dan zestig dierpatiënten behandeld en de behandelmethode doorontwikkeld tot een minimaal invasieve precisiebehandeling.

Veilig en technisch haalbaar

Van Nimwegen: “We begonnen met honden en katten met tumoren die niet operatief verwijderd konden worden. Dit waren patiënten met een tumor in zo’n ver gevorderd stadium, dat er geen behandelopties meer mogelijk waren. Deze dieren ontvingen de holmiumbehandeling en die bleek veilig en technisch uitvoerbaar. De resultaten waren bovendien veelbelovend. De holmium-microsferen zijn geschikt voor lokale tumorbehandeling omdat weefsel binnen 8 mm de straling volledig opneemt. Ook kunnen chirurgen de microsferen als vloeibaar mengsel via een dunne naald rechtstreeks in de tumor injecteren. Zo bestralen ze de tumor plaatselijk zonder het omliggende weefsel aan te tasten. 

Dankzij een eerste subsidie in 2015 konden de onderzoekers grotere studies opzetten en ook beeldvorming integreren. Van Nimwegen: “We waren ontzettend blij met die eerste subsidie voor de nieuwe behandeltechniek: eindelijk kregen we de middelen en konden we de methode, ontwikkeld bij gezelschapsdieren, vertalen naar menselijke patiënten.” Twee jaar later volgde nog een subsidie om de beeldgeleide behandeling verder te ontwikkelen. “Vanaf dat moment konden we, met alle beeldvorming erbij, echt stappen maken.”

Heilige graal

De afgelopen jaren lag de focus op hersentumoren; een soort ‘heilige graal’ op het gebied van minimaal invasieve tumorbehandeling. Van Nimwegen legt uit: “Het behandelen van een hersentumor is technisch complex en brengt klinische risico’s met zich mee, zowel bij mensen als dieren. Zwellingen of ontstekingsreacties kunnen direct ernstige complicaties veroorzaken.” Toch wist het team een techniek te ontwikkelen waarmee ze de microsferen nauwkeurig konden volgen op CT-scans. De onderzoekers pasten de behandeling bij enkele honden met hersentumoren succesvol toe. Eén hond bleef zelfs nog bijna twee jaar in leven. Van Nimwegen benadrukt: “We hebben laten zien dat het mogelijk is en dat het veilig kan, maar we blijven voorzichtig.”

Ronddraaiende spuit

Ook ontwikkelde het team in samenwerking met de TU Delft nieuwe instrumenten, waaronder een houder om injectienaalden tot op de millimeter nauwkeurig te plaatsen en een stuurbare naald om de microsferen zo goed mogelijk aan te brengen in de tumor. Daarnaast ontwikkelden de onderzoekers een ronddraaiende injectiespuit, zodat de microsferen tijdens de injectie in beweging blijven en beter in de vloeistof blijven zweven. Voor diagnostische beeldvorming bleek CT geschikter dan MRI, omdat het een hogere beeldresolutie biedt en omdat artsen in de CT-ruimte ook gewone apparatuur en metalen instrumenten, zoals de injectienaald, kunnen gebruiken.

Automatiseren en optimaliseren

De komende jaren richt het onderzoek zich op het verder verbeteren en automatiseren van de behandeling. Van Nimwegen legt uit: “Op dit moment worden de microsferen nog handmatig geïnjecteerd. We willen dat proces automatiseren, niet alleen om nauwkeuriger te werken, maar ook om de stralingsbelasting voor de behandelaars te verlagen.”

Daarom werken de onderzoekers aan een systeem dat tijdens de behandeling kan berekenen waar radioactieve deeltjes nodig zijn en hoeveel voor de beste verdeling van de dosis. Van Nimwegen: “Ik zie een slim systeem voor me dat op basis van eerdere injecties suggesties doet en helpt om een tumor effectief te bestralen, met zo min mogelijk ingrepen.”

Ondersteuning door rekenkracht

Uiteindelijk zou een geautomatiseerde naald, aangestuurd door medische beelddata en berekeningen van de dosis, artsen kunnen ondersteunen bij complexe behandelingen. Volgens van Nimwegen kunnen artsen veel voordeel hebben van software die sneller en nauwkeuriger rekent dan een mens. Toch benadrukt hij dat de arts altijd de controle houdt. Hij ziet geen toekomst in een systeem dat zelfstandig beslissingen neemt of handelingen uitvoert.

Van Nimwegen is optimistisch: “Toen we begonnen, werden microsferen eerst experimenteel getest bij varkens en later bij mensen met levertumoren. Inmiddels is dat een standaardbehandeling. De lokale injectiestrategie wordt nu ook getest bij mensen met alvleeskliertumoren in het Radboudumc. Ik zie dat de interesse in lokale behandeltechnieken wereldwijd groeit. Daarom kijk ik positief naar de toekomst!”

Dit is een verhaal uit:

Vetscience nr. 20