Radioactieve stofjes als lutetium-177, jodium-131, yttrium-90, fluor-18 en technetium-99 kunnen gebruikt worden om ziekten in beeld te brengen en te behandelen. Een kleine hoeveelheid van de radioactieve stof is voldoende om bijvoorbeeld zich te krijgen op een tumor, maar om de tumor te vernietigen is een hogere dosis noodzakelijk.

Prof. dr. ir. Marion de Jong, hoogleraar Nucleaire Biologie bij de afdelingen Nucleaire Geneeskunde en Radiologie van het Erasmus MC: “Om een tumor in het lichaam zichtbaar te maken, kun je peptiden (moleculen bestaande uit een keten van aminozuren, red.) koppelen aan zo’n radioactief stofje. De peptiden binden aan specifieke plaatsen op de tumorcel (receptoren). Omdat het radioactieve stofje, radionuclide genoemd, straling uitzendt, kunnen de tumorcellen met een speciale scanner zichtbaar gemaakt worden in de kliniek, maar ook in preklinisch onderzoek.”

“Maar er is een probleem”, vertelt de Jong. “De peptiden zijn instabiel. Zodra je ze bij een patiënt of dier inspuit, staan er enzymen klaar om de peptiden heel snel af te breken. Dat is voor het verkrijgen van beelden en vooral voor therapie een groot probleem. In het laatste geval wil je dat de peptiden lang in de tumorcel blijven om hun vernietigende effect uit te kunnen oefenen.”

Door veel onderzoeksgroepen zijn en worden pogingen gedaan om de peptiden stabieler te maken, bijvoorbeeld door het gebruik van kunstmatige aminozuren die minder gevoelig zijn voor enzymafbraak. De Jong: “Vaak binden die aangepaste peptiden veel minder goed aan de tumorcellen, of ze verzamelen zich in hoge concentraties in de nieren of de lever. Dat is natuurlijk niet wenselijk, omdat deze organen dan door de radioactieve straling worden beschadigd.”

AMIE

Voor haar onderzoeken kan de hoogleraar Nucleaire Biologie beschikken over een prachtig scala aan apparaten waarmee haar team tumoren in proefdieren zichtbaar kan maken: PET, SPECT, MRI en CT, om er een paar te noemen.

De Jong: “Elk apparaat heeft zijn voor- en nadelen. Sommige technieken zijn bijvoorbeeld heel gevoelig, maar de scherpte van de beelden is wat minder. Andere technieken leveren juist prachtig gedetailleerde plaatjes op. Juist de combinatie van al die apparaten is heel sterk.”

De apparatuur is ondergebracht in de AMIE-faciliteit (Applied Molecular Imaging Erasmus MC) en kan door onderzoekers van zowel binnen als buiten het Erasmus MC worden gebruikt. Meer info over de AMIE leest u hier.

‘Onze aanpak noemen we ‘to protect and serve’, net als de slogan van the New York Police Department’

Prestigieuze prijs

De Jong en collega’s werken al jaren samen met het team van echtpaar dr. Theodosia Maina-Nock en dr. Berthold Nock van het Griekse onderzoeksinstituut Demokritos in Athene. Tijdens het jaarlijks congres van de European Association of Nuclear Medicine in Lyon ontvingen zij afgelopen oktober de prestigieuze Marie Curie Award.

De Jong: “We hebben de prijs gekregen voor een onderzoek waarin we een nieuwe aanpak laten zien om de levensduur van de peptiden te verlengen. We waren op het idee gekomen om de peptiden toe te dienen in combinatie met specifieke enzymremmers. Dat idee is niet eens zo nieuw, maar om het zo uit te voeren dat het ook werkt, dat was nog niemand gelukt.”

De onderzoekers zijn in de wetenschappelijke literatuur op zoek gegaan naar de enzymen die verantwoordelijk zijn voor het kapot knippen van de door hen onderzochte peptiden. Dat waren er tot hun verbazing maar een paar, waardoor het ook haalbaar leek om deze specifiek te remmen.

De Jong toont dia’s met onderzoeksresultaten. “Als we een muis injecteren met eenpeptide, is na vijf minuten nog maar 5% van het peptide intact, maar als we gelijktijdig een enzymremmer toedienen, is dan nog 70% van het peptide aanwezig.” Dat was goed nieuws, maar nog geen bewijs dat de tumoropname van de peptiden daadwerkelijk toeneemt. Gelukkig bleek dat het geval.
De Jong: “Mét enzymremmers gaat de opname van peptiden door de tumorcellen drastisch omhoog. Wij concluderen dan ook dat je aan het peptide zelf niets moet veranderen, want dat kan leiden tot verminderde binding aan de tumorcellen of nare bijwerkingen, omdat de peptiden zich ophopen in organen waar ze schade veroorzaken. Nee, je moet de afbraak remmen. Onze aanpak noemen we ‘to protect and serve’, naar analogie van de slogan van the New York Police Department. Het remmen van de afbrekende enzymen is dé manier om de levensduur van peptiden te verlengen: de remmers beschermen het peptide en zorgen voor een veilige tocht naar de tumorcellen. We gaan onderzoeken of de combinatie van peptiden en enzymremmers ook bij patiënten succes heeft.”

Weer prijs

De Jong viel vorig jaar nóg een keer in de prijzen, met een instructiefilmpje: binnen twee minuten worden de diagnose en behandeling van een kankerpatiënt met radioactieve peptiden helder uiteengezet. Dokters kunnen het filmpje aan hun patiënten laten zien, docenten tijdens colleges aan hun studenten, onderzoekers en artsen op congressen aan collega’s. Het filmpje kwam voort uit COST Actie BM0607 (Cooperation in Science and Technology), een project dat werd gesubsidieerd vanuit de Europese Unie. De prijs werd toegekend door AIPES, een organisatie die bewustwording van de waarde van nucleaire geneeskunde stimuleert. Het werd uit 300 inzendingen als beste gekozen.

Het prijswinnende filmpje is hier te zien: