Wat is een medische isotoop?

Medische isotopen
Radiofarmaceutisch product: isotoop + tracer

Medische isotopen vormen het basisingrediënt van radiofarmaceutische producten, die gebruikt worden om onder andere hart- en vaatziekten en kankercellen mee op te sporen (diagnose) of te bestrijden (therapie). Het radiofarmaceutische product dat een patiënt uiteindelijk krijgt toegediend, bestaat uit twee componenten: medische isotopen en een tracer.

Isotopen zijn atomen van hetzelfde element. De kern van een atoom bestaat uit neutronen en protonen. Een element, bijvoorbeeld Uranium, bestaat uit een vast aantal protonen. Dit vaste aantal is kenmerkend voor het element. Het aantal neutronen bepaalt welke isotoop de protonen en neutronen gecombineerd vormen.

Hoe worden medische isotopen gemaakt?

Stoffen kunnen radioactief gemaakt worden door deze bloot te stellen aan hoogenergetische deeltjes. Dat kan op veel verschillende manieren worden gedaan, maar de meest relevante routes zijn die via neutronen of via geladen deeltjes. Het splijtingsproces in de reactor brengt neutronen voort die stoffen kunnen activeren. Zo kan het niet radioactieve lutetium (Lu-176) door blootstelling aan neutronen omgezet worden naar het radioactieve Lu-177.

Geladen deeltjes, zoals positief geladen waterstofdeeltjes (protonen), kunnen met een versneller tot hoge snelheden (=hoge energie) worden versneld. Deze energie kan zo gekozen worden dat deze deeltjes stoffen radioactief maken. Er bestaan zowel ronde versnellers (cyclotrons) als rechte versnellers (LINAC, ‘linear accelerator’), maar de functie is steeds het versnellen van geladen deeltjes. Het niet-radioactieve zuurstof-18 kan door blootstelling aan protonen worden omgezet naar het radioactieve fluor-18, een veelgebruikt versnellerisotoop. Het fluor-18 wordt toegepast voor diagnostiek met PET-camera’s.

Medische isotoop met de juiste kwaliteit

Medische isotopen reactorstaven
Reactorstaven

Kan elke medische isotoop die nu met een reactor wordt gemaakt ook met een versneller worden gemaakt? Het antwoord luidt: Nee, dit kan niet. Het omgekeerde geldt ook: niet elke medische isotoop die met een versneller wordt gemaakt kan met een reactor worden gemaakt. Dit heeft te maken met de eigenschappen van de grondstoffen in relatie tot de straling die een versneller of reactor voortbrengt. Dit zijn fysische eigenschappen die bepalen hoeveel radioactiviteit gemaakt kan worden met een reactor of met een versneller. Daarbij is het van belang of de medische isotoop gemaakt kan worden met de juiste kwaliteit (zuiverheid, specifieke activiteit) en de juiste hoeveelheid (radioactiviteit).

De radioactieve stoffen die worden gebruikt met diagnose en therapie worden medische (radio) isotopen genoemd. Om ervoor te zorgen dat ze bij het juiste orgaan terechtkomen, is de isotoop aan een niet-radioactieve stof gekoppeld. Door deze combinatie aan een patiënt toe te dienen is met een speciale camera een ‘spoor’ van straling te traceren, waaruit de nucleair specialist bijvoorbeeld kan opmaken hoe een orgaan functioneert of waar een kankergezwel actief is.

Tracer en radiofarmacon
Door de juiste isotoop (of radionuclide) te combineren met een speciaal ontwikkeld eiwit (de speurstof of tracer) is het mogelijk om een specifiek ziekteproces in kaart te brengen. De combinatie wordt ook wel het radiofarmacon genoemd. Het radiofarmacon wordt per onderzoek of therapie zó gekozen dat deze exact de juiste specifieke biologische- en stralingseigenschappen heeft.

Waar gebruik je medische isotopen voor?

Medische isotopen vormen het basisingrediënt van radiofarmaceutische producten, die gebruikt worden om onder andere hart- en vaatziekten en kankercellen mee op te sporen (diagnose) of te bestrijden (therapie). Per jaar maken wereldwijd 48 miljoen patiënten met hart-en vaatziekten of kanker gebruik van medicijnen die gemaakt zijn met behulp van medische isotopen.

Lees verder over medische isotopen