Meer info over protontherapie

Deze tekst werd aangeleverd door professor K. Haustermans voor iedereen die meer
informatie wenst over protontherapie in België
Uitbouw van een centrum voor protontherapie in België
Samengevat
Protontherapie een innovatieve vorm van radiotherapie als antikankerbehandeling met
belangrijke medische voordelen bij welbepaalde indicaties. Protontherapie is op dit moment
(nog) niet beschikbaar in België. Wel wordt er een vergoeding voorzien om de patiënten bij
wie protontherapie geïndiceerd is te laten behandelen in de beschikbare centra in het
buitenland.
Uit verschillende studies is gebleken dat het aantal indicaties voor protontherapie binnen
België voldoende is voor een voltijdse bezetting van één centrum voor protonentherapie.
Bovendien blijkt investering in protontherapie een duurzame keuze, ook in het licht van
mogelijke toekomstige ontwikkelingen in koolstof-ion therapie, en is de technologie op dit
moment voldoende matuur en commercieel beschikbaar.
Een consortium van UCL/St Luc en KU Leuven/UZ Leuven, mede gesteund door de experts
van UZ Gent en Bordet, willen de handen in elkaar slaan om in België op korte termijn één
gezamenlijk onderzoeks- en behandelcentrum voor protontherapie uit te bouwen, binnen
een context van gedegen medische en strategische samenwerking met alle geïnteresseerde
centra en partners.
Radiotherapie als behandelmodaliteit
Radiotherapie neemt een belangrijke plaats in bij de behandeling van patiënten met kanker.
Ongeveer 40-50% van alle patiënten met kanker wordt op enig moment tijdens hun ziekte
behandeld met radiotherapie, hetzij als monotherapie, hetzij in combinatie met andere
behandelmodaliteiten zoals chirurgie, hormoontherapie, chemotherapie en/of ‘targeted
agents’ (gerichte therapie). De meerderheid van de bestraalde patiënten wordt behandeld
met curatieve intentie (dus om te genezen), maar radiotherapie speelt ook een belangrijke
rol bij palliatie van klachten.
Radiotherapie kan plaatsvinden door middel van uitwendige of inwendige bestraling
(brachytherapie). Uitwendige radiotherapie wordt vrijwel altijd uitgevoerd met behulp van
een lineaire versneller, waarbij afhankelijk van de gewenste dosisverdeling gebruik kan
worden gemaakt van elektronen of fotonen. Met behulp van moderne beeldvormende
technieken, zoals computertomografie (CT), magnetische resonantie (MRI) en
positronemissietomografie (PET) kunnen zowel tumoren als risico-organen beter worden
geïdentificeerd en kunnen de biologische kenmerken ervan worden bepaald. Dit kan zowel
voor als tijdens de radiotherapie gebeuren zodat de bestraling aangepast kan worden aan de
dynamiek van tumoren en gezonde weefsels, “adaptieve radiotherapie” (ART) genoemd.
Beeldvorming in combinatie met geavanceerde technieken zoals intensiteit gemoduleerde
radiotherapie (IMRT) of rotatietechnieken (Rapid Arc, VMAT) laat toe om de tumor de
gewenste bestralingsdosis te geven en de gezonde weefsels optimaal te sparen. Het
uiteindelijke doel is het doden van alle kankercellen met zo weinig mogelijk acute en late
neveneffecten.
Wat is protontherapie?
Radiotherapie werkt door absorptie van de stralingsenergie in het weefsel. Wanneer
fotonen invallen in weefsels, ontstaan door het Comptoneffect secundaire elektronen en
secundaire fotonen met een lagere energie. Deze vertegenwoordigen ca. 70 % van de
geabsorbeerde energie. Deze secundaire straling verspreidt zich buiten de volumes die
bestraald moeten worden. Secundaire straling veroorzaakt beschadiging van gezond
weefsel.
Hadronen of geladen deeltjes zoals protonen of koolstof ionen (carbon) geven hun energie
niet af door het Comptoneffect. Geladen deeltjes penetreren weefsels met erg weinig afgifte
van energie tot vlak voor ze stoppen. Dan geven ze op 1-2 millimeter al hun energie af. Deze
energiepiek wordt de Bragg-peak genoemd en staat symbool voor hadrontherapie. Was er
voor de Bragg peak al erg weinig dosisafgifte, dan is er helemaal geen meer na de Bragg
peak. Er wordt ook geen secundaire straling opgewekt. De fysische kenmerken van geladen
deeltjes laten dan ook toe om meer gezond weefsel te sparen dan wat zelfs theoretisch met
fotonen mogelijk is, met als gevolg minder bijwerkingen, inclusief secundaire kanker en de
mogelijkheid om de bestralingsdosis te verhogen zonder toename van bijwerkingen (figuur
1).
Figuur 1 : Vergelijking van de dieptewerking van protonen- en fotonenbundels. De
fotonendosis neemt exponentieel af met de diepte (zwarte lijn). Een protonenbundel wordt
gekenmerkt door de aanwezigheid van de Bragg piek in het gebied waar de protonen halt
houden (donkerblauwe lijn). Door het over elkaar heen laten vallen (lichtblauwe lijn) van een
groot aantal protonenbundels met een verschillende energie is het mogelijk om een
homogene dosisverdeling te verkrijgen (‘spread-out Bragg peak’; SOBP) in het doelgebied.
Deze schematische afbeelding laat zien hoe met een enkele protonenbundel een
dosisverlaging kan worden bereikt in het gebied voor en achter het doelgebied. In praktijk
wordt bij zowel fotonen- als protonenbehandeling gebruik gemaakt van meerdere bundels
uit verschillende richtingen.
Koolstofionen hebben het bijkomende voordeel t.o.v. protonen dat ze een hogere relatieve
biologische efficiëntie (RBE) hebben, doch de biologische efficiëntie is sterk afhankelijk van
de kenmerken van de tumor en van verschillende normale weefsels (Technical report 461,
IAEA and ICRU, Relative Biological Effectiveness in Ion Beam Therapy, 2008). Meer onderzoek
is nodig om deze RBE-waarden bij patiënten te kennen.
Welke zijn de voordelen van protontherapie?
Protontherapie leidt altijd tot lagere bestralingsdosissen op gezonde weefsels dan fotonen
en is daarom een superieure bestralingsvorm in vergelijking met fotonenbestraling. Dit past
in het algemene ALARA (as low as reasonably achievable) principe van radioprotectie.
Daarom bestaat er in Europa en Noord-Amerika een consensus om ook zonder
gerandomiseerde fase III studies protonen te verkiezen boven fotonen in situaties waar de
dosis op gezonde weefsels zo laag mogelijk moet worden gehouden of daar waar kritieke
organen de toediening van een standaard bestralingsdosis verhinderen. Voorbeelden zijn
respectievelijk kinderen met kanker en tumoren aan de schedelbasis. Het gaat om 200-250
patiënten per 10 miljoen inwoners per jaar voor de huidige standaardindicaties voor
protontherapie.
Indicaties voor protontherapie
Zowel in de internationale literatuur als binnen het geconsulteerde netwerk van experts
bestaat er consensus over welke pathologie als “standaard indicatie” in aanmerking komt
voor protontherapie. Uit de feasibility studie van hadrontherapie in België, uitgevoerd in
2013 worden volgende indicaties voor protontherapie weerhouden:
Bij kinderen (<15j) :

Chordoma van de schedelbasis, (paras)pinaal

Chondrosarcoma van de schedelbasis

“adult soft tissue” sarcoma , (para)spinaal

Sarcoma van het bekken

Rhabdomyosarcoma

Ewing's sarcoma

Retinoblastoma

“Low-grade” glioma

Ependymoma

Craniopharyngeoma

Parenchymale tumoren van de pijnappelklier

Esthesioneuroblastoma

Medulloblastoma / primitieve neuroectodermale tumoren (PNET)

Germinoma van het centraal zenuwstelsel

Niet resecteerbaar osteosarcoma

Andere: te specifieren: ……
Bij volwassenen :

Intraoculair melanoma

Chordoma van de schedelbasis, paraspinaal of sacraal

Chondrosarcoma/sarcoma van de schedelbasis, paraspinaal of sacraal

Meningioma

Arterio- veneuze malformaties (AVM), intracerebraal

Medulloblastoma

Malignant mucosal melanoma “
 “Adenoid cystic carcinoma”
 Carcinoma van de speekselklier
 Andere: te specifieren: ……
Om dergelijke patiënten aantal te behandelen, volstaat een “single compact room” met één
gantry. Naarmate lopende studies de meerwaarde van protontherapie verder zullen
onderbouwen, wordt verwacht dat het aantal indicaties zal toenemen. Op dat moment zal
geëvalueerd moeten worden of en in welke mate uitbreiding wenselijk is en waar deze
prioritair gelokaliseerd wordt, hetzij aansluitend bij het bestaande protonencentrum, hetzij
op een andere locatie. Bovendien zal op dat moment vermoedelijk ook meer evidentie over
de meerwaarde van koolstofionen beschikbaar zijn.
Strategische investeringspartners
Als leading partners zien UZ Leuven / KU Leuven en UCL / St. Luc een vruchtbare
samenwerking mogelijk. Beide partners zijn proactief op zoek naar mogelijkheden om
protontherapie aan te bieden, hebben een zeer complementair netwerk aan verwijzers en
beschikken over een sterk uitgebouwde onderzoeksgroep fysica. Ook UZ Gent, als
belangrijkste verwijzer van kinderoncologie, is in deze samenwerkingsgroep een belangrijke
strategische partner.
Niettegenstaande een Belgisch protoncentrum idealiter gelokaliseerd wordt op de campus
van een universitair ziekenhuis, veronderstelt dergelijk project uiteraard een ruimer
interuniversitair akkoord met intense betrokkenheid van en strategische partnerships met
alle universitaire en algemene ziekenhuizen, zowel uit Vlaanderen als Wallonië. Wat dat
betreft zal een Belgisch protonencentrum ook een voorbeeld van doorgedreven en
onderbouwde samenwerking over de gemeenschappen heen zijn.