Kanker heeft er een nieuwe vijand bij: microscopisch kleine bolletjes

Precisiebestraling
Precisiebestraling
Project QuantumSpheres
Doelstelling Tumoren zeer lokaal bestralen
met radioactieve bolletjes
Stralende
bolletjes
—Tijdens de behandeling is precies te volgen waar in
het lichaam de katheter met holmiumbolletjes zich
bevindt. Als de juiste positie is bereikt, worden de
bolletjes vanuit het toedieningssysteem (de doorzichtige kubus) toegediend.
In de kamer ernaast licht medisch-­
bioloog Frank Nijsen toe wat er op de
schermen te zien is. Hij is mede-uitvinder
van de holmiumtechnologie, en leider van
het STW-project waarin de technologie
werd ontwikkeld. Al sinds 1994, nog voor
hij ook maar afgestudeerd was, werkt hij
Op een operatiebed in het Universitair
Medisch Centrum Utrecht ligt een man
van in de veertig klaar om een dosis
radioactieve bolletjes toegediend te
krijgen. De bolletjes vormen een soort
precisiebombardement van straling. De
nacht ervoor zijn ze ‘opgewerkt’ in de
kernreactor van de TU Delft. Ze bevatten
het radioactieve element holmium-166,
dat vervalt tot erbium-165. Bij dat vervalproces komt bètastraling vrij.
Die straling kan weefsel binnendringen
en daar onder meer cellen doodmaken.
Dat is de reden dat het buisje met de
bolletjes met speciaal transport naar
Utrecht moest, in een loden buis. Voor de
patiënt op het bed is de schadelijke kant
van radioactiviteit nu juist wenselijk. Hij
heeft leverkanker, en als de bolletjes hun
werk goed doen, doodt de straling vrijwel
alleen tumorweefsel.
Kanker heeft er een nieuwe vijand bij: microscopisch
kleine bolletjes die de tumor van binnenuit bestralen,
en goed te volgen zijn op MRI-scans. Sinds kort is
deze precisiebestraling tegen tumoren goedgekeurd
voor de Europese markt. Tekst Bart Braun Fotografie Ivar Pel
26
Eerder deze dag heeft de arts een klein
sneetje gemaakt in de lies van de patiënt.
Daarin zit nu een katheter die uiteinimpact #1
delijk uitkomt in de leverslagader. Zo
komen de holmiumbolletjes in de lever,
en daar zal het merendeel uiteindelijk
vastlopen, vooral in de dunne haarvaatjes van tumoren. Dat is precies de plek
waar de bolletjes moeten belanden. De
komende dagen zal het holmium-166
daar zijn vernietigende werk doen en de
tumor van binnenuit bestralen. Doordat
holmium de magnetische velden van
een MRI verstoort, kunnen de artsen op
MRI-scans heel nauwkeurig zien of de
bolletjes ook echt op de goede plek zijn
terechtgekomen.
impact #1
Het doel van de
behandeling is niet
genezing, maar
levensverlenging
aan de bolletjes. Samen met oncoloog
Bernard Zonnenberg en radiochemicus
Fred van het Schip begon hij met het ontwikkelen van een nieuwe therapie om levertumoren te kunnen behandelen. Sinds
2009 worden met regelmaat patiënten
met holmiumbolletjes behandeld.
Levensverlenging
De medische nood is hoog, aldus Nijsen.
‘In Nederland zien we jaarlijks zo’n zesduizend nieuwe patiënten met leverkanker of uitzaaiingen in de lever. Ondanks
de therapieën die er nu zijn, is de
prognose nog steeds slecht. Wereldwijd
spreken we over zo’n anderhalf miljoen
patiënten.’
De productie van de holmiumbolletjes
vindt nu nog plaats bij het UMC Utrecht,
maar het spin-offbedrijf Quirem Medical neemt dat in de toekomst over. Het
bedrijf brengt de bolletjes op de markt
onder de merknaam QuiremSpheres. Ook
dat gebeurt onder leiding van Nijsen, die
naast zijn baan als onderzoeker aan het
UMC Utrecht verbonden is aan Quirem
Medical als wetenschappelijk hoofd.
De microsferen – één bolletje heeft
een doornee van ongeveer ongeveer 30
micrometer – mogen vooralsnog alleen
worden gebruikt bij uitbehandelde
patiënten. Dat betekent dat de man op
het bed alle mogelijke reguliere behandelingen reeds heeft ondergaan. Nijsen:
‘Het doel van de behandeling is dan ook
niet genezing, maar levensverlenging
met behoud van een zo hoog mogelijke
kwaliteit van leven’
Concurrentie
De QuantumSpheres zijn niet de enige
bolletjes die de strijd aanbinden met tumoren. Artsen hebben al kennis kunnen
maken met een concurrerend product,
dat bestaat uit vergelijkbare bolletjes met
ytrium in plaats van holmium. Die zijn, in
tegenstelling tot Nijsens bolletjes, niet
zichtbaar op CT- of MRI-scans. Precies
op dat punt valt volgens Nijsen met
holmium grote winst voor de patiënt
te behalen: bij QuiremSpheres kunnen
artsen zien of de bolletjes op de juiste
plek zitten.
Maar kan holmium als medicijn ook
opboksen tegen yttrium? Hoe erg zijn de
bijwerkingen? Hoeveel extra maanden
leeft de patiënt? Nijsen: ‘De tweede klinische trial is net afgerond, maar nog niet
gepubliceerd. Ik mag daar dus nog geen
details over geven. Wel kan ik zeggen dat
ik de publicatie met vertrouwen tegemoet zie.’
In april 2015 nam Nijsen een andere
belangrijke horde. Toen verkreeg Quirem Medical het CE-keurmerk voor de
holmium-microsferen, wat betekent dat
27
Precisiebestraling
Precisiebestraling
In Nederland zien we
jaarlijks zo’n zesduizend
nieuwe patiënten
met leverkanker of
uitzaaiingen in de lever
Dr. Frank Nijsen
promoveerde in 2001 op zijn onderzoek
naar radioactieve holmium bevattende bolletjes voor de behandeling van
uitzaaiingen in de lever. Daarna zette
hij zijn onderzoek voort aan het UMC
Utrecht, onder meer in de vorm van een
STW-project. Nijsen ontving in 2003
een Veni-subsidie. In 2013 kreeg hij de
opdracht om de holiumbolletjes te
valoriseren, wat resulteerde in de
start-up Quirem Medical. Nijsen kon
de start-up realiseren dankzij twee
Valorisation Grants, de voorloper van
het huidige financieringsprogramma
Take-off. Nijsen leidt de Holmium
Research-groep aan het UMC Utrecht
en is wetenschappelijk directeur van
Quirem Medical.
—Frank Nijsen inspecteert radioactieve holmiumbolletjes. Naast bolletjes voor levertumoren werkt hij ook aan de behandeling van hoofd-halstumoren en hersentumoren
het bedrijf ze nu op de Europese markt
kan brengen. Voorlopig bestaat die markt
uit patiënten met levertumoren die niet
chirurgisch te behandelen zijn, maar de
ambities van Nijsen reiken veel verder.
Als er genoeg gegevens zijn verzameld,
komen wellicht ook patiënten in een eerder stadium in aanmerking. ‘Dat zal dan
in combinatie met reguliere therapieën
zijn’, zegt Nijsen. Ook hoofd-halstumoren, die nu nog worden behandeld met
zeer ingrijpende operaties, kunnen een
volgende stap zijn.
Hersentumoren
Nijsen werkt ook aan de aanpak van hersentumoren. De Utrechtse Diergeneeskunde-faculteit past de holmiumbollen
regelmatig met succes toe bij honden en
katten die zulke tumoren hebben. Nijsen
28
waakt er echter voor om menselijke
patiënten valse hoop te geven: hij benadrukt dat dit soort onderzoek slechts
met hele kleine stapjes vooruit gaat.
Als je echter twintig jaar lang kleine
stapjes zet, kom je toch ver. Nijsens
afstudeeronderzoek is geëvolueerd tot
een commercieel verkrijgbaar product
dat bij de huidige toepassing nog geen
mensenlevens redt, maar ze wel verlengt.
Hoe snel de QuiremSpheres uiteindelijk
hun weg zullen vinden naar patiënten
over de hele wereld is op dit moment nog
niet duidelijk, maar zo langzaam maar zeker mag het woord ‘succes’ in de mond
genomen worden. Nijsen benadrukt het
vaak, tijdens zijn uitleg: ‘STW is cruciaal
geweest voor dat succes. Subsidies uit
het Open Technologieprogramma van
—Het toedieningssysteem is mede tot stand gekomen
in een STW-project. Nijsen en collega’s werken nu aan
de verdere ontwikkeling daarvan.
—De katheter wordt eerst gevuld met fysiologisch zout om luchtbellen in de bloedvaten te voorkomen
STW gaven de eerste aanzet. Zo kon ik
de stap van pre-klinisch naar patiënt
maken.’ Ook ontving Nijsen van STW een
Veni-subsidie, en kon Quirem Medical
dankzij twee Valorisation Grants een
haalbaarheidsstudie uitvoeren en de
transitie van academische start-up tot
‘echt’ bedrijf doormaken. Daarnaast hield
STW, samen met het UMCU, jarenlang
de holmiumgerelateerde patenten in de
lucht. Die octrooikosten – enkele tonnen
– gaat Quirem terugbetalen uit de nu te
maken winst.
Routine
Op de operatietafel praat de patiënt met
de behandelend artsen. Hij is een van
de tientallen patiënten die de afgelopen
jaren een holmiumbehandeling kregen.
‘Het is routine geworden’, zegt Nijsen.
impact #1
‘Maar zag je hoe er twee mensen bezig
waren om die bolletjes in een suspensie
te houden om de microsferen goed te
kunnen toedienen? We werken nu aan
een systeem dat dit kan doen.’
Het uiteindelijke doel is real-time
MRI-geleide behandelingen te kunnen
doen, aldus Nijsen. ‘Artsen kunnen dan
meteen zien waar de bolletjes heengaan, en of ze ook echt alle tumoren
bereiken. Dan benut je de voordelen van
holmium maximaal.’ En, hij zegt het nog
maar eens: ‘Deels met STW-financiering
ontwikkeld.’
impact #1
Van kernreactor naar kliniek
De bolletjes die Quirem Medical
gebruikt voor de behandeling van
levertumoren bevatten het metaal
holmium-165. Voorafgaand aan een
behandeling worden de bolletjes ‘opgewerkt’ in de kernreactor van de Technische Universiteit Delft. Daar worden
de bolletjes beschoten met neutronen,
zodat holmium-165 deels verandert in
zijn radioactieve variant, holmium-166.
Na die zogeheten neutronenactivatie
vervalt holmium-166 tot erbium-165,
onder uitzending van bètastraling.
Die straling kan weefsel binnendringen
en cellen doden. Als de bolletjes gericht
in de lever worden gebracht, verplaatsen ze zich naar de kleinste aders van
de tumor. Van daaruit bestralen ze de
tumor – veel gerichter dan een reguliere
bestraling.
29