Technische Universiteit Delft

De juiste neutronen in de strijd tegen kanker

Onderzoeker ir. Sander Nievaart van de TU Delft heeft bij een experimentele methode voor kankerbestrijding belangrijke verbeteringen gerealiseerd. Bij deze bestraling met neutronen (BNCT) wist hij onder meer de optimale snelheden voor de neutronen te bepalen waardoor de efficiëntie van de behandeling sterk verbeterd kan worden. Deze optimalisatie zou de behandeling van lever metastases een stap dichterbij kunnen brengen. Nievaart promoveert op dinsdag 26 juni op dit onderwerp.

Op een aantal plaatsen in de wereld wordt onderzoek gedaan naar de bestrijding van sommige vormen van kanker met Borium Neutronenvangst Therapie (in het Engels Boron Neutron Capture Therapy geheten). Bij BNCT brengt men borium door middel van een speciaal stofje (alleen) in de kankercellen en bestraalt de patiënt vervolgens met neutronen. Vooral 'langzame' neutronen die botsen met het borium in de kankercellen hebben een grote kans om een reactie te veroorzaken die het DNA in de kern kapotmaakt, waarna de kankercel afsterft. Het voordeel van deze therapie is dat de gebruikte deeltjes, neutronen, ongeladen zijn en veel minder (nadelig) effecten op het omliggende gezonde weefsel hebben. In de Hoge Flux Reactor in Petten zijn al diverse Europese patiënten met kanker in de hersenen behandeld met BNCT. Verdere studies zijn echter nodig voor BNCT kan worden aangeboden als nieuwe therapie voor kankerpatiënten.

Snelheid
Ook de Technische Universiteit Delft heeft, samen met het Joint Research Centre van de Europese Commissie in Petten, onderzoek gedaan om te kijken in hoeverre de behandeling verder is te verbeteren. De onderzoekers hebben daarbij gekeken naar de beginsnelheid van de neutronen. In het ideale geval moeten de afgeschoten neutronen zodanig afremmen in het lichaam van de patiënt dat ze langzaam bewegen in de buurt van de tumoren. Promovendus ir. Sander Nievaart heeft nu het neutronentransport met wiskundige methodes 'teruggerekend' van de tumor naar de neutronenbron; de neutronen starten langzaam in de tumor en reizen als het ware terug in de tijd. Bij de bron kan dan de optimale snelheid worden afgelezen. De methode blijkt tevens een aanzienlijke tijdsbesparing op te leveren, welke gebruikt kan worden om een patiëntenbehandeling verder te optimaliseren. Nieuw is ook dat blijkt dat de keuze van de optimale beginsnelheid van de neutronen mede afhangt van de biologische gevoeligheden van de verschillende weefsels. Hoewel er wordt gezocht naar nieuwe stofjes om nog meer borium in de tumoren te krijgen, toont dit onderzoek aan dat de efficiëntie van BNCT nu al enorm kan worden verbeterd door de juiste bronneutronen te gebruiken.

Tot slot zijn met een wiskundige optimalisatieprocedure de juiste beginsnelheden gecombineerd zodat overal in een bepaald gebied hetzelfde aantal langzame neutronen aanwezig is. Dit is een belangrijke voorwaarde voor de mogelijke behandeling van levers vol met metastases met BNCT (iets waar op dit moment nog geen behandeling voor bestaat).