Zirkonium-89 (Zr-89) – Positron– en gammastraler (dochterkern)
Zie het artikel met titel: “Medische isotoop zirkonium levert belangrijke bijdrage aan gezondheidszorg” in het KernVisie Magazine jaargang 19 nummer 6 van december 2024 (blz 4 – 7) door op de titel te klikken.
Eigenschappen:
Halfwaardetijd: 78,4 uur
Type radioactief verval:
Positron– en gammastraling van dochterkern
Bijzonderheden:
De productie en toepassing van, als ook het onderzoek met zirkonium–89 (Zr–89) vindt plaats bij de Vrije Universiteit (VU) van Amsterdam.
De universiteit beschikt over een eigen cyclotron. Daarmee bestraalt ze plakjes yttrium, dat voor 100% uit de stabiele isotoop yttrium–89 (Y–89) bestaat, met protonen. Er treedt dan de kernreactie op, waarbij de isotoop tegelijkertijd het proton absorbeert en een neutron uitstoot. Daardoor ontstaat de medische radio-isotoop Zr–89. Deze isotoop heeft een halfwaardetijd van 78,4 uur en vervalt onder uitzending van een positron naar het metastabiele yttrium–89 (Y–89m). Op zijn beurt vervalt deze isotoop met een halfwaardetijd van 16 seconden onder uitzending van een vrij zacht gammadeeltje (0,9 MeV) naar stabiel yttrium. De cirkel is daarmee rond.
Na de aanmaak van Zr-89 vindt bij de VU de productie van het radiopharmacum plaats. Daarbij koppelt het Zr–89 aan een chelator, dat is een soort inkapseling, die zich op zijn beurt bindt aan een antilichaam. Hierdoor is dat antilichaam radioactief gelabeld. In een patiënt concentreren die antilichamen zich in de tumor. Vanwege de positronen is dat waar te nemen met behulp van Positron Emissie Tomografie (PET).
Het probleem is, dat je van tevoren niet weet hoe goed die opeenhoping van antilichamen in de tumor is. Daardoor komt het relatief vaak voor, dat een bestraling van binnenuit van de tumor met lutetium–177 (Lu–177) weinig succesvol is. De radio-isotopen Zr–89 en Lu–177 hebben ongeveer dezelfde chemische eigenschappen. Door eerst diagnostisch onderzoek te doen met Zr–89, is te bepalen hoe goed een behandeling met Lu–177 zal aanslaan. Dat is van belang, omdat een behandeling met Lu–177 veel duurder is dan een met Zr–89.
De VU ontwikkelde zijn eigen chelator, omdat de bestaande niet voldeden. Interessant is, dat deze nieuwe chelator mogelijkheden opent voor medisch onderzoek op andere gebieden dan de oncologie. Dat betreft celtherapie en neurologie. Het blijkt, dat de radioactiefgelabelde chelator de bloed-hersenbarrière kan passeren, waarmee plaques van Alzheimerpatiënten zichtbaar zijn te maken. Dat biedt de mogelijkheid nieuwe geneesmiddelen tegen Alzheimer te ontwikkelen.
