Protonenbestraling is een vorm van bestraling waarmee zeer scherp begrensde tumoren met een grotere precisie kunnen worden bestraald dan met de gebruikelijke fotonenbestraling. De voordelen van protonbestraling zijn duidelijk bij twee zeldzame tumoren: melanomen van het netvlies en chordomen langs het ruggenmerg. Voor andere tumoren is dat nog onvoldoende uitgezocht, maar de toenemende technische mogelijkheden vragen erom dat de voor- en nadelen van protonenbestraling grondig worden uitgezocht. Stichting Hersentumor.nl vindt dat Nederland, als voortrekker in het kankeronderzoek, zowel wetenschappelijk, technologisch als economisch kan profiteren van de ontwikkeling van protonenversnellers, en vindt het belangrijk dat er een of meer protonenversnellers in Nederland komen.
Achtergrond
Op donderdag 29 januari 2009 werd in Delft een congres gehouden over protonenbestraling van kanker (http://www.protonconferentie.nl). Het komt zelden voor dat radiotherapie, -een van de hoekstenen voor de behandeling van kanker-, de belangstelling trekt van de lekenpers en politiek. Maar voor protonenbestraling was veel belangstelling. De avond tevoren werd in het acht uur journaal verteld dat met protonbestraling preciezer bestraald kan worden dan met gewone bestraling met fotonen.
Verder werd duidelijk gemaakt dat er in Nederland geen patiënten met protonen bestraald kunnen worden, en dat het hoog tijd is dat er drie van die apparaten komen. Dat het er nog niet van gekomen is, komt doordat de benodigde protonenversneller peperduur is, namelijk 150 miljoen euro vergeleken met 3 tot 6 miljoen euro voor een versneller waaruit fotonen komen. In een ander programma werd benadrukt dat protonbestraling vooral van belang zou zijn voor bestraling van hersentumoren en kindertumoren.
Deze berichten in de media hebben aanleiding gegeven tot veel vragen van patiënten en collega’s. Hier wil Stichting Hersentumor.nl uitleggen wat protonbestraling is, en antwoord geven op een aantal veel gestelde vragen en zorgen.
Hoe werkt radiotherapie?
Bestraling werkt doordat bestraling het DNA van cellen kapot maakt, zowel in kankercellen als in gezonde cellen. De meeste DNA-schade wordt door de cel zelf binnen een dag hersteld. Dat patiënten met kanker toch genezen dankzij bestraling komt door twee factoren:
1. De meeste vormen van kanker kunnen de DNA-schade niet zo goed herstellen als gezonde cellen, en zullen na meerdere bestralingen gedood worden, terwijl het gezonde weefsel de tijd gebruikt om te herstellen van de stralenschade.
2. Bestraling kan heel precies gegeven worden: als de radiotherapeut precies weet waar de tumor zit kan met moderne technieken de tumor zo bestraald worden dat een zo hoog mogelijke dosis in de tumor komt, en een zo laag mogelijk bestraling van het omliggende gezonde weefsel.
Wat zijn fotonen en protonen?
In Nederland zijn er 19 radiotherapieafdelingen, de meesten verbonden aan een universitair medisch centrum. Al deze afdelingen beschikken over de modernste lineaire versnellers. Deze versnellers produceren fotonen waarmee tumoren met een zeer hoge precisie bestraald kunnen worden. De versnellerbuis, -het belangrijkste en duurste onderdeel van de versneller-, is ongeveer 2 tot 3 meter lang. Fotonen zijn eigenlijk gewone lichtdeeltjes, maar...het verschil zit vooral in de intensiteit en het doordringend vermogen. Uit een gewoon lichtpeertje komen fotonen met een energie van 230 Volt. Dit kunstlicht kunnen we zien, maar dringt eigenlijk niet door de huid en veroorzaakt geen schade. Uit een lineaire versneller komen fotonen van 4 tot 12 miljoen Volt. Deze fotonen gedragen zich als radioactieve stralen, dringen diep door in het lichaam en geven DNA-schade tot diep in het lichaam.
Een proton is een geladen waterstofkern. Door zijn lading is het proton radioactief en veroorzaakt net als een foton schade aan het DNA. Protonen worden gemaakt in een protonenversneller. Er is een belangrijk voordeel van protonen boven fotonen:
Voordeel van protonen boven fotonen
Fotonen geven de meeste DNA-schade op enkele centimeters diepte onder de huid, waarna de DNA-schade geleidelijk naar de diepte afneemt (zie grafiek). Protonen geven de meeste schade af aan in een piek op 6 tot 10 cm diepte, al naar men wil; op grotere diepte komt geen dosis meer. Als precies bekend is op welke diepte de tumor precies begint en precies eindigt, kan een tumor met protonen preciezer bestraald worden dan met fotonen, en komt er minder bestraling in dieper gelegen gezond weefsel.
Beperkingen van bestraling met protonen
1. Kosten: Voor de Nederlandse gezondheidszorg zijn de hoge kosten van protonenbestraling zondermeer de grootste beperking voor de aanschaf van een protonenversneller. De energie van fotonen bedraagt 4 tot 12 miljoen Volt en de lengte van de versnellerbuis is 2 tot 3 meter. De energie die nodig is om protonen te versnellen is vele malen hoger: 10 tot 20 miljard Volt (10 tot 20 Gigavolt). De versnellerbuis van een protonenversneller is al snel meer dan 100 meter lang. Het mag dan niet verwonderen dat een protonenversneller meer dan 150 miljoen euro kost.
Naast de hoge kosten zijn er nog een aantal medische onzekerheden die opgelost zouden moeten worden voordat protontherapie als standaardbehandeling kan worden aangeboden:
2. Onzekerheid over de late bijwerkingen van protonenbestraling. Het is zondermeer duidelijk dat er dankzij een preciezere bestraling, om het even of dat nu met fotonen of met protonen gebeurt, minder vroege bijwerkingen optreden. Maar het effect van protonen op de lange termijn is, ondanks 50 jaar ervaring in de Verenigde Staten, nooit goed uitgezocht. Het is al jaren bekend dat elke vorm van bestraling jaren later opnieuw kanker kan veroorzaken. Die 2de tumoren worden vooral gezien in de lichaamsgebieden die voorheen een lage dosis hadden gekregen, bijvoorbeeld aan de randen van het bestraalde gebied. Omdat het gebied met een lage dosis juist groter is bij protonenbestraling, vrezen sceptici dat het risico van tweede tumoren dus ook groter zal zijn na protonbestraling dan na fotonbestraling. Dit zou protonbestraling minder geschikt maken voor de behandeling van kanker bij kinderen: kinderen die nu genezen zijn worden later opgezadeld met een tweede tumor in het bestraalde gebied. Voorstanders van protonbestraling redeneren juist andersom, namelijk dat dankzij protonbestraling het ‘totale bestraalde volume (hoog en laag)’ groter is dan na fotonbestraling, en dat daardoor het risico op 2de tumoren juist geringer is. Het blijft voorlopig een welles-nietes tussen voor- en tegenstanders, en het is belangrijk dat deze belangrijke vraag ook wetenschappelijk wordt onderzocht.
3. Hoge precisie bestraling werd al beter. Vooral dankzij betere radiologische beeldvorming (MRI en PET-CT-scan) en snellere computers is het met de bestaande fotonenbestraling steeds beter mogelijk om tumoren met een hoge precisie tot een hoge dosis te bestralen, waarbij de omgeving gespaard kan blijven. Tot voor kort ingewikkelde stereotactische bestralingen (met gamma-knife, rotatietherapie, image-guided radiotherapy) en hoge precisie inwendige bestraling (brachytherapie) zijn tegenwoordig in vrijwel iedere moderne bestralingsafdeling beschikbaar. Protonentherapie zal met deze nieuwe technieken moeten worden vergeleken, en niet met verouderde technologie.
4. Hoge precisie is lang niet altijd mogelijk noch gewenst. Om een tumor precies te kunnen bestralen, moet je wel weten waar de tumor precies zit. Een goed voorbeeld waarbij dat niet het geval is, is het glioblastoma multiforme, een veelvoorkomende kwaadaardige hersentumor. Op een MRI is meestal wel de meest kwaadaardige kern van de hersentumor te zien, maar de begrenzing naar de omgeving is bijna altijd onduidelijk. Daarom zal een radiotherapeut altijd een ruime onzekerheidsmarge rondom het zichtbare tumorgebied nemen. Dat gaat natuurlijk in tegen de eis van precisie, en als de dosis, zoals bij protonen, op een bepaalde diepte abrupt stopt, kan de dieper gelegen tumor zelfs gemist worden. Of zoals een Amerikaanse radiotherapeut over tè hoge precisie bestraling cynisch opmerkte: “That’s a damned expensive way to miss the tumor...” (vertaling: “Da’s een verrekte dure manier om de tumor te missen...”).
Een ander voorbeeld waarbij protonbestraling niet gewenst is: patiënten met (hersen)metastasen. Behalve dat de uitgebreide voorbereidingen voor hoge precisiebestraling soms erg belastend kunnen zijn voor een ernstig zieke patiënt, worden bij hoge precisiebestraling nogal eens uitzaaiingen niet bestraald die al kort na de bestraling de kop opsteken. Daarom wordt het bij patiënten met drie of meer hersenmetastasen geadviseerd om de gehele hersenen te bestralen, en niet te beperken tot alleen de metastasen die op de MRI worden gezien.
Welke tumoren zijn geschikt voor protonbestraling?
1. Patiënten met een melanoom van het netvlies. Op zich komen melanomen, een kwaadaardige huidtumor, heel veel voor. Melanomen zijn meestal scherp begrensde tumoren, en meer dan 95% van de patiënten zijn genezen na chirurgische verwijdering van de tumor. Een melanoom van het netvlies is een zeldzame tumor en kan helaas niet worden verwijderd zonder dat het gezichtsvermogen van het aangedane oog verloren gaat. Met protonenbestraling kan een melanoom van het netvlies zeer precies bestraald worden, waarbij het omgevende netvlies en dus het gezichtsvermogen beter gespaard kan worden.
2. Chordomen en chondrosarcomen van de schedelbasis. Chordomen zijn scherp begrensde tumoren die vlak langs het ruggenmerg groeien. Neurochirurgie betekent meestal dat een patiënt verlamd raakt. Chordomen en chondrosarcomen zijn gevoelig voor radiotherapie, maar een zeer hoge dosis is nodig om de tumor tot staan te brengen. Deze zelfde hoge dosis is schadelijk voor het ruggenmerg (“een tikkie ernaast en je zit helemaal mis”). Behandeling van deze tumor kan preciezer met protonen dan met fotonen.
In Zwitserland worden behalve deze twee tumoren geen andere tumoren regulier behandeld. Wel zijn er plannen voor experimentele behandeling van andere tumoren, zoals voor goedaardige hersentumoren (bv. meningeomen die niet geopereerd kunnen worden).
Lopen Nederlandse patiënten nu wat mis?
De discussie of sommige patiënten tekort worden gedaan doordat er nu nog geen protonenbestraling in Nederland kan worden gegeven, wordt beheerst door felle voor- en tegenstanders. De Stichting Hersentumor.nl wil zich niet in deze discussie mengen, maar is om andere redenen van mening dat er protonenversnellers in Nederland moeten komen, namelijk omdat we nu belangrijke wetenschappelijke, technologische en economische ontwikkelingen mislopen. Een belangrijke voorwaarde voor de aanschaf van een protonenversneller is dat er gerandomiseerde studies komen, zodat niet achteraf blijkt dat voor sommige gevallen dure protonenbestraling slechter bleek dan gewone fotonenbestraling.
Moet er een protonversneller in Nederland komen?
Ja, het is van wetenschappelijk belang dat protonenbestraling op één of meer plaatsen in Nederland mogelijk wordt. Nederland is dankzij de donaties van vrijwilligers een voortrekker in het onderzoek en de behandeling van kanker. Ook zijn Nederlandse technische universiteiten en technologische bedrijven steeds sterker vertegenwoordigd in de ontwikkeling van medische technologie. Het is dan minstens merkwaardig dat Nederland niet meedoet aan zo een belangrijke technologische ontwikkelingen in de bestraling van kanker.
Kortom
Het is belangrijk dat er in Nederland één of meer protonenversnellers komen, opdat ons land als voortrekker in het kankeronderzoek, zowel wetenschappelijk, technologisch als economisch kan profiteren van deze belangrijke medisch technologische ontwikkeling.
