Marcel Stokkel, decaan en nucleair geneeskundige bij het Antoni van Leeuwenhoek

Medische isotopen van NRG PALLAS helpen ziekenhuizen wereldwijd bij het opsporen en behandelen van ziekten. Ook het in kanker gespecialiseerde ziekenhuis en onderzoeksinstituut Antoni van Leeuwenhoek (AVL) in Amsterdam voert elk jaar honderden behandelingen en scans uit met medische isotopen. Dit helpt in het bestrijden en ontdekken van onder andere prostaatkanker.

Marcel Stokkel en Michelle Versleijen zijn nucleair geneeskundigen bij het AVL. Stokkel heeft het team en de behandelingen met medische isotopen in het AVL opgezet. Daarnaast werkt hij 2 dagen per week bij NRG PALLAS als programmamanager medische isotopen. Versleijen werkt al ruim 13 jaar bij het AVL. Ze beoordeelt diagnostische scans, doet wetenschappelijk onderzoek en begeleidt patiënten die een radioactieve behandeling krijgen.

Straling van isotopen

Medische isotopen zijn radioactieve stoffen die artsen gebruiken voor onderzoek en behandeling. Zij zenden verschillende soorten straling uit. Daarmee kunnen artsen bijvoorbeeld een scan maken en zien waar een tumor zit. Andere soorten straling kunnen tumorcellen beschadigen en daardoor behandelen.

Sommige isotopen, zoals lutetium, kunnen meerdere soorten straling uitzenden, vertelt Versleijen. “Daarmee kunnen we tumorcellen behandelen én na afloop een scan maken. Zo kunnen we in beeld brengen waar het lutetium in het lichaam terecht is gekomen en waar het zijn therapeutische straling zal afgeven.”

De juiste plek vinden

Voor het maken van een scan of het geven van een gerichte behandeling voor kanker moeten de medische isotopen wel op de juiste plek in het lichaam komen. Daarom wordt een medische isotoop eerst aan een zogeheten dragermolecuul gekoppeld. “Dat dragermolecuul zoekt specifieke kenmerken van tumorcellen. Zo komt de radioactieve stof zo veel mogelijk op de juiste plek in het lichaam terecht”, legt Stokkel uit. Gezonde cellen worden daardoor minder belast dan bij andere type behandelingen, zoals chemotherapie.

Behandelen van kanker

Medische isotopen worden vooral gebruikt voor het stellen van diagnoses. Bij behandelingen worden ze minder vaak ingezet. In het AVL gebruikt het nucleair geneeskundige team radioactief lutetium bij de behandeling van onder andere prostaatkanker en neuro-endocrine tumoren. Neuro-endocrine tumoren is een zeldzame vorm van kanker en ontstaat in cellen die hormonen produceren. Als patiënten voor behandeling in aanmerking komen, zijn deze tumoren meestal al door het hele lichaam verspreid. Een plaatselijke behandeling, zoals een operatie of een gerichte bestraling van buitenaf, biedt dan geen oplossing. “Op dat moment kijken we naar een behandeling die het hele lichaam aanpakt. Zoals chemotherapie of radioactieve therapie”, legt Versleijen uit. “Radioactieve therapie is een inwendige bestraling die in staat is om tumoren op verschillende plekken tegelijk te bereiken.”

Van eerste patiënt naar een gespecialiseerd team

Het AVL behandelde in 2016 de eerste patiënt met lutetiumtherapie. Stokkel: “Ik weet het nog als de dag van gisteren. In die tijd was het ook moeilijk om de medische isotoop aan het dragermolecuul te koppelen. We hadden zelfgebouwde systemen en dat ging niet altijd goed. Toen het uiteindelijk lukte en we de eerste patiënt behandelden, dacht ik: we zijn op de goede weg. Hoe mooi kan dat zijn?”

Sindsdien groeide het team van nucleaire geneeskunde sterk. Afgelopen jaar voerde het AVL ongeveer 250 behandelingen voor prostaatkanker en 200 voor neuro-endocrine tumoren uit.

Onderzoek naar nieuwe behandelingen Naast het behandelen van patiënten doen het AVL en NRG PALLAS onderzoek naar nieuwe medische isotopen. Versleijen: “Die kunnen mogelijk sterker en preciezer werken, en met mogelijk minder nadelige effecten op gezonde organen.”

Stokkel en Versleijen hopen dat radioactieve therapieën patiënten steeds langer helpen. “Het uiteindelijke doel is dat kanker een ziekte wordt waarmee mensen langer en beter kunnen leven”, zegt Stokkel. “Het mooiste is als we tumoren ooit volledig kunnen behandelen en genezen.”

Betrouwbare aanvoer van isotopen is essentieel

NRG PALLAS produceert een groot deel van de medische isotopen voor Europa en de rest van de wereld. Een betrouwbare aanvoer van medische isotopen is belangrijk voor ziekenhuizen. Daarmee draagt de organisatie bij aan de continuïteit van zorg. “Als medische isotopen niet beschikbaar zijn, kunnen scans en behandelingen ook niet doorgaan”, zegt Versleijen.

Stokkel vult aan: “Denk alleen al aan het medische isotoop technetium. Dat is een veelgebruikte isotoop voor het stellen van diagnoses. Artsen gebruiken deze stof onder meer bij onderzoek naar het hart, de longen, lever, nieren en het skelet. Als de productie hiervan uitvalt dan ligt er veel stil op het gebied van diagnostiek.” Voor patiënten betekenen voldoende medische isotopen dan ook dat onderzoeken en behandelingen kunnen doorgaan.

Arjan Vreeling, manager Fuel and Materials Irradiations

Een van de hoofddoelen van NRG PALLAS is onderzoek en innovatie op het gebied van kernenergie. Als manager van de afdeling Fuel and Materials Irradiations onderzoekt Arjan Vreeling met zijn team hoe materialen en brandstoffen zich gedragen in een kernreactor. Dat werk helpt bedrijven wereldwijd bij de ontwikkeling van veilige reactoren. Een innovatieve en uitdagende baan, aldus Vreeling.

Vreeling werkt al 25 jaar in het vakgebied van brandstoffen en materiaalbestralingen. Samen met zijn team van laboranten, specialisten, projectmanagers en ingenieurs onderzoekt hij materialen en brandstoffen die worden toegepast bij verschillende typen reactoren. “We kijken niet alleen naar bestaande reactoren”, vertelt Vreeling. “We onderzoeken juist ook nieuwe mogelijkheden. Zo helpen wij bedrijven die werken aan nieuwe reactortypen.”

De effecten van bestraling

In de kernreactor vliegen kleine deeltjes (neutronen) met een hoge snelheid in het rond. De neutronen botsen tegen materialen in de reactor. “Daardoor kunnen materialen op den duur verouderen of veranderen van eigenschappen”, legt Vreeling uit.

De manier waarop een materiaal reageert op straling, het rondvliegen van de neutronen, is belangrijk. Vreeling: “Een metaal kan bijvoorbeeld door straling minder buigzaam worden. Dat kan invloed hebben op de veiligheid en levensduur van onderdelen in een reactor. Sommige materialen zijn daarom geschikter dan andere voor gebruik in een kernreactor.”

Kubussen

Het team onderzoekt de materialen en brandstoffen in speciale laboratoria met zogeheten ‘hot cells’. Dat zijn afgesloten kubussen met dikke loden wanden en loodglas waar de laborant doorheen kan kijken. Laboranten gebruiken robotarmen om de bestraalde materialen veilig te onderzoeken. “We vergelijken de materialen zowel voor als na bestraling”, vertelt Vreeling. “Zo zien we of en hoe lang een materiaal veilig kan worden gebruikt in een reactor.”

NRG PALLAS werkt samen met grote bedrijven, kennisorganisaties en startups uit verschillende landen over de wereld. Die organisaties vragen NRG PALLAS om mee te denken over de werking van een reactor of de ontwikkeling van een nieuwe type reactor. Een voorbeeld is de samenwerking met Thorizon. Dit bedrijf ontwikkelt een gesmoltenzoutreactor: een nieuw type kernreactor waarin zout als vloeibare brandstof dient. NRG PALLAS onderzoekt samen met Thorizon hoe gesmolten zout reageert op straling. Ook werkt NRG PALLAS samen met bedrijven als Allseas en Kairos Power. Allseas ontwikkelt een reactor voor toepassing op schepen, terwijl Kairos Power werkt aan een nieuw type reactor. Vreeling en zijn team werken samen met de bedrijven aan onderzoek naar materiaalgebruik voor deze nieuwe types.

Daarnaast onderzoekt NRG PALLAS bestaande reactoren. “Er kwam een vraag uit Engeland of het grafiet in 40 jaar oude gasgekoelde reactoren langer mee zou kunnen. Er was nog geen onderzoek gedaan naar een langere levensduur van het grafiet.” Vreeling en zijn team haalden stukken grafiet uit de reactoren en bestraalden deze om te kijken of de reactor met dat materiaal wel of niet langer open konden blijven.

Werk met betekenis

Voor Vreeling zit de kracht van zijn werk in samenwerking. “Samen met andere bedrijven maken we innovatie mogelijk. Het maakt mij trots dat er nu reactoren in Engeland draaien dankzij ons werk.” Dit levert ook nieuwe kennis op. Wat NRG PALLAS leert bij onderzoek voor de energiesector, kan worden gebruikt bij de productie van medische isotopen. Daarom werkt Vreeling veel samen met collega’s uit verschillende onderdelen van de organisatie. “Je leert hier de hele organisatie kennen. Er zijn veel mensen met uiteenlopende achtergronden. We helpen elkaar en werken samen aan bijzondere projecten. Dat maakt het werk afwisselend en betekenisvol.”

Ook de komende jaren blijft NRG PALLAS in beweging. “Over 10 jaar werken we met de nieuwe PALLAS-reactor”, zegt Vreeling. “De huidige reactor draait al 60 jaar en nadert het einde van zijn levensduur. Met de nieuwe reactor kunnen we het onderzoek naar brandstoffen en materialen voortzetten en meer medische isotopen produceren.”

Pedro Ríos, sitemanager voor de nieuwe PALLAS-reactor

De nieuwe PALLAS-reactor wordt gebouwd in Petten. Deze vervangt de 60 jaar oude Hoge Flux Reactor. Met de nieuwe reactor wil NRG PALLAS de productie van de medische isotopen voortzetten en uitbreiding van onderzoek naar nucleaire energie mogelijk maken. De oplevering van de PALLAS-reactor staat gepland voor 2032.

FCC Construcción is de hoofdaannemer voor de bouw van de reactor in opdracht van NRG PALLAS. De Spaanse ingenieur Pedro Ríos verhuisde voor dit project met zijn gezin naar Nederland. “Een project als dit komt niet elke dag voorbij”, vertelt hij. “Ik vond het ook bijzonder dat de kernreactor medische isotopen produceert en bijdraagt aan de diagnose en het behandelen van onder andere kanker.”

Beton als basis

Ríos werkt als sitemanager in het constructieteam. Hij houdt zich bezig met de betonnen structuur van het gebouw. Daarbij let hij onder andere op de planning, kosten, logistiek en kwaliteit van het werk. Hij verdeelt zijn tijd tussen de bouwplaats en het kantoor. “Op de bouwplaats zie ik wat er gebeurt. Op kantoor stem ik af met de aannemers en leveranciers.”

De bouw is al begonnen in Petten. Een groot deel van het werk vindt voorlopig plaats in de bouwput. “De reactor komt in de onderste verdiepingen te liggen, onder de grond”, vertelt Ríos. Dat zorgt voor extra bescherming van de nucleaire installatie. Ook past het gebouw zo beter in het duingebied.

Veiligheid, beveiliging en kwaliteit in elk detail

Het bouwen van een kernreactor vraagt om hoge veiligheidsstandaarden. Dat merkt Ríos elke dag. Zo wordt iedereen die op de locatie van NRG PALLAS werkt vooraf gescreend. Bezoekers worden altijd begeleid. Ook tijdens de bouw van de kernreactor gelden hoge veiligheidseisen. Het bouwteam controleert elke stap die het zet. Ríos: “Alles wordt meerdere keren gecheckt om zeker te weten dat we aan de kwaliteitseisen voldoen.” Verder is het belangrijk dat medewerkers voldoende afstand houden van machines. “Er gebeurt niets als het niet veilig is”, benadrukt Ríos.

Het terrein van NRG PALLAS ligt dicht in de buurt van een Natura 2000-gebied. Het bouwteam probeert de effecten op natuur en milieu zoveel mogelijk te beperken. “We gebruiken bijvoorbeeld zoveel mogelijk elektrische machines”, zegt Ríos. “Ook controleren we de bodem en het water regelmatig. Zo bewaken we de kwaliteit en voorkomen we mogelijke vervuiling door de bouwwerkzaamheden.”

Internationaal én lokaal

Aan de PALLAS-reactor werken mensen met verschillende vakgebieden en nationaliteiten. Het bouwteam bestaat uit ingenieurs, architecten en sitemanagers. Daarnaast zijn er onder meer specialisten voor inkoop, financiën, planning en logistiek. Ríos werkt ook graag samen met lokale leveranciers. “Zij kennen de omgeving, de Nederlandse regels en hebben een sterk netwerk.”

Voor Ríos is samenwerking een belangrijk onderdeel van zijn werk. “Iedereen heeft een eigen rol en belangen. Toch moet je samen hetzelfde doel bereiken. Dat vraagt veel overleg en is soms een uitdaging.”

Droom wordt werkelijkheid

Ríos komt uit een familie waar veel ooms in de bouw werkten. Op jonge leeftijd was hij al nieuwsgierig naar bruggen, wegen en gebouwen. Ook wilde hij graag in het buitenland werken. Na zijn studie werkte hij in Roemenië, Egypte, Ierland en het Verenigd Koninkrijk. Vorig jaar verhuisde hij naar Nederland voor het PALLAS-project. De reactor is zijn eerste nucleaire project. “Het is hard werken. Achter elk onderdeel zitten veel gesprekken, berekeningen en voorbereidingen. Juist daarom geeft het mij veel voldoening. Het is mooi als het plan stap voor stap werkelijkheid wordt”, zegt hij met een glimlach.