Telluur-118 als nieuw radionuclide voor langetermijn-positronemissietomografie

Medicijnwerkingen in de tijd volgen

Moderne medische scans kunnen laten zien waar medicijnen en ziektebestrijdende moleculen zich binnen het lichaam verplaatsen, maar de meeste huidige tracers vervagen binnen enkele uren. Daardoor is het moeilijk om langzaam werkende behandelingen te volgen, zoals antistofgeneesmiddelen die wekenlang in het lichaam blijven. Deze studie onderzoekt een nieuw radioactief element, telluur-118, dat artsen en wetenschappers in staat zou kunnen stellen zulke behandelingen over veel langere periodes te volgen met positronemissietomografie (PET)-scans.

Waarom standaardscans niet genoeg zijn

PET-scanners detecteren kleine energie-uitbarstingen die ontstaan wanneer speciale radioactieve tracers in het lichaam uiteen vallen. Deze tracers zijn gekoppeld aan moleculen die tumoren of andere doelen opzoeken, waardoor artsen kunnen zien waar die moleculen naartoe gaan. Het probleem is dat de meest gebruikte PET-tracers hun radioactiviteit snel verliezen, vaak binnen enkele uren. Veel nieuwe kankertherapieën, in het bijzonder op antistoffen gebaseerde middelen, bewegen zich langzaam en blijven wekenlang in het lichaam. Met kortlevende tracers blijven belangrijke delen van hun traject onzichtbaar, waardoor het lastiger wordt te voorspellen hoe goed een behandeling zal werken of waar bijwerkingen kunnen optreden.

Een nieuw idee voor een langlevende tracer

De onderzoekers richtten zich op een ongewone stof, telluur-118, die ongeveer zes dagen radioactief blijft. Op zichzelf zendt het niet de signalen uit die PET-scanners waarnemen. In plaats daarvan transformeert het geleidelijk in een ander element, antimoon-118, dat wél de benodigde signalen uitzendt maar slechts enkele minuten actief is voordat het in een stabiele, niet-radioactieve vorm verandert. Omdat telluur-118 dit kortlevende antimoon in het lichaam blijft bijvoeden, gedraagt een enkele dosis zich als een klein ingebouwd generatorretje dat over vele dagen PET-signalen produceert zonder de extra hoogenergetische straling die beelden kan vervagen of onnodige blootstelling kan vergroten.

Beeldkwaliteit in het laboratorium testen

Om te onderzoeken of deze nieuwe tracer bruikbare beelden kon opleveren, testte het team het eerst met plastic “phantoms”, stand-ins voor het lichaam die kleine openingen en patronen bevatten om de scherpte van beelden te beoordelen. Ze vulden deze phantoms met een oplossing die telluur-118 bevatte en scanden ze meerdere uren. De beelden toonden duidelijk structuren van enkele millimeters breed, hoewel fijne details wat wazig leken. Deze vaagheid komt waarschijnlijk door de relatief energierijke deeltjes die door antimoon-118 worden uitgezonden en die verder reizen voordat ze het signaal creëren dat de scanner detecteert. Desondanks werd het scherpteniveau als goed genoeg beoordeeld om te volgen waar tracers zich bevinden in zowel kleine dieren als, mogelijk, mensen.

De tracer volgen in muizen

De volgende stap was te bekijken hoe de tracer zich in levende dieren gedroeg. Muizen kregen een injectie met de telluur-118-oplossing en werden vervolgens na één, twee en drie weken gescand met gecombineerde PET- en CT-beelden. Sterke signalen bleven zichtbaar in de buikstreek gedurende de volledige drie weken. Na het scannen maten de wetenschappers de radioactiviteit rechtstreeks in de organen. Ze vonden dat het merendeel van de tracer zich ophoopte in de lever en milt en daar in de tijd bleef, met slechts kleine hoeveelheden in bloed en ander weefsel. Deze bevindingen kwamen overeen met de scanbeelden en suggereren dat het verval van telluur-118 naar antimoon-118 niet ingrijpend verandert waar de tracer in het lichaam terechtkomt.

Wat dit kan betekenen voor toekomstige zorg

Het werk toont aan dat telluur-118 kan dienen als een langlevende bron van PET-signaal vanuit een enkele injectie, waarmee beeldvorming over weken in plaats van uren of dagen mogelijk wordt. Er blijven echter uitdagingen, waaronder het verfijnen van de chemie om dit element aan specifieke medicijnen te koppelen, het controleren van de veiligheid over langere periodes en het zorgvuldige vergelijken met andere langlevende tracers. Als deze obstakels worden genomen, kan deze nieuwe aanpak artsen helpen langzaam werkende therapieën beter te volgen, beter te begrijpen hoe stralingsgebaseerde behandelingen zich in het lichaam gedragen en doseringen te verfijnen om het voordeel en risico voor elke patiënt in balans te brengen.

Bronvermelding: Miyao, S., Momose, T., Kawabata, M. et al. Tellurium-118 as a novel radionuclide for long-term positron emission tomography. Sci Rep 16, 13909 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46505-x

Trefwoorden: positronemissietomografie, langlevend radionuclide, telluur-118, moleculaire beeldvorming, radiotheranostiek