De hedendaagse PET-scans met de nieuwste tracers bevatten een schat aan informatie. Gecombineerd met CT onthullen ze niet alleen de plaats, mate van invasie en grootte van tumoren, maar ook allerlei biologische en pathofysiologische eigenschappen. Zo zijn er tracers die het glucosemetabolisme, het zuurstofgehalte of eigenschappen van het immuunsysteem in de tumor kunnen weergeven. Een pionier op dit gebied is prof. dr. Rodney Hicks, directeur van het Peter MacCallum Cancer Centre in Melbourne, Australië.
Rodney Hicks werd eerder dit jaar onderscheiden met de prestigieuze International Cancer Imaging Society Gold Medal voor zijn uitzonderlijke verdiensten op het gebied van innovatie ten behoeve van precisiegeneeskunde. Als hij op 30 september jl. op uitnodiging van prof. dr. Lioe-Fee de Geus-Oei het Leids Universitair Medisch Centrum te Leiden bezoekt, blijkt dat hij behalve eminent onderzoeker ook een uiterst toegankelijke man is die met zichtbaar plezier met promovendi in discussie gaat over hun onderzoek. Hetgeen hij bereikt heeft is naar eigen zeggen vooral tot stand gekomen door een grote portie geluk: “Omdat ik op het juiste moment op de juiste plaats was in het gezelschap van inspirerende collega’s. Zij hielpen mij bij de ontwikkeling van moleculaire imaging en therapeutische toepassingen van nucleaire geneeskunde.”
Cardiologie
Hicks begon zijn carrière in de cardiologie in een periode dat PET nog in de kinderschoenen stond. Toch boekte hij daarin al snel opmerkelijke resultaten. Voor zijn promotieonderzoek bestudeerde hij onder andere de achteruitgang van de contractiele functie van de hartspier na een hartinfarct. Werkend met meerdere tracers tegelijk ontdekte hij dat er dan in de hartspier sprake kan zijn van een verminderde doorbloeding bij een verhoogd metabolisme. “Een combinatie van twee biologische signalen die laten zien dat er binnen kwetsbare weefsels subpopulaties van cellen kunnen bestaan die in een soort winterslaap zijn.”
Hicks’ cardiologische werk boeide hem niet echt en toen hij op een dag een PET-scan van een vrouw met borstkanker zag, was hij meteen verkocht. Wat hem vooral trof was de heterogeniteit van het beeld. Bovendien zag hij een verdachte plek waar zich later een metastase zou ontwikkelen. Pogingen om geld los te krijgen voor verder onderzoek verliepen uiterst moeizaam. Dit alles speelde zich af in de jaren negentig van de vorige eeuw, een periode waarin in ons land alleen nog het VUmc te Amsterdam, het UMC Groningen en het Radboudumc te Nijmegen over PET-scanners beschikten.
Precisiegeneeskunde
In die tijd was PET eigenlijk alleen een diagnostisch hulpmiddel ten behoeve van stadiëring van tumoren. Men verwachtte echter dat er meer mogelijk was met PET, zoals bijvoorbeeld tumorkarakterisering. Patiënten met eenzelfde diagnose kunnen namelijk vaak aanzienlijk verschillen in de agressiviteit van de ziekte of de gevoeligheid voor een bepaalde therapie. Om vat te krijgen op de enorme variatie is het belangrijk deze processen in beeld te kunnen brengen. Hicks heeft hieraan belangrijke bijdragen geleverd, al heeft hij soms tot in de Australische senaat moeten pleiten voor geld voor nieuwe toepassingen van PET. Terugkijkend citeert hij in zijn lezing de drie fasen die een nieuw idee volgens Schopenhauer doormaakt: ridiculisering, heftig verzet, acceptatie.
Doordat PET zoveel mogelijkheden biedt, is het een uiterst belangrijk instrument voor wie precisiegeneeskunde wil bedrijven. In Hicks’ woorden: “De juiste behandeling op het juiste moment kiezen op basis van de juiste test.”
Dat vergt gedetailleerde kennis van de biologie, de pathofysiologie en het tumormilieu van de primaire tumor en de uitzaaiingen. PET is volgens hem duidelijk de meest geschikte whole-body-imagingtechniek. Rond de eeuwwisseling toonde zijn groep bijvoorbeeld aan dat 18F-FDG-PET beter scoort dan CT als het gaat om een correcte stadiëring van longkanker.1 Het gevolg was dat patiënten nauwkeuriger ingedeeld konden worden voor het juiste behandeltraject. Dat bleek toen zij bij 153 patiënten de op dat moment gebruikelijke stadiëring en behandelplannen vergeleken met stadiëring en plannen op basis van een FDG-PET-scan. Bij 10% werd het stadium verlaagd, bij 33% verhoogd. Vierendertig patiënten die aanvankelijk curatief behandeld zouden worden, werden op basis van de PET-scans palliatief behandeld. Bij zes patiënten gold het omgekeerde. Ten aanzien van overleving bleek dat PET een betere voorspellende waarde had dan de conventionele technieken (p=0,0001 versus p=0,0013). Het toevoegen van PET aan de diagnostische work-up leidde derhalve tot een aanzienlijk passender behandeltraject en dientengevolge tot een langere overleving. Een conclusie die later voor diverse andere vormen van kanker zou volgen.
Theranostische PET
Een stap voorbij verbetering van stadiëring is het gebruik van een PET-tracer om de effectiviteit van de daaraan gelieerde therapie te voorspellen. “Hicks is een van de pioniers van theranostics”, stelde Lioe-Fee de Geus-Oei voorafgaand aan Hicks’ lezing. Hij verwierf die status onder meer door zijn werk aan neuro-endocriene tumoren en prostaatkanker. In zijn voordracht vertelde Hicks dat voor PET-imaging van prostaatkanker vaak het prostaatspecifieke membraanantigeen (PMSA) wordt gekoppeld aan het radio-isotoop gallium-68 (68Ga) of fluor-18 (18F), terwijl het radio-isotoop vervangen wordt door lutetium-177 (177Lu) voor radionuclidentherapie. Dit is een bètastraler die de kankercellen met zijn straling kapot maakt. Het effect van deze ingreep werd onderzocht in een trial onder dertig mannen bij wie was vastgesteld dat de kankercellen een hoge PSMA-expressie vertoonden.2 Vrijwel iedereen had eerder minstens één chemokuur ondergaan. De primaire uitkomstmaat, een halvering van de PSA-waarde, werd bij zeventien van de dertig mannen bereikt na vier behandelingen met een tussenpoos van zes weken. Ook rapporteerden de patiënten minder last van pijn te hebben. Bijwerkingen waren in veruit de meeste gevallen mild. Conclusie: de resultaten van de behandeling zijn veelbelovend en rechtvaardigden nader onderzoek in de gerandomiseerde, gecontroleerde fase 3-trials die daarop volgden.
Hallmarks
Overigens is het scala van theranostische toepassingen van PET in de loop der jaren veel breder geworden. Behalve voorafgaand aan radionuclidentherapie kan PET ook gebruikt worden als voorspeller bij gewone medicamenteuze therapieën. Hicks: “Door een PET-isotoop te koppelen aan een medicijn, kan het medicijn met de PET-camera gevolgd worden, om te zien of het medicijn precies op de juiste plaats afgeleverd wordt. Dit is precisiegeneeskunde in optima forma. Verder zien we dat in tumoren voortdurend genomische veranderingen optreden. Deze veranderingen kunnen met moleculaire imaging in beeld gebracht worden. Zo kun je met FDG-PET op een bepaald moment vaststellen dat een tumor die gekrompen is toch ineens een verhoogde metabole activiteit vertoont als gevolg van een nieuwe mutatie.”
Volgens Hicks zijn we intussen zo ver dat we van elk van Hanahans en Weinbergs hallmarks of cancer (aanhoudende groeisignalen, ongevoeligheid voor groeiremmers, ongevoeligheid voor apoptotische signalen, oneindige delingscapaciteit, nieuwvorming van bloedvaten en het vermogen tot metastasering en invasie van omringende weefsels) de status met PET-imaging vast kunnen stellen.3
Referenties
1. Hicks RJ, et al. J Nucl Med 2001;42:1596-604.
2. Hofman MS, et al. Lancet Oncol 2018;19:825-33.
3. Hanahan D, et al. Cell 2011;144:646-74.
Drs. Huup Dassen, wetenschapsjournalist
Oncologie Up-to-date 2019 vol 10 nummer 6
DEEL DIT ARTIKEL:
