Lighthouse: productie medische isotopen vanaf 2021


ASML verwacht dat vanaf 2021 één Lighthouse-versneller evenveel molybdeen gaat produceren dan de totale productie van de hoge flux reactor in Petten. De nucleaire industrie blijkt niet langer betrokken bij de verdere ontwikkeling van het procedé. Dat blijkt uit een presentatie op het voorjaarssymposium van de Nederlandse Vereniging voor Stralingshygiene eind maart. Centraal thema was de productie van medische isotopen en het Lighthouse project. Duidelijk is dat medisch onderzoek met PET-isotopen flink in opmars is. Bij PET worden isotopen gebruikt die uitsluitend door versnellers gemaakt worden.

Als we de onderwerpen op het voorjaarssymposium zien als indicatie van waar ‘de markt’ mee bezig is, wordt duidelijk dat medisch onderzoek met PET-isotopen flink in opmars is. Van de negen presentaties gingen er vier over klinisch PET-onderzoek. Daniëlle Vugts van het Amsterdamse VUmc, meldt in haar voordracht dat tijdens klinische studies steeds vaker gebruik wordt gemaakt van PET imaging. Niet alleen bij hart- en vaatziekten, neurologische aandoeningen, en kanker, maar ook steeds meer in geneesmiddelontwikkeling. Zij noemt in haar presentatie hiervan een aantal voorbeelden, waarbij ook aandacht wordt besteed aan dosimetrie van nieuwe PET-radiofarmacons (minder stralingsbelasting voor patiënten in verhouding met SPECT –waarbij vaak reactor-isotopen worden gebruikt).

Lighthouse linac
De laatste presentatie op het voorjaarssymposium was van Patrick de Jager ('director New Business' ASML) over de productie van molybdeen-99 via een hoog vermogen lineaire versneller (linac): Lighthouse. Molybdeen vervalt in Technetium-99, het meest gebruikte isotoop in de medische diagnostiek. In het onderzoek naar een mogelijk toekomstige lichtbron voor een nieuwe chipmachine ontdekte ASML dat een hoog energetische elektronenbundel toepasbaar zou kunnen zijn voor de productie van medische isotopen. De linac die ASML ontwikkeld, heeft een aantal sterke verbeteringen ten opzichte van de linacs die op dit moment worden ontwikkeld in Canada en de VS. Lighthouse werd vorig jaar oktober gekozen tot Nationaal Icoon.

Eén van de belangrijke innovaties is het gebruik van het metaal niobium in de target (waar de grondstof Mo-100 wordt beschoten met elektronen). Op één of andere manier kan met niobium de target zo sterk worden afgekoeld dat dit leidt tot een veel hogere opbrengst van molybdeen-99. Een andere verbetering is een extra versnelling van de elektronen, dat ook leidt tot meer product (hoe dat werkt is niet duidelijk en voorlopig het geheim van ASML; er is patent op aangevraagd).

De Jager verteld dat bij de radiochemische reactie in kernreactoren slechts minder dan een procent product -Mo-99- ontstaat -en dus 99% radioactief afval- en dat dit met de linac van Lighthouse precies andersom is (99% product). Als Lighthouse succesvol wordt, kan deze kleine installatie volgens De Jager net zoveel isotopen produceren als de HFR in Petten. Hij maakt duidelijk dat alle onderdelen die nodig zijn om de Lighthouse-linac te bouwen al bestaan, maar dat die verspreid zijn over verschillende onderzoeksinstituten in de wereld. Al die onderdelen moeten worden geïntegreerd tot één geheel, en ook dan moeten er nog heel wat technische uitdagingen worden overwonnen volgens de Jager. Als alles voorspoedig verloopt zou de linac volgens De Jager in 2021 kunnen beginnen met de productie van Mo-99. Zoals bekend is gepland dat de Pallasreactor, als opvolger van de HFR, in 2023 in bedrijf moet komen. De productie van Mo-99 is de 'backbone' van de Pallas business case.

Nucleaire industrie niet in Lighthouse Fase 2
In oktober vorig jaar sprak Laka haar bezorgdheid uit over het feit dat de nucleaire industrie een grote vinger in de ontwikkeling van Lighthouse had. Dat is ondertussen flink verandert. In de eerste onderzoeksfase ('feasibility'), die is afgerond, werkte Lighthouse inderdaad onder meer samen met Urenco (productie van Mo-100 targets), TU Delft (ontwikkeling van generator), en NRG (hergebruik Mo-100 target). Maar Urenco, TU Delft en NRG nemen niet meer deel aan het consortium dat nu door ASML is samengesteld voor de tweede onderzoeksfase. Dat samenwerkingsverband bestaat uit producenten van radiofarmaca en vaak bedrijven die inzetten op versneller-technologie, zoals GE Healthcare, Lantheus en NorthStar.