Using radioactive drugs to see inside your body - Pedro Brugarolas

Vertaald door: Louis Van Eyck Nagekeken door: Bieke Van Gelder

This syringe contains a radioactive form of glucose known as FDG.

Deze spuit bevat een radioactieve vorm van glucose genaamd FDG.

The doctor will soon inject its contents into her patient’s arm,

De dokter zal weldra de inhoud ervan injecteren in de arm van haar patiënt,

whom she’s testing for cancer using a PET scanner.

die ze op kanker test met een PET-scanner.

The FDG will quickly circulate through his body.

De FDG zal algauw door zijn lichaam circuleren.

If he has a tumor,

Als hij een tumor heeft,

cancer cells within it will take up a significant portion of the FDG,

zullen de aanwezige kankercellen een aanzienlijk deel van de FDG opnemen,

which will act as a beacon for the scanner.

die als baken zal werken voor de scanner.

PET tracers such as FDG

PET-merkstoffen zoals FDG

are among the most remarkable tools in medical diagnostics,

behoren tot de meest opmerkelijke tools in de medische diagnostiek

and their life begins in a particle accelerator,

en hun leven begint in een deeltjesversneller,

just hours earlier.

slechts enkele uren ervoor.

The particle accelerator in question is called a cyclotron,

De betreffende deeltjesversneller heet een cyclotron

and it’s often housed in a bunker within hospitals.

en is vaak gehuisvest in een bunker binnenin ziekenhuizen.

It uses electromagnetic fields to propel charged particles

Het gebruikt elektromagnetische velden om geladen deeltjes zoals protonen

like protons faster and faster along a spiraling path.

steeds sneller en sneller langs een spiraalvormig pad te stuwen.

When the protons reach their maximum speed,

Wanneer de protonen hun maximumsnelheid bereiken,

they shoot out onto a target that contains a few milliliters of a type of water

worden ze afgevuurd op een doelwit.

Dat bevat een paar milliliters van een soort water

with a heavy form of oxygen called oxygen-18.

met daarin een zware vorm van zuurstof genaamd zuurstof-18.

When a proton slams into one of these heavier oxygen atoms,

Wanneer een proton tegen een van deze zwaardere zuurstofatomen ramt,

it kicks out another subatomic particle called a neutron.

verdrijft het een ander subatomair deeltje genaamd een neutron.

This impact turns oxygen-18 into fluorine-18,

Deze botsing verandert zuurstof-18

in fluor-18,

a radioactive isotope that can be detected on a PET scan.

een radioactieve isotoop die gedetecteerd kan worden op een PET-scan.

In a little under two hours,

Na iets minder dan twee uur

about half the fluorine will be gone due to radioactive decay,

is ongeveer de helft van de fluor weg door radioactief verval,

so the clock is ticking to get the scan done.

dus de tijd dringt om de scan te doen.

So how can fluorine-18 be used to detect diseases?

Hoe kan fluor-18 dan gebruikt worden om ziektes op te sporen?

Radiochemists at the hospital can use a series of chemical reactions

Radiochemici in het ziekenhuis

kunnen een reeks chemische reacties gebruiken

to attach the radioactive fluorine to different molecules,

om de radioactieve fluor vast te maken aan verschillende moleculen,

creating radiotracers.

waardoor radiomerkstoffen gemaakt worden.

The identity of the tracer depends on what doctors want to observe.

De aard van die merkstof hangt af van wat de dokters willen bekijken.

FDG is a common one because the rate at which cells consume glucose

Vaak is dat FDG,

omdat het tempo waaraan de cellen glucose opnemen

can signal the presence of cancer;

de aanwezigheid van kanker kan signaleren,

the location of an infection;

de locatie van een infectie

or the slowing brain function of dementia.

of de afnemende hersenfunctie typerend voor dementie.

The FDG is now ready for the patient’s scan.

De FDG is nu klaar voor de scan van de patiënt.

When a radiolabeled tracer enters the body,

Wanneer een radioactief gelabelde merkstof het lichaam ingaat,

it travels through the circulatory system and gets taken up by its target—

reist hij door het bloedvatenstelsel en wordt hij opgenomen door zijn doelwit,

whether that's a protein in the brain, cancer cells, or otherwise.

of dat nu een proteïne in het brein is, kankercellen of iets anders.

Within a few minutes,

Binnen een paar minuten

a significant amount of the tracer has found its way to the target area

heeft een aanzienlijk deel van de merkstof zijn weg naar het doelgebied gevonden

and the rest has cleared from circulation.

en is de rest weg uit de bloedsomloop.

Now the doctors can see their target using a PET,

Nu kunnen de dokters hun doelwit zien

met behulp van de PET -- of positronemissietomografie -- scanner.

or positron emission tomography, scanner.

The radiation that the tracer emits is what makes this possible.

De straling die de merkstof afgeeft maakt dit mogelijk.

The isotopes used in PET decay by positron emission.

De isotopen gebruikt in PET vervallen door positron-emissie.

Positrons are essentially electrons with positive charge.

Positronen zijn eigenlijk elektronen met een positieve lading.

When emitted, a positron collides with an electron

Wanneer ze uitgestraald worden, botst een positron

met een elektron van een andere molecule in zijn nabijheid.

from another molecule in its surroundings.

This causes a tiny nuclear reaction

Dit veroorzaakt een kleine nucleaire reactie

in which the mass of the two particles is converted into two high-energy photons,

waarbij de massa van de twee partikels

omgezet wordt in twee energierijke fotonen gelijkend op röntgenstralen,

similar to X-rays,

that shoot out in opposite directions.

die uitgestraald worden in tegengestelde richtingen.

These photons will then impact an array

Deze fotonen botsen dan

of paired radiation detectors in the scanner walls.

tegen een reeks aan elkaar gekoppelde stralingsdetectoren

in de muren van de scanner.

The software in the scanner uses those detectors

De software in de scanner gebruikt die detectoren

to estimate where inside the body the collision occurred

om te schatten waar in het lichaam de botsing zich voordeed

and create a 3D map of the tracer’s distribution.

en om een 3D-kaart te maken van de verdeling van de merkstof.

PET scans can detect the spread of cancer

PET-scans kunnen de spreiding van kanker detecteren

before it can be spotted with other types of imaging.

voordat die gezien kan worden met andere manieren van beeldvorming.

They’re also revolutionizing the diagnosis of Alzheimer’s disease

Men werkt ook aan een revolutionaire diagnose van Alzheimer,

by allowing doctors to see amyloid,

waarbij dokters amyloïde kunnen zien,

the telltale protein buildup that otherwise couldn’t be confirmed

de verklikkende eiwit-constructie die voorheen nooit vastgesteld kon worden

without an autopsy.

zonder een autopsie.

Meanwhile, researchers are actively working to develop new tracers

Ondertussen trachten onderzoekers nieuwe merkstoffen te ontwikkelen

and expand the possibilities of what PET scans can be used for.

en om de mogelijkheden van PET-scans uit te breiden.

But with all this talk of radiation and nuclear reactions inside the body,

Maar nu we het hebben over radioactiviteit en nucleaire reacties in het lichaam:

are these scans safe?

zijn deze scans wel veilig?

Even though no amount of ionizing radiation is completely safe,

Hoewel geen enkele hoeveelheid ioniserende straling compleet veilig is,

the amount of radiation the body receives during a PET scan is actually quite low.

is de hoeveelheid die het lichaam krijgt tijdens de PET-scan eigenlijk vrij laag.

One scan is comparable to what you’re exposed to over two or three years

Eén scan is vergelijkbaar

met de hoeveelheid waaraan je in 2 à 3 jaar blootgesteld wordt

from natural radioactive sources, like radon gas;

door natuurlijke radioactieve bronnen zoals radongas,

or the amount a pilot would rack up

of de hoeveelheid die een piloot zou krijgen

from cosmic radiation after 20 to 30 transatlantic flights.

van kosmische straling na 20 à 30 trans-Atlantische vluchten.

Most patients feel that those risks are acceptable

De meeste patiënten vinden dat de risico's niet opwegen

for the chance to diagnose and treat their illnesses.

tegen de kans om hun ziekte vast te stellen en te behandelen.