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Le RAFT-RGD radiomarqué avec un émetteur β- comme nouvel agent de radiothérapie interne vectorisée. L'intégrine αvβ3 est fortement impliquée en oncogenèse à travers son rôle dans la néoangiogenèse tumorale, dans la prolifération et la survie des cellules cancéreuses et dans le processus métastatique. L'intégrine αvβ3 est exprimée faiblement dans la plupart des tissus. Par contre, elle est fortement exprimée par les cellules endothéliales activées lors de l'angiogenèse et par les cellules de nombreux types de cancers invasifs. Ces caractéristiques font de l'intégrine αvβ3 une excellente cible pour l'imagerie et la thérapie de ces tumeurs. Le RAFT-RGD (Regioselectively Addressable Functionalized Template-(cyclo-[RGDfK])4) est un derivé polypeptidique constitué de quatre peptides cyclo-RGD (spécifiques de l'intégrine αvβ3) fixés sur un groupe porteur RAFT. Le RAFT-RGD cible spécifiquement l'intégrine αvβ3 in vitro et in vivo et permet la détection par imagerie nucléaire ou par fluorescence de tumeurs exprimant αvβ3 sur des modèles précliniques. Le RAFT-RGD un excellent vecteur potentiel pour cibler les tumeurs exprimant αvβ3 et pour y délivrer des traitements, que ce soit des molécules de chimiothérapie ou des radionucléides de thérapie. Cette étude est la première à évaluer le potentiel thérapeutique du RAFT-RGD radiomarqué avec un émetteur β- sur un modèle de souris Nude porteuses de tumeurs exprimant l'intégrine αvβ3. Une injection de 37 MBq de 90Y-RAFT-RGD ou de 177Lu-RAFT-RGD permet de ralentir significativement la croissance de tumeurs exprimant l'intégrine αvβ3 par rapport aux souris contrôles non traitées ou traitées avec la même activité de la molécule de contrôle non spécifique de la cible, le RAFT-RAD. En comparaison, une injection de 30 MBq de 90Y-RAFT-RGD ne permet pas de ralentir la croissance de tumeurs n'exprimant pas l'intégrine αvβ3. Le RAFT-RGD présente un bon potentiel pour le traitement de tumeurs exprimant l'intégrine αvβ3 lorsqu'il est radiomarqué avec des émetteurs β-. Mots clés : intégrine αvβ3, RAFT-RGD, ciblage tumoral, radiothérapie interne vectorisée. / Β- emitters radiolabeled RAFT-RGD as new agents for internal targeted radiotherapy. The αvβ3 integrin is known to play an important role in tumor-induced angiogenesis, tumor proliferation, survival and metastasis. Because of its overexpression on neoendothelial cells such as those present in growing tumors, as well as on tumor cells of various origins, αvβ3 integrin is an attractive molecular target for diagnosis and therapy of the rapidly growing and metastatic tumors. A tetrameric RGD-based peptide, regioselectively addressable functionalized template-(cyclo-[RGDfK])4 (RAFT-RGD), specifically targets integrin αvβ3 in vitro and in vivo. RAFT-RGD has been used for tumor imaging and drug targeting. This study is the first to evaluate the therapeutic potential of the β- emitters radiolabeled tetrameric RGD peptide RAFT-RGD in a Nude mouse model of αvβ3-expressing tumors. An injection of 37 MBq of 90Y-RAFT-RGD or 177Lu-RAFT-RGD in mice with αvβ3-positive tumors caused a significant growth delay as compared with mice treated with 37 MBq of 90Y-RAFT-RAD or 177Lu-RAFT-RAD or untreated mice. In comparison, an injection of 30 MBq of 90Y-RAFT-RGD had no efficacy for the treatment of αvβ3-negative tumors. 90Y-RAFT-RGD and 177Lu-RAFT-RGD are potent αvβ3-expressing tumor targeting agents for internal targeted radiotherapy. Keys words : integrin αvβ3, RAFT-RGD, tumour targeting, internal targeted radiotherapy.

La radiothérapie interne vectorisée (RIV) permet une irradiation systémique la plus élective possible des lésions métastatiques de cancers. Nous rapportons une étude de phase I avec première injection à l’homme mise en place au Centre Léon Bérard pour le traitement de patients porteurs de métastases de synovialosarcomes. Sur un schéma théranostique, une étape d’imagerie et de dosimétrie était réalisée afin d’étudier la biodistribution du radiopharmaceutique diagnostique (RPD) compagnon du radiopharmaceutique thérapeutique (RPT). En cas de biodistribution favorable (fixation tumorale supérieure aux organes sains environnant) permettant d’envisager la RIV avec un effet tumoricide tout en limitant les effets secondaires de l’irradiation de tissus sains, les patients recevaient le RPT. Au total 20 patients ont été inclus. Dix d’entre eux étaient éligibles à la phase thérapeutique : 2 n’ont pas pu être traités du fait d’une progression de la maladie et 8 ont été traités, incluant 1 patiente ayant pu recevoir une 2ème injection de RPT du fait d’une stabilisation de la maladie. Les effets secondaires ont été principalement hématologiques. Les réponses au traitement ont été des stabilisations transitoires. Face à ces résultats modestes, nous avons réalisé une étude dosimétrique plus approfondie pour mieux les comprendre. Nous discuterons des voies possibles pour optimiser ce traitement en s’appuyant notamment sur les études de RIV ayant montré de réels bénéfices pour les patients / Vectorized Radionuclide Therapy allows a more elective systemic irradiation of metastatic cancer lesions. We are reporting a first in human phase I study set up at the Léon Bérard Cancer Centre for the treatment of patients with synovialosarcoma metastases. Following a theranostic scheme, an imaging and dosimetry step was performed to study the biodistribution of the diagnostic radiopharmaceutical (DRP) companion of the therapeutic radiopharmaceutical (TRP). In case of favorable biodistribution (tumor uptake greater that surrounding healthy organs tracer uptake) allowing IVR to be considered with a tumoricidal effect while limiting the side effects of irradiated healthy tissues, patients received the TRP. A total of 20 patients were included. Ten of them were eligible for the therapeutic phase: 2 could not be treated due to disease progression and 8 were treated, including 1 patient who received a 2nd injection after disease stabilization. The side effects were mainly hematological. Treatment responses were transient stabilizations. In response to these modest results, we conducted a more in-depth dosimetric study to better understand them. We will discuss possible ways to optimize this treatment, based in particular on RIV studies that have shown real benefits for patients

Targeted radionuclide therapy is becoming a widely used cancer treatment strategy. By radiolabeling receptor-specific peptides, cancer cells overexpressing the receptor can be selectively targeted, and the cytotoxic radionuclide can be delivered to the target cell or tissue for therapeutic or diagnostic purposes. Bombesin analogues have been previously developed and utilized to target the gastrin-releasing peptide receptor (GRPR), a receptor commonly overexpressed in prostate cancer cells. The RM26 analogue derived from the native bombesin is an antagonistic ligand of GRPR and a possible candidate for targeted radiotherapy. Prolonging the half-life of the molecule is an important aspect of developing a new protein therapeutic. Using albumin binding domain (ABD) for this purpose is an emerging strategy in recent years. ABD is able to bind to serum albumin and thus remains in the blood circulation for a long period of time. It is also a scaffold for protein engineering efforts and by coupling receptor-specific ligands to ABD, the target-specific binding along with extended in vivo halflife can be achieved. In this project, an RM26 analogue with a PEG linker and ABD with a DOTA chelator for future radiolabeling were synthesized with solid phase peptide synthesis (SPPS), conjugated, purified by RP-HPLC and analyzed by mass spectrometry. The binding properties of the conjugate were evaluated by SPR-based biosensory studies, and further experiments are planned for the testing the product and its potential application in radionuclide therapy. / Riktad radioterapi är en allt vanligare metod för behandling av cancer. Genom att radioinmärka receptor-specifika peptider kan dessa selektivt levereras till tumörceller som uttrycker receptorn. Radioterapi kan användas för diagnostik eller terapi, beroende på kopplad radionuklid. Bombesinanaloger har utvecklats och använts för att selektivt binda gastrinfrisättande peptidreceptor (gastrin-releasing peptide receptor, GRPR), en receptor som ofta är överuttryckt i prostatacancer. Bombesinanalogen RM26, som har sitt ursprung från nativt bombesin, är en antagonist till GRPR och kan möjligen användas för riktad radioterapi av prostatacancer. Vid utvecklingen av nya proteinläkemedel är halveringstiden i serum en viktig aspekt. En nyligen utvecklad strategi för att förlänga halveringstiden i serum är fusion av det  tumörspecifika proteinet till en albumin-bindande domän (ABD). ABD binder till albumin, ochsåledes kan fusionsproteinet bevaras i blodcirkulationen under en längre tid. I detta projekt, har både RM26 med en PEG-linker, och ABD med en DOTA kelator syntetiserats med fastfaspeptidsyntes (solid phase peptide synthesis, SPPS). RM26-PEG och DOTA-ABD har därefter konjugerats, renats med RP-HPLC och analyserats med massspektrometri. Bindning till albumin har utvärderats med ytplasmonresonans (surface plasmon resonance, SPR). Vidare studier planeras för att utvärdera peptid-proteinkonjugatet och dess potential för riktad radioterapi.

<p>Developing radiation delivery systems for optimisation of absorbed dose to the target without normal tissue toxicity requires advanced calculations for transport of radiation. In this thesis absorbed dose and fluence in different radiotherapy applications were calculated by using Monte Carlo (MC) simulations.</p><p>In paper I-III external neutron activation of gadolinium (Gd) for intravascular brachytherapy (GdNCB) and tumour therapy (GdNCT) was investigated. MC codes MCNP and GEANT4 were compared. MCNP was chosen for neutron capture reaction calculations. Gd neutron capture reaction includes both very short range (Auger electrons) and long range (IC electrons and gamma) products. In GdNCB the high-energetic gamma gives an almost flat absorbed dose delivery pattern, up to 4 mm around the stent. Dose distribution at the edges and inside the stent may prevent stent edge and in-stent restenosis. For GdNCT the absorbed dose from prompt gamma will dominate over the dose from IC and Auger electrons in an in vivo situation. The absorbed dose from IC electrons will enhance the total absorbed dose in the tumours and contribute to the cell killing.</p><p>In paper IV a model for calculation of inter-cluster cross-fire radiation dose from β-emitting radionuclides in a breast cancer model was developed. GEANT4 was used for obtaining absorbed dose. The dose internally in cells binding the isotope (self-dose) increased with decreasing β-energy except for the radionuclides with substantial amounts of conversion electrons and Auger electrons. An effective therapy approach may be a combination of radionuclides where the high self-dose from nuclides with low β-energy should be combined with the inter-cell cluster cross-fire dose from high energy β-particles.</p><p>In paper V MC simulations using correlated sampling together with importance sampling were used to calculate spectra perturbations in detector volumes caused by the detector silicon chip and its encapsulation. Penelope and EGSnrc were used and yielded similar results. The low energy part of the electron spectrum increased but to a less extent if the silicon detector was encapsulated in low z-materials.</p>

Les médicaments radiopharmaceutiques ciblant les récepteurs peptidiques tels que les analogues de la somatostatine ont un réel potentiel et un fort intérêt pour à la fois le diagnostic et le traitement des tumeurs neuroendocrines (TNE) non-opérables, par radiothérapie interne vectorisée (RIV). La toxicité des traitements par radiopeptides analogues de la somatostatine limite leur développement clinique. Le développement de nouveaux peptides ciblant d'autres types de récepteurs tels que le ceux de la cholécystokinine (CCK) est une solution dont l'intérêt a été montré par les travaux de notre équipe, basés sur un analogue CCK novateur. Ce travail en trois volets décrit dans un premier temps le radiomarquage de l'analogue CCK, par des radionucléides émetteurs - tels que l'yttrium 90 et le lutétium 177 adaptés à la thérapie, en plus de l'indium 111 pour le diagnostic, les capacités de complexation et la stabilité de ce nouvel analogue peptidique CCK. Une étude in vivo préliminaire sur modèle murin a permis d'étudier la faisabilité d'un traitement de RIV. Une troisième étude a été réalisée in vitro sur deux lignées cellulaires tumorales par le traitement à l'aide d'une molécule antitumorale caractérisée dans notre équipe, à travers la réexpression d'une voie de signalisation cellulaire. Ce travail a permis de montrer l'intérêt potentiel de l'utilisation des analogues CCK en RIV en association thérapeutique pour la prise en charge de certaines TNE. / Les médicaments radiopharmaceutiques ciblant les récepteurs peptidiques tels que les analogues de la somatostatine ont un réel potentiel et un fort intérêt pour à la fois le diagnostic et le traitement des tumeurs neuroendocrines (TNE) non-opérables, par radiothérapie interne vectorisée (RIV). La toxicité des traitements par radiopeptides analogues de la somatostatine limite leur développement clinique. Le développement de nouveaux peptides ciblant d'autres types de récepteurs tels que le ceux de la cholécystokinine (CCK) est une solution dont l'intérêt a été montré par les travaux de notre équipe, basés sur un analogue CCK novateur. Ce travail en trois volets décrit dans un premier temps le radiomarquage de l'analogue CCK, par des radionucléides émetteurs - tels que l'yttrium 90 et le lutétium 177 adaptés à la thérapie, en plus de l'indium 111 pour le diagnostic, les capacités de complexation et la stabilité de ce nouvel analogue peptidique CCK. Une étude in vivo préliminaire sur modèle murin a permis d'étudier la faisabilité d'un traitement de RIV. Une troisième étude a été réalisée in vitro sur deux lignées cellulaires tumorales par le traitement à l'aide d'une molécule antitumorale caractérisée dans notre équipe, à travers la réexpression d'une voie de signalisation cellulaire. Ce travail a permis de montrer l'intérêt potentiel de l'utilisation des analogues CCK en RIV en association thérapeutique pour la prise en charge de certaines TNE.

Developing radiation delivery systems for optimisation of absorbed dose to the target without normal tissue toxicity requires advanced calculations for transport of radiation. In this thesis absorbed dose and fluence in different radiotherapy applications were calculated by using Monte Carlo (MC) simulations. In paper I-III external neutron activation of gadolinium (Gd) for intravascular brachytherapy (GdNCB) and tumour therapy (GdNCT) was investigated. MC codes MCNP and GEANT4 were compared. MCNP was chosen for neutron capture reaction calculations. Gd neutron capture reaction includes both very short range (Auger electrons) and long range (IC electrons and gamma) products. In GdNCB the high-energetic gamma gives an almost flat absorbed dose delivery pattern, up to 4 mm around the stent. Dose distribution at the edges and inside the stent may prevent stent edge and in-stent restenosis. For GdNCT the absorbed dose from prompt gamma will dominate over the dose from IC and Auger electrons in an in vivo situation. The absorbed dose from IC electrons will enhance the total absorbed dose in the tumours and contribute to the cell killing. In paper IV a model for calculation of inter-cluster cross-fire radiation dose from β-emitting radionuclides in a breast cancer model was developed. GEANT4 was used for obtaining absorbed dose. The dose internally in cells binding the isotope (self-dose) increased with decreasing β-energy except for the radionuclides with substantial amounts of conversion electrons and Auger electrons. An effective therapy approach may be a combination of radionuclides where the high self-dose from nuclides with low β-energy should be combined with the inter-cell cluster cross-fire dose from high energy β-particles. In paper V MC simulations using correlated sampling together with importance sampling were used to calculate spectra perturbations in detector volumes caused by the detector silicon chip and its encapsulation. Penelope and EGSnrc were used and yielded similar results. The low energy part of the electron spectrum increased but to a less extent if the silicon detector was encapsulated in low z-materials.

The most promising applications for targeted alpha-therapy with astatine-211 (At-211) include treatments of disseminated microscopic disease, the major medical problem for cancer treatment. The primary advantages of targeted alpha-therapy with At-211 are that the alpha-particle radiation is densely ionizing, translating to high relative biological effectiveness (RBE), and short-range, minimizing damage to surrounding healthy tissues. In addition, theranostic imaging with I-123 surrogates has shown promise for developing new therapies with At-211 and translating them to the clinic. Currently, Canada does not have a way of producing At-211 by conventional methods because it lacks alpha-particle accelerators with necessary beam energy and intensity. The work presented here was aimed at studying the Rn-211/At-211 generator system as an alternative production strategy by leveraging TRIUMF's ability to produce rare isotopes. Recognizing that TRIUMF provided production opportunities for a variety of astatine isotopes, this work also originally hypothesized and evaluated the use of At-209 as a novel isotope for preclinical Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) with applications to At-211 therapy research. At TRIUMF's Isotope Separator and Accelerator (ISAC) facility, mass separated ion beams of short­-lived francium isotopes were implanted into NaCl targets where Rn-211 or At-209 were produced by radioactive decay, in situ. This effort required methodological developments for safely relocating the implanted radioactivity to the radiochemistry laboratory for recovery in solution. For multiple production runs, Rn-211 was quantitatively transferred from solid NaCl to solution (dodecane) from which At-211 was efficiently extracted and evaluated for clinical applicability. This validated the use of dodecane for capturing Rn-211 as an elegant approach to storing and shipping Rn-211/At-211 in the future. Po-207 contamination (also produced by Rn-211 decay) was removed using a granular tellurium (Te) column before proceeding with biomolecule labelling. Although the produced quantities were small, the pure At-211 samples demonstrated these efforts to have a clear path of translation to animal studies. For the first time in history, SPECT/CT was evaluated for measuring At-209 radioactivity distributions using high energy collimation. The spectrum detected for At-209 by the SPECT camera presented several photopeaks (energy windows) for reconstruction. The 77-90 Po X­-ray photopeak reconstructions were found to provide the best images overall, in terms of resolution/contrast and uniformity. Collectively, these experiments helped establish guidelines for determining the optimal injected radioactivity, depending on scan parameters. Moreover, At-209-based SPECT demonstrated potential for pursuing image-­based dosimetry in mouse tumour models, in the future. Simultaneous SPECT imaging with At-209 and I-123 was demonstrated to be feasible, supporting the future evaluation of At-209 for studying/validating I-123 surrogates for clinical image-based At-211 dosimetry. This work also pursued a novel strategy for labelling cancer targeting peptides with At-211, using octreotate (TATE, a somatostatin analogue for targeting tumour cells, mostly neuroendocrine tumours) prepared with or without N-terminus PEGylation (PEG2), followed by conjugation with a closo-decaborate linking moiety (B10) for attaching At-211. Binding affinity and in vivo biodistributions for the modified peptides were determined using iodine surrogates. The results indicated that B10-PEG2-TATE retained target binding affinity but that the labelling reaction with iodine degraded this binding affinity significantly, and although having high in vivo stability, no I-123-B10-PEG2-TATE tumour uptake was observed by SPECT in a mouse tumour model positive for the somatostatin receptor (sstr2a). This suggested that further improvements are required for labelling. A new method for producing At-211 at TRIUMF is established, and At-209-­based SPECT imaging is now demonstrated as a new preclinical technology to measure astatine biodistributions in vivo for developing new radiopharmaceuticals with At-211. Combined with the theranostic peptide labelling efforts with iodine, these efforts provide a foundation for future endeavours with At-211-­based alpha-therapy at TRIUMF. All procedures were performed safely and rapidly, suitable for preclinical evaluations. All animal studies received institutional ethics approval from the University of British Columbia (UBC). / Graduate

La Radiothérapie Interne Vectorisée (RIV) consiste à détruire des cibles tumorales en utilisant des vecteurs radiomarqués (radiopharmaceutiques) qui se lient sélectivement à des cellules tumorales. Dans un contexte d'optimisation de la RIV, une meilleure détermination du dépôt d'énergie dans les tissues biologiques est primordiale pour la définition d'une relation dose absorbée - effet biologique et pour l'optimisation des traitement du cancer. Cela nécessite une évaluation quantitative de la distribution de l'activité (avec la technique d'imagerie moléculaire la plus appropriée) et d'effectuer le transport du rayonnement à l'échelle à laquelle se produisent les phénomènes biologiques pertinents. Les méthodologies à appliquer et les problématiques à établir dépendent strictement de l'échelle (cellule, tissu, organe) de l'application considérée, et du type de rayonnement en cause (photons, électrons, particules alpha). Mon travail de recherche a consisté à développer des techniques dosimétriques dédiées (dosimétrie mono-échelle) et innovantes, capables de prendre en compte la particularité de différents scénarios expérimentaux (cellulaire, pré-clinique, RIV clinique). / Targeted Radionuclide Therapy (TRT) consists in killing tumour targets by using radiolabeled vectors (radiopharmaceuticals) that selectively bind to tumour cells. In a context of TRT optimization, a better determination of energy deposition within biologic material is a prerequisite to the definition of the absorbed dose-effect relationship and the improvement of future cancer treatment. This requires being able to quantitatively assess activity distribution (with the most appropriate molecular imaging technique) and perform radiation transport at the scale at which biologically relevant phenomena occur. The methodologies that should be applied and the problematic to be faced strictly depend on the scale (cell, tissue, body) of the application considered, and on the type of radiation involved (photons, electrons, alpha). This research work consisted in developing dedicated dosimetric techniques (single-scale dosimetry) capable of taking into account the peculiarity of different experimental scenarios (cellular, pre-clinical, clinical TRT).

Ce travail s'inscrit dans le cadre d'études de structures nucléaires réalisées en utilisant des réactions de fission induites par neutrons froids. Il décrit successivement les résultats d'une étude sur des noyaux ayant un nombre de neutrons N=50-60, sur le développement d'un marqueur d'événements de fission et enfin sur la production de l'isomère Pt-195m. Chacun des différents sous-thèmes trouve son origine dans la campagne EXILL qui s'est déroulée en 2012-2013 et durant laquelle un spectromètre de grande efficacité pour la détection des rayonnements γ (EXOGAM) a été utilisé auprès du réacteur à haut flux de neutrons de l'Institut Laue-Langevin (ILL). Dans la première partie de cette thèse, les noyaux d'intérêt ont été produits par fission induites par des neutrons sur les cibles fissiles U-235 et Pu-241. Des méthodes de spectroscopie γ ont été appliquées pour l'identification des fragments de fission, l'attribution des transitions γ à un noyau et l'analyse des durées de vie moyenne des états excités. L'analyse des durées de vie moyenne des états excités dans la plage de quelques picosecondes à quelques nanosecondes a été réalisée en utilisant deux méthodes complémentaires. Dans les deux cas, il s'agit de réaliser un spectre en temps construit à partir de la coincidence entre une transition qui alimente le niveau mesuré et une transition qui le désexcite. Les durées de vie moyenne pour les noyaux Kr-92, Kr-93 et Zr-101 sont présentées. Dans la seconde partie, les premiers résultats du développement d'un nouveau détecteur pour la discrimination des fragments de fission sont présentés. Ce marqueur d'événements de fission est destiné à être utilisé sur le spectromètre FIssion Prompt Product γ-ray Spectrometer (FIPPS) de l'ILL. Dans le cadre de cette étude, deux conceptions de détecteurs différentes, basées sur un scintillateur en plastique solide et un scintillateur liquide organique, ont été testées. Dans la troisième partie, la possibilité de la population spécifique de l'isomère de spin dans Pt-195 est examinée au regard particulièrement de son utilisation en tant que radio-isotope en médecine nucléaire. Une telle activation spécifique pourrait être réalisée grâce à l'existence d'états excités dont la structure permettrait une population ciblée dans le cas de l'utilisation de réactions de photo-excitation. La recherche de tels états a été initiée lors d'une expérience de capture de neutrons à EXILL dans laquelle des états potentiels ont été identifiés. L'activation de l'isomère par ces états a ensuite été testée avec des réactions photonucléaires à l'aide du faisceau haute intensité disponible auprès de l'installation γ HIGS de TUNL (Triangle Universities Nuclear Laboratory, Duke, USA). / Within the scope of atomic nuclear structure studies with neutron-induced reactions, this work presents the results of a fission fragment study in the N=50-60 region, the development of a fission event tagger, and the production of the isomer Pt-195m. Each of the different sub-topics has its origin in the 2012/13 EXILL campaign, where nuclear structure studies were carried out with neutron-induced reactions, and explored with a γ-efficient detector array. In the first part of this thesis, the neutron-rich region around neutron number N=50-60 was investigated with neutron-induced fission reactions on the fissile targets U-235 and Pu-241. Gamma spectroscopy methods were applied for the identification of the respective fission fragments, the assignment of γ transitions, and the analysis of lifetimes of excited states. The slope fit method as well as the recently developed generalized centroid difference method were used for the analysis of lifetimes in the low picoseconds to sub-nanoseconds range. Lifetimes for the nuclei Kr-92, Kr-93 and Zr-101 are presented. In the second part, first results of the development of a new detector for the discrimination of fission fragments are presented. This fission event tagger is intended to be used at the FIssion Product Prompt γ-ray Spectrometer (FIPPS) at the Institut Laue-Langevin. Within the scope of this study, two different detector designs, based on a solid plastic scintillator and an organic liquid scintillator, respectively, were tested. In the third part the possibility of the specific population of the spin-isomer in Pt-195 is discussed with special regard to its use as radioisotope in nuclear medicine. Such a specific activation could be realized via certain “doorway states” in photo-excitation reactions. The search for these doorway states was initiated within a neutron capture experiment at EXILL where potential states were found. The activation of the isomer via these states was tested afterwards with photonuclear reactions using the high intense γ-beam HIGS of the TUNL facility.