알아서 혈당 조절하는 스마트 인슐린 알약 개발 가능할까?

꾸준하고 적절한 혈당 관리는 당뇨 치료의 핵심이다. 그러나 매일 혈당을 체크하고 당뇨약을 복용하는 것은 쉬운 일이 아니다. 특히 인슐린 주사를 맞아야 하는 경우 그 어려움은 더 커진다. 하루 이틀이 아니라 평생 주사로 몸을 찔러야 하기 때문이다. 인슐린 펌프나 자주 주사하지 않는 인슐린도 개발되긴 했지만 여전히 불편한 부분이 있다. 따라서 많은 제약 회사들이 알약처럼 먹을 수 있는 인슐린을 개발하고 있다.

아부다비 뉴욕대학 화학과의 수장인 알리 트라볼시와 연구 과학자인 파라흐 벤예투가 이끄는 연구팀은 경구용 인슐린에서 한 걸음 더 나아가 혈당 수준에 따라 인슐린 분비량이 변하는 인슐린 전달 기술을 개발했다.

먹는 인슐린이 어려운 이유는 인슐린이 위에서 매우 쉽게 파괴되기 때문이다. 따라서 현재 개발되는 경구용 인슐린은 위장관에서 파괴되지 않으면서 장 점막을 통해 효과적으로 흡수될 수 있도록 다른 물질로 덮는 방식을 사용하고 있다. 연구팀이 개발한 인슐린 전달체도 마찬가지로 다른 물질로 인슐린을 보호하는 방식인데, 기존의 시도와 다른 점은 유기 골격체의 일종인 위 저항성 nCOFs(gastro-resistant imine-linked-covalent organic framework nanoparticles)를 사용한다는 것이다.

nCOFs는 크기가 작은 나노 입자로 위산에 대한 저항성이 강할 뿐 아니라 장 점막을 쉽게 통과할 수 있다. 인슐린은 nCOFs 내부의 작은 공간에서 안전하게 혈액으로 들어간다. 그러나 인슐린은 nCOFs와 결합한 상태에서는 혈당에 영향을 미치지 않는다. 혈당 조절은 nCOFs 내부로 더 작은 분자인 포도당이 들어오면 대신 인슐린이 빠져나가는 방식으로 이뤄진다. 혈당이 높을수록 더 많은 포도당이 인슐린을 대체하기 때문에 혈당이 떨어지고 반대로 혈당이 낮을 때는 인슐린 분비가 저절로 떨어지는 방식이다. 따라서 이론적으로 먹기만 하면 알아서 혈당을 조절하는 스마트 인슐린 알약이 가능하다.

하지만 이론적 가능성이 실현되기 위해서는 여러 가지 난관을 돌파해야 한다. 연구팀에 따르면 nCOFs는 동물 실험에서 경구 섭취 후 2시간 만에 혈당을 정상으로 돌려놨다. 그러나 동물 실험과 달리 사람에 대한 임상시험은 매우 까다롭고 엄격한 안전성 검증 과정을 거쳐야 한다. 많은 혁신적인 약물과 치료법이 결국 이 문턱을 넘지 못하고 사라진다. 예상되는 효과가 사람에게서 나타나지 않거나 효과가 있더라도 부작용이 수용 가능한 수준을 넘어서기 때문이다. 그러나 이런 시도가 계속되어야 앞으로 더 효과적이고 안전한 치료법이 개발될 수 있다. 언젠가 경구용 인슐린 개발에서도 혁신적인 성과가 있기를 기대한다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com