[고든 정의 TECH+] 당뇨 완치 가능? 줄기세포 이용한 삽입형 인공 췌장 개발 (연구)

당뇨는 고혈압과 함께 현대인의 대표적 만성 질환으로 인구 고령화와 비만 같은 위험 인자 증가로 인해 점점 환자가 늘어나고 있다. 혈당을 잘 관리하면 합병증 발생을 막고 건강한 삶이 가능하지만, 평생 혈당을 관리하는 일은 생각보다 쉽지 않다. 인슐린 자체가 부족한 1형 당뇨 환자는 젊은 나이부터 평생 혈당을 측정하고 인슐린 주사를 맞아야 하기 때문에 관리가 더 힘들다. 이 문제를 극복하기 위해 과학자들은 인슐린을 자동으로 분비해 혈당을 조절하는 인공 췌장 개발에 도전하고 있다.

줄기세포 기반 인공 췌장을 개발하는 비아사이트(Viacyte)는 2017년 PEC-direct라는 삽입형 인공 췌장 시스템을 개발했다. 신용카드 크기의 장치 안에는 인간 만능 줄기세포 (human pluripotent stem cells (PSCs))가 들어 있는데, 환자의 피부 아래 이식하면 3개월 후 인슐린을 분비하는 췌장의 베타 세포로 분화한 후 진짜 베타 세포처럼 혈당 수치에 따라 인슐린을 스스로 분비한다. (사진)

혈당 측정기와 함께 사용되는 인슐린 펌프형 인공 췌장과 다른 점은 세포 스스로 혈당을 인지하고 인슐린을 만들기 때문에 별도의 인슐린 주입이나 센서, 펌프 및 전자 장치가 필요 없고 크기가 작아 인체에 삽입할 수 있다는 것이다. 이론적으로 1형 당뇨 환자는 줄기 세포 기반 인공 췌장으로 기능적 완치를 기대할 수 있다. 2형 당뇨 환자도 매번 인슐린 주사를 맞을 필요 없이 스스로 인슐린을 분비하는 보조 췌장을 지닐 수 있어 혈당 조절이 쉬워진다.

하지만 최근 공개한 임상 1/2상 결과를 보면 아직은 갈 길이 먼 것으로 보인다. 26명의 1형 당뇨 환자를 대상으로 1년간 임상 시험을 진행한 결과 실험군은 대조군보다 13% 정도 목표 혈당에 도달한 시간이 길었고 인슐린 사용량도 20% 정도 감소했으나 인슐린 주사를 완전히 끊을 수는 없었다.

물론 인슐린 사용을 완전히 줄일 수 없더라도 혈당 조절을 더 잘해서 합병증을 막을 수 있다면 상당히 의미 있는 결과다. 그러나 이 인공 췌장의 또 다른 단점은 면역 억제제 복용이 필요하다는 것이다. 면역 억제제를 사용하지 않으면 면역 시스템이 이식된 베타 세포를 침입자로 인식해 공격한다. 면역 역제제 복용은 장기적으로 여러 가지 문제를 일으킬 수 있어 장기 이식이나 자가 면역 질환 치료 등 꼭 필요한 상황이 아니면 장기 복용은 권장되지 않는다. 이 문제를 극복하지 못하면 줄기세포형 인공 췌장의 대중화는 어려울 수 있다.

현재 FDA가 승인한 인공 췌장은 센서와 펌프를 이용한 기계식 인공 췌장으로 사용자가 기계를 항상 몸에 부착하고 관리해야 한다. 이것보다는 한번 삽입하고 관리가 필요 없는 줄기세포형 인공 췌장이 환자 입장에서는 훨씬 편리하다. 면역 억제제와 추가적인 인슐린 주사가 필요 없는 줄기세포형 인공 췌장에 계속해서 도전해야 하는 이유다. 

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com