[핵잼 사이언스] 피부 아래 넣으면 알아서 인슐린 분비하는 임플란트 (연구)

당뇨는 주로 중년 이상의 성인에서 잘 발생하는 2형 당뇨와 소아에서 발생하는 1형 당뇨로 나뉜다. 1형 당뇨의 경우 인슐린을 분비하는 췌장의 베타 세포가 파괴되어 생기기 때문에 어린 나이부터 매일 몇 번씩 혈당을 체크하고 인슐린 주사를 맞아야 한다.

이를 치료하기 위해 췌장을 이식하는 경우 장기도 부족하지만, 평생 면역 억제제를 복용해야 한다는 큰 문제점이 있다. 

따라서 과학자들은 면역 억제제를 사용하지 않거나 혹은 사용을 최소화한 미니 췌장 이식 기술을 연구하고 있다. 최근 휴스턴 메소디스트 병원의 과학자들은 새로운 방식의 임플란트형 췌장 세포 이식 장치인 NICHE (Neovascularized Implantable Cell Homing and Encapsulation)를 개발했다. 

NICHE의 가장 큰 장점은 이식을 위한 수술이 필요 없다는 것이다. 동전보다 약간 큰 크기의 임플란트형 기기를 피부를 조금 절개하고 피부 아래 넣는 것이 전부다. 내부에는 췌장의 인슐린 분비 세포를 배양한 직사각형 형태의 용기와 이를 둘러싼 면역 억제제 투여 용기가 있다.

피부 아래 조직에 NICHE를 이식하면 작은 미세 혈관이 배양 조직에 자라 들어와 인슐린 생산에 필요한 영양분과 산소를 스스로 공급한다. 그리고 혈액 속 혈당 수치를 파악해 인슐린을 적절히 분비한다. 

물론 이 경우에도 면역 반응을 피할 순 없지만, 몸 전체에 면역 억제제를 투여하는 대신 소량의 면역 억제제가 조금씩 새어 나와 임플란트 내부에서만 면역 반응을 억제한다는 것이 가장 큰 차별점이다.

따라서 알약으로 복용하는 면역 억제제처럼 전신의 면역 반응을 억제해 여러 병원균과 바이러스, 기생충 감염에 취약한 상태로 만들지 않아 소아청소년기부터 사용해도 부작용을 최소화할 수 있다. 이 연구 결과는 저널 네이처 커뮤니케이션스에 발표됐다. 

현재 NICHE는 전임상 단계로 연구팀은 프로토타입 장치를 개량해 임상 시험을 준비 중이다. 임상에 성공하더라도 상당히 오랜 시간이 걸리겠지만, 이론처럼 부작용을 최소화하고 안전하게 혈당을 조절할 수 있다면 앞으로 당뇨 치료에 획기적인 돌파구를 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com