치료가 힘든 제1형 당뇨병 환자에게 기증자 췌장(이자)의 채취한 섬세포(랑게르한스섬 세포)와 함께 이식, 면역 체계의 거부반응을 해결할 수 있는 생체 재료가 개발됐다.
미국 조지아 공대(GIT) 연구팀은 제1형 당뇨병 환자의 섬세포 이식용 생체재료인 마이크로겔(합성 하이드로겔 입자)을 이용할 수 있는 기술을 생쥐 실험 모델에서 개발했다고 밝혔다.
섬세포와 함께 이식되는 생체 재료인 마이크로겔은 신체의 면역 반응을 조절하는 강력한 면역조절 단백질(SA-FasL)을 제공, 섬세포가 혈당 수치를 안전하게 조절하고 당뇨병과 싸울 수 있게 해줄 것으로 기대된다.
연구팀에 따르면 난치성 제1형 당뇨병 환자에게는 인슐린을 생산하는 섬세포를 이식하는 수술이 가장 좋은 요법이다. 하지만 외부에서 들어오는 이물질에 대해 환자의 면역세포(T세포)가 강한 거부 반응을 보이는 점이 큰 걸림돌로 작용했다.
연구의 교신 저자인 GIT 앙드레 가르시아 교수(기계공학)는 “기증자의 췌장에서 채취한 섬세포는 제1형 당뇨병 환자에게 지속 가능하고, 엄격히 통제할 수 있는 인슐린 공급원이 된다”고 말했다.
그는 “면역 억제는 환자들에게 매우 중요한 문제다. 생체 재료 마이크로겔은 강력한 면역 조절 분자이며 새로운 세포를 영구적으로 받아들이게 유도할 수 있음을 보여줬다"고 말했다.
이번 연구는 면역조절 단백질(SA-FasL)을 제공하는 마이크로겔과 함께 섬세포를 이식함으로써 인간 외 영장류의 면역 반응을 극복하고, 당뇨병 증상을 역전시킬 수 있음을 보여줬다.
마이크로겔은 본질적으로 인체의 이식 거부 성향을 무력화하고, 면역 체계가 이식편(이식 조직 및 기관)을 순순히 받아들이도록 가르친다.
연구팀은 유독하고 심각한 부작용을 빚을 수 있는 면역 억제제를 사용하지 않았다. 이식 분야의 주된 목표는 이식편을 심고 면역을 억제하지 않아도 제대로 기능할 수 있게 하는 접근법을 개발하는 것이다.
연구팀은 생체 재료는 실험실에서 만들어 어디로든 보낼 수 있기 때문에 특별히 주문하지 않아도 곧장 구할 수 있다고 밝혔다.
가르시아 교수는 “영장류에서 이미 효과가 입증됐기 때문에, 제1형 당뇨병의 병마와 싸우고 있는 많은 사람들에게 큰 희망이 될 수 있을 것”이라고 기대했다.
그는 해당 기술의 라이선스를 보유한 회사(iTolerance)의 공동 창립자로 참여해, 미국 식품의약국(FDA)과 임상시험 계획을 논의 중이다. 이번 연구 결과는 사람을 대상으로 하는 임상시험에서 성공을 거둬야 섬세포 이식에 활용될 수 있다.
이번 연구에는 미주리대, 매사추세츠 종합병원도 참여했다. 연구팀은 청소년 당뇨병 연구재단(Juvenile Diabetes Research Foundation)의 자금을 지원받았다.
이번 연구 결과는 《사이언스 어드밴시스(Science Advances)》 저널에 실렸고 미국 건강의학 매체 ’메디컬 익스프레스(MedicalXpress)’가 소개했다.