줄기세포 활용해 세포 배양

순천향대 연구팀이 인간 베타세포와 유사하게 기능해 혈당 개선을 돕는 세포를 배양했습니다. 연구팀은 만성 담낭염으로 복강경 담낭 절제술을 받은 29~55세 환자들로부터 대망(大網) 조직을 채취했습니다. 대망은 복막을 감싸고 있는 지방 조직인데요. 다양한 세포로 분화할 수 있고 자가 증식 능력이 있어서 베타세포 기능을 대신할 수 있습니다. 대망 조직에서 줄기세포를 분리한 뒤, 섬유아세포 성장인자를 부착해 세포를 배양했습니다. 섬유아세포 성장인자는 베타세포로 더 잘 분화되도록 돕는 물질입니다. 연구팀은 배양된 세포를 당뇨병이 있는 쥐의 신장에 이식했습니다. 그 결과, 당뇨병 쥐가 고혈당 상태가 될 때마다 인슐린이 분비됐고, 세포 이식 17일 후에는 정상 혈당으로까지 돌아왔습니다. 이후에, 세포가 이식된 신장을 제거하자 혈당이 다시 상승했습니다.

저혈당 위험 낮아

현재 베타세포 역할을 대신하는 인슐린 주사는 체내 포도당 수치를 안전하고 효과적으로 조절하지만, 생리학적인 혈당 조절 기전과는 달라서 저혈당 발생 위험이 있습니다. 그런데 이번 연구에서 개발된 세포를 이용한 치료에서는 저혈당 위험이 거의 없었습니다. 순천향대 의생명융합학과 황용성 교수는 “고혈당인 상태에서는 체내에 이식된 세포가 인슐린을 약 16.7mM(밀리몰), 저혈당일 때는 약 2.8mM을 분비한다”며 “고혈당일 때만 적절히 인슐린을 분비해 저혈당으로 빠질 가능성이 극히 낮다”고 말했습니다.

후속 연구 필요하지만, 인슐린 대체 가능성도

이 기술이 상용화되려면 아직 거쳐야 할 단계가 남았습니다. 현재 연구팀은 편도 조직에서 채취한 줄기세포를 활용한 후속 연구를 진행 중입니다. 황용성 교수는 “이식한 세포가 체내에서 장기간 생존할 수 있게 하는 게 중요한 부분”이라며 “소 동물 실험을 마쳤으니 돼지를 비롯한 대 동물 실험을 통해 세포 관찰 일수를 점차 늘려갈 예정”이라고 말했습니다. 세포를 실제 당뇨병 환자에게 적용하기 위해서는 임상시험을 거쳐 안전성 평가도 이뤄져야 합니다. 상용화되기까지 5년 정도 걸릴 것이라 전문가들은 예상합니다. 이 과정을 거치면 추후에는 효과적인 당뇨병 세포 치료 기술로 쓰일 것으로 보입니다. 순천향대 의생명연구원 정지훈 박사는 “배양한 세포로 동물실험을 해봤을 때 기능이 우수한 것으로 보인다”며 “추후 임상에 적용된다면 당뇨병 환자의 대망 줄기세포를 자가 이식해 베타세포 기능을 대신할 수 있는 잠재력이 있다”고 말했습니다. 연구에 참여한 순천향대부천병원 이비인후과 박기남 교수는 “성공적으로 상용화된다면 1형 당뇨병 환자에게 우선 적용될 것이며, 이후 인슐린 투여가 필요한 2형 당뇨병 환자에게도 확장 적용이 가능할 것”이라고 말했습니다. 과연 이 기술은 어느 정도로까지 발전하게 될까요? 밀당365가 관련 연구를 계속 주시하고 있다가, 새로운 소식이 나오면 전해드리겠습니다!