[밀당365] 당뇨병 맞춤 치료의 길, ‘오가노이드’ 개발됐다

오가노이드는 줄기세포를 이용해 인간 장기와 유사하게 만든 조직을 말합니다. 실제 장기의 기능과 구조를 재현해, 다양한 질환의 진단·치료·약물 개발에 활용됩니다. 최근, 당뇨병 환자의 혈당 조절을 돕는 오가노이드가 개발됐습니다.

오늘의 당뇨레터 두 줄 요약
1. 빛 자극으로 인슐린 분비가 조절되는 새로운 기술이 개발됐습니다.
2. 상용화되려면 아직 후속 연구가 필요합니다.

‘오가노이드’ 이식해 빛으로 혈당 조절
지난달 29일, 글로벌 오가노이드 심포지엄이 판교에서 개최됐습니다. 이곳에서 밀당365가 주목할 만한 발표 내용이 있었습니다. 카이스트 연구팀이 빛 자극을 통해 혈당을 조절하는 기술을 개발했습니다. 연구팀은 먼저, 당뇨병 환자의 줄기세포를 활용해 ‘췌도 오가노이드’를 만들었는데요. 췌도는 췌장에서 인슐린을 분비하는 베타 세포, 인슐린을 조절하는 알파 세포 등 여러 세포가 군집된 곳입니다. 췌도가 손상되면 베타세포가 인슐린을 제대로 합성하지 못해 당뇨병이 생깁니다. 개발된 췌도 오가노이드는 빛에 따라 칼슘 이온을 조절하는 ‘몬스팀원 기술’에 접목됐습니다. 베타세포가 인슐린을 분비하기 위해서는 세포 내 칼슘 농도가 증가해야 합니다. 몬스팀원은 빛 자극을 받으면 베타세포 내 칼슘 농도를 높여 인슐린 분비를 촉진하는 기전입니다. 추후 이 기술이 상용화되면 선천적으로 인슐린 분비가 되지 않는 1형 당뇨병 환자의 치료에 유용하게 활용될 전망입니다.

카이스트에서 만든 췌도 오가노이드를 당뇨병 쥐의 등 피하조직에 이식했습니다. 이곳을 향해 외부에서 빛을 쬐어주었더니 인슐린이 분비됐습니다. 반대로 빛을 쬐지 않을 때는 인슐린이 분비되지 않았습니다. 빛 자극을 이용해 인슐린 분비를 조절할 수 있었던 겁니다. 빛에 대한 반응 속도도 매우 빨랐습니다. 오가노이드가 이식된 부위에 빛을 쬐면 30초 내로 인슐린이 분비됩니다.

후속 연구 필요하지만, ‘맞춤 치료’ 기대
이 기술이 상용화되려면 아직 여러 단계를 거쳐야 합니다. 췌도 오가노이드를 실제 당뇨병 환자에게 적용하기 위한 오가노이드 표준화가 우선돼야 합니다. 오가노이드를 체내에 이식했을 때의 안전성·독성 평가를 위해 미국식품의약국(FDA)에서 임상 승인을 받을 계획입니다.

카이스트 의과학대학원 한용만 교수는 “추후 베타세포 분화 기능 고도화, 오가노이드 이식을 위한 복합제 개발 등의 연구를 진행해야 한다”며 “이런 과정들을 거치면 환자 맞춤형 차세대 당뇨병 치료 기술을 확립할 수 있을 것”이라고 말했습니다.

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