인슐린을 만들어내는 췌장 세포를 FDA에서 승인받은 약물로 생성

Pancreatic Cells Made To Produce Insulin Using FDA-Approved Drug

인슐린을 생산하는 췌장세포를 FDA 승인받은 약물을 사용하여 만듬

November 25, 2015 | by Justine Alford

2015년 9월 25일 | Justine Alford가 쓴 기사입니다.

사진 저작권 : 매일 인슐린 주사 맞는 날이 사라지는 때가 가까워질 발견

MihaPater/Shutterstock

대단한 진보인데요, 과학자들이 췌장조직을 인슐린을 생산하는 세포로 변환하도록 조작하였습니다. 이 모든 과정에서 유전자 조작이 전혀 사용되지 않았습니다. 이게 다가 아닙니다. 이 연구자들은 사상 처음으로 이미 FDA에서 승인된 약물을 사용하여서 이러한 결과를 성취하였습니다. 이 연구는 제 1형 당뇨환자들이 언젠가는 매일맞는 주사를 버리고 다시 스스로 인슐린은 만들어 내기 시작할 가능성을 높였습니다. 이 연구는 Diabetes 에 실려 있습니다.

제 1형 당뇨병 환자들의 면역 체계는 실수로 췌장의 인슐린을 생산하는 세포(베타 세포)를 외부의 위협으로 인식하여 그것들을 파괴합니다. 그래서, 그 환자들은 혈당량 조절을 위하여 정기적으로 인슐린 주사를 맞아야 합니다. 이러한 적절한 관리에도 불구하고 혈당량이 위험수치에 도달할 가능성은 항상 존재합니다.

여러 연구가 인슐린 전달이나 인슐린 감지에 집중되어있는 반면에 다른 연구들은 손상된 췌장 조직을 치료를 통하여 대체할 방안을 탐구하고 있습니다. 인슐린을 생산하는 세포를 이식하는 것은 이미 실제로 성공을 했었습니다. 하지만 조직기증자가 전세계적으로 부족하기 때문에 많은 이들이 택할 수 있는 방법은 아닙니다. 과학자들이 찾아낸 또 다른 방법은 바로 이미 존재하는 췌장 세포의 기능을 바꿔버리는 것입니다.

 췌장 대부분의 세포는 실제로 인슐린 생산에 특화되어 있지는 않습니다. 하지만 과학자들은 이것들의 유전자 패턴 표현을 바꾸어 베타 세포처럼 기능하도록 할수 있는 가능성을 보였습니다. 하지만 췌장 세포의 유전자를 바꾸기 위해서 사용하는 바이러스가 때때로 환자에게 부담을 줄 수 있기 때문에 이러한 접근법은 문제의 소지가 있습니다.

당뇨로 고통 받는 사람들에게 매일 맞는 인슐린 주사는 계속되는 부담입니다. 

Syda Productions/Shutterstock

하지만 대안도 존재합니다.현재 연구를 넘어서는 연구자들은 먼저 췌장이 조상세포(progenitor)라고 불리는 세포들을 생산한다는 것을 발견하였습니다. 조상세포는 적절한 지시를 받게 되면 베타 세포로 변화합니다. 중요한 건, 연구팀이 조상 세포 공급을 위해서는 "뼈 형태형성단백질(morphogenic protein - BMP)통로" 라고 불리우는 통로에 신호를 활성화시켜야 한다는 것을 발견했습니다. BMP는 분자 과학자들이 사용하는 용어로 "성장 계수"라고 합니다. 이러한 이름에서 알수 있듯이 BMP는 뼈를 형성하는데 포함됩니다. 하지만 이러한 초창기에 과학자들이 발견한 역할뿐만 아니라 BMP는 조직 성장과 몸 전체의 구성에 참여합니다.

 이러한 지식으로 무장한 Miami 대학의 연구자들은 이미 뼈 성장을 돕는데에 사용된

  BMP-7에 인슐린을 생산하지 않는 췌장 조직을 노출시키기 시작했습니다. 놀랍게도, 인슐린을 만들어내는 세포들이 즉시 모여들기 시작했고, 이 모여든 세포들은 호르몬 수치를 이전 다른 실험집단에 비해 50~250배 상승 시켰습니다. 중요한건 이러한 세포들이 쥐에게 이식되었을 때 잘 작동한다는 것 입니다. 마치 원래 있었던 베타세포처럼 인슐린을 생산할 뿐더러, 글루코오스 수치에 따라 반응까지 했습니다.

 이러한 발견은 언젠가 이러한 세포가 당뇨병 환자에게 그들 스스로 인슐린을 생산할 수 있도록 이식할 가능성을 더욱 더 높여줍니다. 당연히, 그 세포들은 면역체계에 의한 파괴를 막기위한 어떠한 방어기제를 갖고 있어야 하며, 아마도 면역억제 약물과 병행해야 할 수도 있습니다.  하지만 연구팀은 이 세포가 궁극적으로는 당뇨병 환자의 정상적인 췌장의 기능을 수행하는 생체 공학적으로 설계된 작은 장기를 형성할 것이라고 믿습니다. 다른 방법으로는 이 약물이 환자에게 직접적으로 영향을 미쳐 조상세포를 베타세포로 변환시키도록 자극하는 것입니다. 물론 이를 위해서는 좀 더 많은 연구가 필요할 것 입니이다.