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1형 당뇨병 치료 방식 바꿀까…오픈소스 인슐린 투여 장치

당뇨병에는 여러 종류가 있으며 이 중 하나가 1형 당뇨병이다. 1형 당뇨병은 췌장 β세포가 파괴되어 인슐린이 나오지 않게 되면서 만성적인 고혈당 상태가 되어 당뇨병을 발병하게 된다. 1형 당뇨병 대처에는 펜형 주사기 등을 이용한 체내에 인슐린 투여가 필요하다. 다만 일부 1형 당뇨병 환자는 자동으로 인슐린을 투여하는 소프트웨어나 기기를 직접 만들어 대처하기도 한다.

당뇨병을 앓지 않는 사람은 혈당치 변동에 따라 자신의 췌장에 존재하는 β세포가 인슐린을 분비해 혈당치를 적절한 범위로 유지한다. 하지만 1형 당뇨병 환자는 췌장 β세포가 어떤 이유로 사멸해 버려 인슐린 분비를 할 수 없게 된다. 이 때문에 정기적으로 인슐린을 섭취할 필요가 있지만 펩티드 호르몬인 인슐린은 일반 약과 같이 입으로 섭취하면 위에서 소화, 분해되어 버린다. 따라서 적절한 양의 인슐린을 투여하려면 주사에 의해 직접 혈관에 투여해야 한다.

일부 1형 당뇨병 환자 커뮤니티는 인슐린 투여 장치와 항상 자신의 혈당치를 감시할 수 있는 장치를 이용한 웨어러블 기기를 자작하고 있다. 하지만 초기 장치는 자신의 혈당 변화에 따라 식사와 운동을 예측한 다음 적절한 인슐린 복용량을 직접 계산해야 했다. 따라서 커뮤니티는 혈당치 데이터를 분석하고 자동으로 적절한 양 인슐린을 투여할 수 있는 알고리즘을 개발하기를 원했다.

2015년 2월 커뮤니티 멤버인 데이나 루이스는 자동으로 인슐린을 투여하는 알고리즘(OpenAPS) 코드를 공유하고 테스트를 시작했다. 오픈APS는 수많은 1형 당뇨병 환자 피드백을 모았다.

오픈APS 공개를 계기로 자동 인슐린 투여에 관한 오픈소스 알고리즘이 많이 개발, 공개되고 잇다. 현재 1형 당뇨병 환자 3만 명이 AID에 오픈소스 알고리즘을 사용하고 있다고 한다. 사용하는 알고리즘에는 오픈APS 외에 루이스의 알고리즘을 발전시킨 안드로이드APS(AndroidAPS)나 스마트폰 앱 타이드풀루프(Tidepool Loop) 등이 이용되고 있다.

2023년 1월에는 미식품의약국 FDA가 오픈소스 알고리즘을 기반으로 한 AID 시스템인 타이드풀루프에 처음으로 인가를 내줬다. 하지만 오픈소스 알고리즘을 기반으로 한 AID 시스템은 지금까지 여러 차례 안전성이 확인됐음에도 불구하고 인슐린 투여를 담당하는 자체 제작 장치 분야는 발전하지 못했다. 이유로는 흩어져 있는 기업이 개발한 혈당치 모니터나 인슐린 투여용 펌프에 대한 호환성이 요구되고 각 제조사간 협력 관계가 요구되기 때문이다.

한편 AID 관련 장치 제조업체는 타사에 기술을 제공하는데 신중한 자세를 보이고 있다. 캘리포니아에 위치한 펌프 제조업체인 탄뎀(Tandem)은 알고리즘이 인슐린용 투여용 펌프가 아닌 스마트폰 앱에서 실행되는 경우 스마트폰 고장이나 연결 문제가 치료 위험이 될 수 있다고 말한다. 또 영국 의료 기술 기업인 메드트로닉(Medtronic)은 오픈소스 알고리즘과의 상호 운용이 가능한 기기 설계와 개발을 포기하고 독자 시스템 설계를 우선하기로 결정했다.

이런 가운데 오타고대학 연구팀은 오픈소스 인슐린 투여용 펌프 임상 시험에 성공했다. 연구팀은 앞으로 목표로 제조업체에게 이번 펌프 설계 계획을 무료로 제공해 상용 AID 시스템 제조사 몇 분의 1 비용으로 펌프 제조를 실시하는 걸 들고 있다. 상업용 AID 시스템과 달리 오픈소스에서 개발이 진행되는 알고리즘은 항상 커뮤니티 내 아이디어와 혁신을 가져온다. 한 전문가는 오픈소스 AID 시스템에 비해 상용 AID 시스템에는 고급 기능이 탑재되어 있지 않다고 지적한다. 오픈소스 알고리즘은 완전히 자동으로 혈당치를 모니터링하고 적절한 양의 인슐린을 투여한다. 한편 상용 AID 시스템은 적절한 인슐린량 조정을 위해 먹는 식사 등을 수동으로 입력할 필요가 있다고 한다. 또 일부 오픈소스 알고리즘은 환자 다이어트와 아드레날린량, 스트레스, 흥분 정도에 관계없이 적절한 인슐린량을 자동 조절하고 투여할 수 있다.

한 전문가는 일부 환자는 오픈소스로 개발된 자신의 AID 장치를 조정하려는 반면 다른 환자는 상용 AID 제조업체 지원과 단순성을 요구하고 있다며 때로는 중요한 건 환자 개인이 자신에게 가장 적합한 AID 시스템을 찾는 것이라고 말한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

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