중국 베이징대 연구팀이 환자 유래 iPS 세포로부터 인슐린을 합성하는 세포를 만들어 이식한 결과 인슐린 투여 없이도 거의 완벽하게 혈당을 조절할 수 있을 만큼 치료에 성공했다고 발표했다.
전 세계적으로 5억 명에 이르는 당뇨병 환자가 있으며 이들 중 대부분은 2형 당뇨병을 앓고 있지만 일부는 면역계가 인슐린을 생산하는 췌장 베타세포를 공격해 인슐린을 거의 또는 전혀 분비할 수 없는 1형 당뇨병 환자다.
1형 당뇨병 치료로는 기증자 췌장에서 베타세포를 추출해 환자 간에 이식하는 췌도 이식이 시행되고 있다. 하지만 기증자 세포를 환자가 거부하지 않도록 하기 위해 면역 억제제가 필요하다.
반면 줄기세포를 사용하면 실험실에서 신체 모든 조직을 배양할 수 있어 무한한 췌도 이식 공급원이 될 가능성이 있다. 또 환자 자신의 세포를 이용하면 면역 억제제를 사용할 필요가 없어진다.
이번에 베이징대 세포 생물학자 덩 홍쿠이(Deng Hongkui) 박사 팀은 1형 당뇨병 환자 3명으로부터 세포를 채취해 이를 다능성 상태로 되돌린 뒤 원하는 세포로 분화시켰다. 이 재프로그래밍 기술은 2006년 교토대학 연구팀이 iPS 세포로 개발한 것인데, 유전자 재프로그래밍 과정에서 예기치 않은 돌연변이나 암 발생 위험이 있었다.
이번 연구팀은 이전에 다른 연구자가 개발한 화학적 유도 다능성 줄기세포(CiPS) 기술을 사용해 화학 물질만으로 분화 과정을 보다 정밀하게 제어해 환자 세포에서 췌도 세포 덩어리를 만들었다.
2023년 6월 진행된 이식 수술에서는 췌도 세포 150만 개가 한 여성 환자 간에 30분 만에 이식됐다. 이 여성은 2개월 반 후 인슐린 보충 없이 생활할 수 있을 만큼 충분한 인슐린을 분비할 수 있게 됐다. 췌도가 췌장이 아닌 간에 이식된 이유는 간 혈관에 주사하는 방식으로 쉽게 이식할 수 있기 때문.
치료를 받은 여성은 1년 이상 높은 인슐린 수치를 유지하고 있으며 혈당이 급격하게 변동하지 않고 하루 중 98% 시간 동안 목표 혈당 범위 내에서 혈당을 유지할 수 있었다. 전문가는 이건 놀라운 일이라며 다른 환자에게도 적용할 수 있다면 대단한 성과가 될 것이라고 말했다.
물론 여성 세포가 완치됐다고 판단하기 위해서는 최대 5년 동안 인슐린을 계속 생산할 수 있는지 확인해야 한다고 한다.
또 이 여성은 이미 이전 이식 수술에서 면역 억제제를 투여 받았기 때문에 이번 연구에서는 거부 반응 위험에 대한 평가가 이뤄지지 않았다. 게다가 1형 당뇨병 대부분은 자가 면역이 원인이므로 이식된 세포가 체내에서 이물질로 간주되지 않더라도 면역계가 여전히 췌도를 공격할 위험이 남아 있다.
연구팀에 따르면 1형 당뇨병 환자 다른 2명도 매우 긍정적인 결과를 보였으며, 2024년 11월에 치료 1년을 맞이한다고 한다. 연구팀은 앞으로 시험 대상을 10~20명으로 확대할 계획이다.
또 줄기세포를 이용한 당뇨병 치료에 대한 유망한 결과도 보고되고 있다. 매사추세츠주 보스턴에 있는 생명공학 회사(Vertex Pharmaceuticals)가 주도한 시험에서는 1형 당뇨병 환자 12명이 면역 억제제를 투여 받으며 줄기세포로 만든 췌도를 간에 이식받았고 모든 환자가 인슐린을 분비할 수 있게 됐다. 일부는 인슐린이 필요하지 않게 된 사례도 있다고 한다.
연구팀도 기증자 iPS 세포로 만든 췌도 세포를 이용한 시험 준비를 시작했으며 2025년 2월 개발한 췌도 세포 시트를 이식하는 수술이 진행될 예정이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.