캐나다 토론토대학교의 연구진이 동물실험에서 피부 아래가 췌도 이식을 위한 최적의 위치가 될 수 있다는 것을 증명하는데 성공했다.
토론토대학교 생체재료&생체공학연구소(IBBME)는 건강한 췌도 세포를 피하 이식해 인슐린을 생산하고 혈당을 조절하는 치료법을 연구했다. 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재된 이 연구의 선임연구원인 마이클 세프톤 교수는 “피부는 쉽게 접근할 수 있다는 이점을 갖고 있다”며 “다른 이식부위와 비교했을 때 위험도 더 적은 편”이라고 설명했다.
제1형 당뇨병 환자는 췌도에서 인슐린을 분비하는 베타 세포가 손상되기 때문에 새로운 건강한 세포 이식이 인슐린 기능을 회복시킬 가능성이 있다. 하지만 적절한 부위에 이식하는 것이 어렵다고 알려져 있다.
연구 주저자인 IBBME의 알렉산더 블라오스 박사후보는 “췌도는 췌장에서 소화 효소를 분비하는 췌장 세포 사이로 흩어져 있다”며 이 때문에 이식된 췌도가 이러한 효소를 분비하는 부위에 전달될 가능성이 높다고 말했다.
복강과 간 같은 이식할 수 있는 다른 부위의 경우에는 적대적 환경을 갖고 있기 때문에 새로운 세포를 손상시켜 기능을 잃게 할 가능성이 크다고 한다. 블라오스는 “피부를 통한 접근은 특히 췌도 이식을 받은 환자가 공여세포에 부정적으로 반응할 경우에 더 쉽게 관리할 수 있게 한다”며 “피부 아래 공간이 넓기 때문에 많은 도세포를 지원할 수 있다”고 부연했다.
블라오스는 간에 이식하는 방법이 매우 많은 공여세포를 필요로 하기 때문에 피부 아래에 췌도 이식을 하는 방법을 연구하게 됐다고 밝혔다. 간에 도세포를 주입할 경우 최초 48시간 내 이식된 세포 중 약 60%를 잃게 될 수 있어 보통 환자 1명당 2~3명의 기증자가 필요하다고 한다.
IBBME의 연구진은 제1형 당뇨병에 대한 쥐 모델을 대상으로 피하 이식을 평가하는 동물실험을 실시했다. 쥐에서 건강한 췌도 세포를 추출했으며 이를 상피세포로 덮인 콜라겐 실린더로 이뤄진 조작된 조직 모듈에 내장시켰다.
이러한 췌도 세포를 피하에 주입한 결과 이식된 쥐의 혈당 수치가 21일 이내 정상적인 수준으로 회복되고 유지되는 것으로 관찰됐다. 조직 모듈 없이 췌도 세포만 이식한 쥐에서는 혈당조절효과가 나타나지 않았다. 이식을 제거했을 때는 혈당 수치가 다시 당뇨병 수준으로 돌아갔다고 한다.
블라오스는 이러한 결과가 큰 그림의 시작에 불과하다고 강조했다. 췌도는 췌장에서 약 1%를 차지하지만 췌장에 들어가는 혈액 중 약 15~20%가 필요하기 때문에 도세포에 충분한 혈액을 공급할 수 있는 방법을 자세히 연구해야 한다는 것이다.
세프톤 교수는 “다음 단계의 연구에서는 혈관 네트워크 조작을 먼저 실시한 이후 이미 혈관이 발달된 조직에 더 적은 도세포를 주입하는 방법을 시험해 볼 것”이라며 “혈관이 잘 발달된 환경은 더 많은 세포들이 생존하고 제 기능을 할 수 있게 하기 때문에 환자 1명 당 다수의 기증자가 필요하지 않게 만들 수 있다”고 덧붙였다.
