순천향대학교, 당뇨병 치료 차세대 조직공학 인공췌장 기술 개발

순천향대학교 연구진이 제1형 당뇨병 환자의 평생 숙명처럼 여겨졌던 인슐린 주사 치료를 대체할 수 있는 차세대 조직공학 인공췌장 기술을 개발했다. 기존에는 폐기되던 췌도세포를 재활용해 인슐린 분비 기능을 회복시키고 면역 거부 반응까지 낮춘 성과로, 재생의학 분야의 새로운 치료 플랫폼으로 주목받고 있다.

의과대학 재생의학교실 이병택 교수 연구팀이 지방 유래 줄기세포(ADSCs)와 췌도세포를 신장 세포외기질(k-ECM) 기반 지지체에 공동 이식하는 방식의 조직공학 인공췌장 기술을 개발했다.

이번 연구에는 최민지 박사(제1저자), 차크마 샨토 연구원, 압둘라 알 파하드 박사, 외과 배상호 교수 등이 참여했으며, 연구 성과는 바이오 소재·의과학 분야 세계적 권위 학술지인 ‘바이오액티브 머티리얼스(Bioactive Materials·IF 20.3)’에 게재됐다.

제1형 당뇨병은 인슐린을 분비하는 췌장의 베타세포가 파괴돼 발생하는 대표적인 자가면역질환이다. 췌도세포 이식이 치료 대안으로 제시돼 왔지만 이식 후 낮은 생존율과 면역 거부 반응, 부족한 세포 수급 문제 등이 상용화의 걸림돌이었다.

연구팀은 기존에 기능 저하 등의 이유로 폐기되던 ‘표준 미달 췌도세포’에 주목했다. 이들 세포가 분비하는 사이토카인과 성장인자, 세포외기질 신호가 지방 유래 줄기세포를 인슐린 생산세포(IPCs)로 분화시키는 생체 신호원 역할을 한다는 사실을 확인한 것이다.

또한 세포를 제거한 신장 조직의 지지체만 남긴 신장 세포외기질(k-ECM)을 활용해 혈관 형성을 촉진하고 이식 세포의 생존 환경을 개선했다. 실제 제1형 당뇨병 동물모델에 적용한 결과, 혈관 재형성이 증가하고 체내 인슐린 분비 기능이 회복됐으며 체중 감소 등 질환 악화가 억제된 것으로 나타났다.

특히 조직병리 및 RNA 시퀀싱 분석을 통해 염증 반응을 줄이고 조직 재생을 유도하는 M2 대식세포 비율이 증가하면서 면역 관용 상태를 형성해 면역 거부 반응까지 효과적으로 억제한 것으로 확인됐다.

이 교수는 “기능이 떨어져 폐기되던 췌도세포를 줄기세포 분화 촉진제로 재활용하고, k-ECM 기반 미세환경을 조성해 이식 세포의 생존성과 기능을 높인 것이 이번 연구의 핵심”이라며 “제1형 당뇨병은 물론 제2형 당뇨병 치료에도 적용 가능한 플랫폼 기술로 발전시켜 조직공학 인공췌장의 상용화를 앞당기는 데 기여하겠다”고 말했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 순천향대학교의 지원을 받아 수행됐다.