당뇨병은 우리 시대의 가장 시급한 건강 문제 중 하나이며, 이제 스웨덴 과학자들이 이 질병을 통제할 수 있는 새로운 방법을 시연했습니다. 눈은 혈당 수치를 조절하기 위해 인슐린 분비 세포를 이식하기에 효과적인 장소일 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
제1형 당뇨병 환자의 면역 체계는 실수로 췌장의 인슐린 생산 세포를 공격하여 신체가 혈당 수치를 조절할 수 없게 되어 일련의 건강 문제를 일으킵니다.
유망한 신흥 치료법 중 하나는 환자의 줄기 세포에서 새로운 췌장 세포를 성장시켜 장치에 탑재하고 신체에 이식하는 것입니다. 인간을 대상으로 한 임상 실험에서는 이 치료법이 성공적인 것으로 나타났습니다. 그러나 한 가지 중요한 문제가 있습니다. 즉, 면역 체계가 이 장치를 이물질로 인식하여 거부한다는 것입니다. 면역억제제는 이 문제를 해결할 수 있지만 환자를 감염 및 기타 질병에 취약하게 만들 수도 있습니다.
이제 스웨덴 KTH 왕립기술연구소(KTH Royal Institute of Technology)와 카롤린스카 연구소(Karolinska Institutet)의 과학자들은 임플란트 거부반응을 피할 수 있는 방법을 시연했습니다. 이전 연구에서는 이 장치를 피부 아래에 이식했지만, 새로운 연구에서는 팀이 눈에 이식했습니다. 이것이 불쾌하게 들리겠지만, 가장 큰 장점은 눈에 이식 장치에 부정적으로 반응하는 면역 세포가 없다는 것입니다. 또한, 안구는 혈관과 가깝기 때문에 인슐린이 혈류로 빠르게 들어갈 수 있습니다. 과학자들은 안구를 보는 것만으로도 인슐린의 기능을 쉽게 모니터링할 수 있습니다.
테스트에서 연구원들은 240 마이크론 길이의 쐐기 모양 장치를 개발하여 쥐의 안구 앞쪽(각막과 홍채 사이의 공간)에 이식했습니다. 이 장치에는 인슐린을 생성하는 췌장 섬 형태의 작은 기관이 포함되어 있습니다.
이번 연구의 공동 교신 저자인 Woutervander Wijngaart는 "우리는 살아있는 미생물을 마이크로 케이지에 수용하도록 이 의료 장치를 설계했으며 추가 고정 요구 사항을 피하기 위해 플랩 게이트 기술을 도입했습니다."라고 말했습니다.
쥐를 대상으로 한 테스트에서 연구팀은 몇 달 간의 실험 동안 장치가 움직이지 않은 상태로 남아 있음을 발견했습니다. 세포는 눈의 혈관과 빠르게 통합되어 실험 중에 정상적으로 기능했습니다.
이 개념 증명 연구는 눈이 당뇨병 및 기타 질병을 치료하기 위한 세포 치료법에 이상적인 위치임을 보여줍니다.
이번 연구의 제1저자인 Anna Herland는 "우리의 연구는 이식된 세포의 위치를 파악하고 기능을 모니터링할 수 있는 첨단 의료용 마이크로 장치를 향한 첫 번째 단계입니다. 우리의 설계를 통해 통합 전자 장치나 약물 방출과 같은 미래의 고급 장치 기능을 통합하고 사용할 수 있게 될 것입니다."라고 말했습니다.
이번 연구는 Advanced Materials 저널에 게재됐다.