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“고통스런 인슐린 주사 이제 그만”…당뇨 치료, 바늘 대신 패치로


▲출처=셔터스톡

당뇨병 치료에 있어서 최악은 인슐린 주사다. 아무도 바늘에 찔리는 것을 좋아하지 않지만 혈당 수치가 상승할 때마다 당뇨병 환자들은 혈당 조절을 위해 인슐린 주사를 맞아야만 한다. 주사 시 통증뿐 아니라 주사바늘로 인한 지방비대증 등의 부작용도 문제점으로 지적되고 있다.

당뇨 환자의 삶의 질을 떨어뜨리는 가장 큰 요인 중 하나인 고통스런 인슐린 주사 문제를 해결하기 위한 다양한 연구들이 이뤄지고 있는 가운데 한번 치료로 1주일간 인슐린 치료 효과가 지속되는 2형 당뇨 환자를 위한 고통 없는 패치가 개발되고 있어 환자들에게 희소식이 되고 있다.

패치 하나로 1주일간 혈당 조절

미국 국립보건원(NIH) 연구원들은 2형 당뇨 환자의 혈류 내에서 상호작용하며 한번의 치료에 수일간 혈당을 조절하는 혁신적인 화합물을 고안하고, 쥐를 대상으로 한 실험을 통해 이 화합물의 효과를 입증해냈다.

용해되는 미세바늘 패치 형태의 이 화합물은 혈액 화학에 반응해 혈당을 자동으로 관리해주는 원리로, 갈조류에서 추출한 천연물질을 이용해 인슐린을 당뇨 환자에게 제공할 수 있다. 고통스런 주사 바늘 없이도 필요한 인슐린을 공급할 수 있다는 게 핵심이다.

이번 실험은 2형 당뇨 환자들은 여전히 어느 정도의 인슐린을 만들어 낼 수 있다는 점에 착안한 접근법이라는 게 NIH 관계자의 설명이다. 당뇨는 크게 1형, 2형, 임신형 당뇨로 구분되며, 선진국 당뇨 환자의 약 90% 가량이 2형 당뇨를 앓고 있다. 미세바늘이 적용된 이 패치는 자주 혈액 테스트를 해야 하는 기존 방법에 비해 덜 복잡하고 덜 고통스러운 방법이다.

이 패치는 알긴산염(alginate)이라 불리는 갈조류에서 추출한 천연 물질에 인슐린을 촉진하는 약물들을 섞어 제조되며 이 물질들이 미세바늘을 통해 환자 몸 속으로 전달된다. 이를 통해 매일 주사를 맞으며 고통 받아야 하는 일상으로부터 환자들을 해방시켜준다.

NIH 관계자에 따르면 알긴산염은 “부드럽지만 너무 부드럽지는 않은” 유연한 물질이며, 당뇨 패치용으로 사용하려면 진피층을 뚫을 수 있어야 한다. 이 물질이 평소에 바늘로서 이용되지는 않지만, 당뇨 패치용도로는 상당히 효과가 좋다.

이 패치는 알긴산염에 항당뇨제인 엑센딘-4(exendin-4)와 포도당 산화효소를 섞어 제작한다. 엑센딘-4와 포도당 산화효소는 혈액 화학에 반응해 인슐린 분비를 촉진하고 당수치를 조절한다. 혈당이 특정 수치를 넘어 상승하면 패치안에 있는 구리인산염과 포도당 산화효소가 반응하고 칼슘인산염을 만들어 당수치를 조절하는 엑센딘-4를 방출하게 한다.

체내 당수치가 올라갈 때 패치는 엑센딘-4를 방출하고 인슐린 수치를 올려 혈당 수치를 안정화 시키며, 혈당 수치가 정상점까지 내려오면 패치의 기능이 약화되며 엑센딘-4 방출이 멈춘다. 연구원들은 약 0.5평방인치 크기의 패치로 쥐의 혈당 수치를 1주일간 조절하는 데 충분한 양의 약물을 공급할 수 있음을 입증했다.

NIH 관계자는 “우리는 이를 즉각적이고 스마트한 방출이라 부른다. 현존하는 대부분의 방법들은 방출을 계속되게 하지만 우리의 방법은 필요할 때는 빠른 방출을 촉진하고 당수치가 안정화 됐을 때는 방출을 느려지게 하고 멈추게 한다”며 “패치의 사이즈를 키우고 길이와 모양 및 바늘형태를 최적화 해야 하며 이 패치 적용 시 샤워를 하거나 땀을 흘리는 등의 일상 생활이 가능해야 한다”고 설명했다.

▲출처=Diabetes Education Online

짧은 바늘, 인슐린 펌프 등 다양한 시도 이어져

이 외에도 주사를 대체하는 인슐린 펌프, 길이를 줄인 주사바늘 등 고통스런 긴 인슐린 주사바늘을 대체할 수 있는 방법들의 가치가 조명되고 있으며 해당 제품들에 대한 필요성에 대한 목소리가 높아지고 있다.

글로벌 헬스케어 기업 벡톤디킨슨코리아(BD코리아)는 인슐린 주사바늘이 긴 것보다 짧은 것이 안전하고 효과적이며, 지방비대증 등 인슐린 합병증 감소에 도움이 된다고 강조하고 있다. 짧은 바늘은 긴 주사바늘과 비교해 통증이 적고 혈당조절 효과도 동등하다는 연구결과들도 있다.

이 회사 관계자는 자사의 4mm 길이의 BD 펜니들 제품을 소개하며 "4mm 펜니들은 5∼12.7mm 길이의 제품들에 비해 통증이 적으며, 환자의 전반적인 선호도가 높고 긴 바늘 제품과 동등한 효과의 혈당 조절이 가능하다"고 설명한다.

이 제품은 약물 흐름을 기존 주사기 대비 최대 149% 향상시켰으며, 펜 버튼을 누르는 힘을 최대 62% 감소, 약물 주입 시간은 최대 60% 단축시켰다. 또한 주사침 끝이 얇아 기존 주사기보다 쉽게 피부를 관통할 수 있도록 했다.

▲출처=BD코리아

이와 함께 인슐린 자동 주입기(인슐린펌프)를 사용하는 1형 당뇨병을 앓는 소아와 청소년들이 인슐린 주사를 맞는 아이들보다 혈당 조절이 더 잘되고 후유증도 더 적은 것으로 나타난 미국의 연구 결과도 나온 바 있다. 특히 국내산 인슐린 펌프의 가격이 수입산의 절반에 불과해 세계에서 인정받고 있다.

한편 국제 당뇨 연합이 발표한 ‘2017 당뇨병 아틀라스’에 따르면 전세계 당뇨 환자는 2017년 현재 약 4억 2,500만명으로 사상 최대에 달하며, 오는 2045년까지 7억명에 도달할 것으로 예상된다. 특히 당뇨로 인한 사망자 수는 연간 400만명이며 당뇨병과 당뇨병 합병증으로 인한 사망은 대부분의 국가에서 사망원인 상위를 차지한다.

전세계 성인 11명 중 1명이 당뇨를 앓고 있으며 한국을 포함한 서태평양 지역은 세계에서 당뇨 환자가 가장 많은 지역이다.

인슐린 펌프(▲출처=수일개발)

 


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