런던, 2025년 6월 28일 /PRNewswire/ — 국제 과학자 팀이 새로운 바이오잉크를 사용해 기능성 인간 췌도(islets)를 3D 프린팅하는 데 성공하며 당뇨병 연구에 중대한 진전을 이뤘다. 6월 28일 열린 ‘유럽장기이식학회 학술대회 2025(ESOT Congress 2025)’에서 발표된 이 신기술은 제1형 당뇨병을 앓고 있는 환자에게 더 효과적이면서 덜 침습적인 치료법을 제공할 수 있는 길을 열어줄 것으로 기대된다.
이번 혁신은 알지네이트(alginate)와 인간 췌장 조직에서 탈세포화, 즉 세포를 제거한 조직을 섞어 만든 맞춤형 바이오잉크를 사용해 췌장에서 인슐린을 생성하는 세포 군집인 인간의 췌도를 프린팅하는 방식으로 이루어졌다. 이러한 접근 방식은 최대 3주간 생존하며 기능하는 내구성이 좋은 고밀도 췌도 구조물을 생성했다. 이 구조물은 포도당에 강한 인슐린 반응을 유지함으로써 미래 임상시험 적용 가능성을 입증했다.
기존의 췌도 이식은 일반적으로 간에 주입하는 방식인데, 이 과정에서 심각한 세포 손실이 유발되고 장기적 성공률도 낮다. 반면 3D 프린팅된 췌도는 피부 바로 아래에 이식되도록 설계되어 국소 마취와 작은 절개만으로 간단하게 이식이 가능하다. 이러한 최소 침습적 방식은 환자에게 더 안전하고 부담이 적은 치료 옵션을 제공할 수 있다.
본 연구 논문의 주요 저자인 콰틴 페리에(Quentin Perrier) 박사는 “우리의 목표는 췌장의 자연환경을 재현해 이식된 세포가 생존하고 잘 기능하도록 만드는 것이었다”면서 “우리는 췌장의 지지 구조를 모방한 특수 바이오잉크를 사용해 췌도가 생존하고 기능하는 데 필요한 산소와 영양분을 공급했다”고 말했다.
바이오프린팅된 췌도는 90% 이상의 세포 생존율을 나타내며 건강하게 생존했다. 이들은 일반 췌도 준비 방식보다 포도당에 더 민감하게 반응하면서 필요시 더 많은 인슐린을 분비했다. 21일이 지나자 췌도는 혈당 수치를 감지하고 반응하는 능력이 더 강해졌다. 이는 이식 후에도 잘 기능할 수 있다는 걸 보여주는 중요한 신호다. 구조는 뭉치거나 무너지지 않고 형태를 잘 유지하면서 기존의 접근법에서 흔히 발생하는 문제를 극복했다.
또한 3D 프린팅 구조는 ‘다공성 구조(porous architecture)’ 덕분에 내장된 췌도에 산소와 영양분이 잘 스며들게 해줬다. 이 구조는 세포의 건강을 유지하고 ‘혈관 형성(vascularisation)’을 촉진했다. 이는 모두 이식 후 장기 생존과 기능 유지에 매우 중요하다.
페리에 박사는 “바이오프린팅에 동물 세포 대신 실제 인간 췌도를 사용한 최초의 연구 중 하나인 이번 연구에선 믿기 힘들 정도로 유망한 결과가 나왔다”면서 “이로써 우리는 당뇨병 치료를 위해 즉시 사용 가능할 뿐만 아니라 언젠가 인슐린 주사를 불필요하게 만들어줄 치료법을 개발하는 데 한 걸음 더 다가섰다”고 말했다.
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