바이오테크
재프로그래밍된 줄기세포로 당뇨병 역전 – 마침내 치료법?
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당뇨병 합병증
당뇨병은 전 세계 수억 명에게 영향을 미치는 질환군입니다. 인슐린 치료 등으로 생명을 지킬 수 있지만 삶의 질과 장기적인 건강에 부담을 줄 수 있습니다. 주요 유형인 제1형과 제2형은 원인이 다르며, 임신성 당뇨병 등 다른 형태도 있습니다. 공통적으로 혈당 조절과 인슐린 작용에 문제가 생깁니다.
인슐린은 혈액 속 당이 세포로 들어가게 합니다. 정상적으로 작동하면 인슐린 생산이 혈당을 조절하고 변동을 완화합니다.
흔한 증상으로는 잦은 소변, 심한 갈증과 배고픔, 체중 감소, 시야 흐림 등이 있습니다. 신경 손상은 대표적인 만성 합병증 중 하나입니다.
- 다뇨 (지나치게 잦은 소변)
- 다갈증 (심한 갈증)
- 다식증 (심한 배고픔)
- 다발신경병증 (신경 손상)
적절히 관리하지 않으면 당뇨병은 심혈관 문제뿐 아니라 신장, 눈, 신경, 청각 및 발(절단까지 포함)에도 손상을 일으킬 수 있습니다.
당뇨병은 사망과 장애의 중요한 원인입니다. 흔히 인용되는 연간 약 150만 명이라는 사망 추정치는 특정 연도의 통계이며, 모두가 치료를 받지 않아서 발생한 사망을 뜻하지는 않습니다.
이런 가운데 중국 연구진이 제1형 당뇨병 환자 한 명에게서 인슐린 투여 없이 혈당을 조절하는 상태를 달성했다고 보고한 것은 주목할 만합니다. 다만 한 명의 초기 임상 결과를 완치의 증거로 볼 수는 없습니다.
난카이대학교, 창핑연구소, 항저우 리프로제닉스 바이오사이언스, 베이징대학교 등의 연구진은 Cell에 「제1형 당뇨병 환자의 복부 전방 복직근초 아래에 화학적 유도 다능성 줄기세포 유래 췌도를 이식한 연구」를 발표했습니다.
줄기세포를 통한 신체 복구
줄기세포
우리 몸의 대부분의 세포는 신경세포나 근육세포처럼 특정 기능에 맞게 분화되어 있습니다.
발생 과정에서는 다능성 세포가 여러 세포 계통으로 분화합니다. 다만 모든 줄기세포가 모든 종류의 세포로 바뀔 수 있는 것은 아니며, 성체 줄기세포의 분화 범위는 제한됩니다.
분화된 세포를 다시 다능성 상태로 되돌린 뒤 필요한 세포로 만드는 것은 재생의학의 중요한 목표입니다. 환자의 피부나 지방 조직 등에서 얻은 세포로 심근세포, 간세포, 인슐린을 분비하는 췌도세포 등을 만드는 접근입니다.
출처: Cell Discovery
환자 자신의 세포를 사용하면 다른 사람의 세포에 대한 거부반응을 줄일 가능성이 있습니다. 그러나 제1형 당뇨병의 자가면역 반응까지 사라지는 것은 아닙니다.
유도 다능성 줄기세포는 흔히 유전자 발현을 재설정해 만듭니다. 최근에는 작은 분자를 이용한 화학적 신호로 분화된 세포를 다능성 상태로 되돌리는 방법도 개발되었습니다.
제1형 당뇨병 치료
중국 연구진은 환자의 세포를 작은 분자로 재프로그래밍하는 방법을 사용했습니다.
화학적 유도 다능성 줄기세포(CiPSC)를 만든 뒤, 이를 3차원 췌도 세포 집합체로 분화시켰습니다. 동물에서 안전성과 기능을 평가한 후 사람을 대상으로 한 초기 임상시험을 진행했습니다.
25세 여성에게 이식한 위치는 복부 근육 자체가 아니라 전방 복직근초 아래였습니다. 기존에 널리 연구된 간문맥 주입과 달리, 이 부위는 이식편을 영상으로 관찰하고 필요하면 제거하기에 유리할 수 있습니다.
출처: Cell
환자는 이식 후 75일부터 외부 인슐린 투여 없이 혈당을 조절할 수 있었으며, 논문은 약 1년간의 추적 결과를 보고했습니다. 이식된 세포의 인슐린 분비 기능이 확인되었습니다.
장기간의 효과와 안전성을 판단하려면 추가 추적이 필요합니다. 5년 동안 인슐린 없이 지낸다는 것만으로 모든 환자에게 적용되는 완치 기준이 자동으로 충족되는 것은 아닙니다.
연구진은 다른 참가자의 추적과 추가 임상시험을 계획하고 있었습니다. 발표 당시 다른 환자의 상세 결과는 아직 충분히 공개되지 않았으므로 성공을 일반화할 수 없습니다.
면역 반응은 어떨까요?
초기 결과는 유망하지만 해결되지 않은 문제가 있습니다.
이 환자는 이전 간 이식 때문에 이미 면역억제제를 복용하고 있었습니다. 제1형 당뇨병에서는 면역계가 인슐린을 분비하는 베타세포를 공격합니다.
따라서 이 연구만으로는 환자 자신의 세포로 만든 췌도를 면역억제제 없이 사용할 수 있는지 알 수 없습니다. 연구진은 자가면역 공격을 피하는 방법도 검토하고 있습니다.
다른 췌도 이식 연구
제2형 당뇨병?
별도의 상하이 연구진은 2024년 Cell Discovery에 「췌도 기능이 저하된 제2형 당뇨병 환자를 개인 맞춤형 내배엽 줄기세포 유래 췌도 조직으로 치료한 연구」를 발표했습니다. 이 환자도 이식 후 인슐린 투여를 중단할 수 있었습니다.
그러나 특정 환자에서 얻은 결과가 모든 제1형·제2형 당뇨병의 보편적 완치를 입증하는 것은 아닙니다.
범용 기증자 줄기세포
Vertex
환자마다 세포를 제조하는 방식은 대규모 공급이 어렵습니다. 국제당뇨병연맹의 2021년 추정치에서는 20~79세 성인 당뇨병 환자가 약 5억 3,700만 명이었고, 2045년에는 7억 8,300만 명에 이를 것으로 전망했습니다.
다른 접근은 공통으로 사용할 수 있는 세포를 미리 제조하는 동종 세포치료입니다. 다만 면역 거부반응에 대한 대책이 필요합니다.
Vertex Pharmaceuticals는 이러한 전략으로 제1형 당뇨병용 줄기세포 유래 췌도세포 치료 후보 VX-880을 연구했습니다. 초기 투여 사례에서 인슐린 필요량이 크게 줄어드는 결과가 관찰되었으나, 당시에는 소규모의 임상시험 단계였습니다.
VX-880은 간문맥으로 주입하며, 이식된 동종 세포를 보호하기 위해 지속적인 면역억제 치료가 필요합니다. 그 위험과 부담은 자가 세포 접근과 별도로 평가해야 합니다.
Vertex는 같은 췌도세포를 장치에 넣어 면역계로부터 보호하는 VX-264도 연구했습니다.
이 장치는 면역억제제 없이 세포가 살아남고 기능하도록 설계되었지만, 2024년에는 그 효과와 안전성을 임상시험에서 검증하는 단계였습니다.
회사는 세포치료 제조 역량을 확대하기 위해 Lonza와 제1형 당뇨병 세포치료 포트폴리오를 위한 전용 제조시설 건설을 추진했습니다. 계획된 면적은 13만 제곱피트 이상이며 최대 약 300개의 일자리를 예상했습니다. 이는 장치만을 위한 공장이 아니라 VX-880과 VX-264 등을 지원하는 세포치료 제조시설입니다.
CRISPR Therapeutics
CRISPR Therapeutics는 ViaCyte 및 이를 인수한 Vertex와 협력해, 인슐린 분비 세포로 분화하면서 면역 공격을 줄이도록 유전자 편집한 세포를 개발했습니다.
CTX211은 이러한 저면역성 세포치료 접근입니다. 세포를 물리적으로 격리하는 장치가 면역 회피를 담당하는 Vertex의 VX-264와 구분해야 합니다.
Vertex는 2024년 초 이 당뇨병 협력에서 참여를 중단했고, CRISPR Therapeutics가 CTX211 개발을 이어갔습니다.
이 결정의 이유를 VX-880의 성공 때문이라고 단정할 수는 없습니다. 두 회사는 별도로 혈액질환용 CRISPR 유전자 편집 치료제 CASGEVY를 공동 개발했습니다. 이는 최초의 승인된 CRISPR 유전자 편집 치료제로, 최초의 유전자치료제 전체를 뜻하지 않습니다.
다른 당뇨병 치료법
당뇨병 치료의 다른 진전은 「새로운 약물, 스마트 기기와 유전자치료를 통한 당뇨병 치료」에서 다뤘습니다.
줄기세포치료 외에도 다음과 같은 접근이 개발되고 있습니다.
- 인슐린 제형 개선:
- 혈당 변화에 반응하도록 설계된 인슐린과 별도로 개발되는 장기지속형 인슐린
- 먹는 인슐린 전달 기술
- 냉장 보관 부담을 줄이려는 안정성이 높은 인슐린 제형
- 인슐린 전달·혈당 관리 기기: 스마트폰과 연동되는 혈당 측정기부터 인공췌장 시스템까지
- GLP-1 수용체 작용제 등 당뇨병 약물. 같은 계열의 성분도 제품별 적응증이 다릅니다. 예를 들어 Wegovy는 체중 관리 등에 사용되며, 당뇨병 치료용 Ozempic과 구분됩니다.
- 제2형 당뇨병과 관련된 대사 경로를 조절하려는 유전자치료 연구. 아직 일반적인 예방·치료법으로 확립된 것은 아닙니다.
당뇨병 투자
당뇨병 환자 증가는 세계 의료체계의 비용 부담을 키웁니다. 개선된 약물과 기기는 치료의 질을 높일 수 있고, 유전자치료나 줄기세포치료도 장기적으로 기여할 가능성이 있습니다. 다만 연구 성과가 승인과 상업적 성공으로 이어질지는 별개의 문제입니다.
당뇨병 관련 기업의 주식은 증권사를 통해 거래할 수 있습니다. securities.io에서 미국, 캐나다, 호주, 영국 및 다른 여러 국가의 증권사 관련 글을 확인할 수 있습니다.
개별 당뇨병 기업 외에 바이오테크 분야 전반에 투자하는 ETF로는 WisdomTree BioRevolution UCITS ETF (WBIO) , VanEck Biotech ETF (BBH) 또는 First Trust NYSE Arca Biotechnology Index Fund (FBT) 등이 있습니다. 여러 기업에 분산할 수 있지만 시장 위험과 업종 집중 위험은 남습니다.
관련 글 「투자 대상으로 살펴볼 줄기세포 기업 다섯 곳」과 「새로운 약물, 스마트 기기와 유전자치료를 통한 당뇨병 치료」도 참고할 수 있습니다.
당뇨병 기업
1. Vertex Pharmaceuticals Incorporated
Vertex는 낭포성 섬유증 치료제 분야에서 성장한 뒤 다른 질환으로 사업을 확대하고 있습니다. 연구개발에 많은 자원을 투입하는 기업이며, 원문에서 인용한 직원 비율 및 비용 비율은 산정 연도와 기준에 따라 달라집니다.
VRTX 가격 차트
Vertex는 CRISPR Therapeutics와 겸상적혈구병 및 수혈의존성 베타지중해빈혈 치료제를 공동 개발했습니다.
당뇨병은 Vertex가 연구 중인 잠재적 시장 가운데 하나입니다. 면역억제제가 필요한 세포치료와, 그 필요를 줄이려는 장치·유전자 편집 접근을 각각 평가하고 있습니다.
출처: Vertex
비마약성 진통제 후보도 개발했습니다. 2024년에는 급성 통증용 후보 수제트리진의 임상 3상 결과와 허가 신청을 진행했지만, 시장 규모나 높은 가격이 상업적 성공을 보장하지는 않습니다.
Vertex는 낭포성 섬유증 중심의 사업에서 유전자 편집 치료, 당뇨병, 통증 등으로 영역을 넓히고 있습니다.
2. Novo Nordisk A/S
Novo Nordisk는 당뇨병과 비만 치료제로 잘 알려져 있습니다. 기업 개요는 「대형 우량 제약회사 다섯 곳」에서 다뤘습니다.
NVO 가격 차트
원문에 나온 비만 치료제 매출 비중 9%와 성장률 84% 등은 과거 특정 연도의 수치입니다. 2024년 현재 비중으로 읽어서는 안 됩니다. 비만 사업의 성장을 이끈 제품 중 하나는 Wegovy입니다. 성분인 세마글루타이드는 GLP-1 수용체에 작용해 식욕과 혈당 조절 등에 영향을 미칩니다.
출처: Novo Nordisk
Wegovy의 높은 수요는 매출 성장을 이끌었지만 공급 부족도 발생했습니다. 원문에서 인용한 2023년 매출 전망은 당시의 전망이며, 생산량 증가가 모든 지역의 수요를 충족했다는 뜻은 아닙니다.
회사는 미국에서 퀸 라티파와 함께 비만에 대한 낙인을 줄이는 캠페인도 진행했습니다. 세마글루타이드에 대한 관심은 중국 등 다른 시장에서도 커졌습니다.
일부 보도는 중국 의료기관에서 세마글루타이드 처방 수요가 급증한 사례를 소개했습니다. 그러나 특정 병원의 사례나 투여 건수를 전체 시장의 사용량 또는 적절한 처방의 근거로 일반화할 수는 없습니다.
Wegovy 공급이 부족할 때 같은 세마글루타이드 성분의 제2형 당뇨병 치료제 Ozempic을 체중 감량 목적으로 사용하는 사례도 있었습니다. 하지만 두 제품은 용량과 허가된 사용 목적이 다릅니다. 일론 머스크도 Wegovy 사용 경험을 언급했습니다.
치료를 중단하면 체중이 다시 늘 수 있어 장기 치료가 필요할 수 있지만, 모든 사람의 치료 기간이 같거나 회사의 지속적인 이익이 보장되는 것은 아닙니다.
일라이 릴리의 티르제파타이드에 관한 장기 사용 발언은 다른 성분과 회사의 사례이므로, 세마글루타이드의 개별 치료 기간을 결정하는 근거로 삼을 수 없습니다.
이 약물에는 췌장염, 담낭 질환, 탈수와 관련된 신장 손상 등 중요한 위험과 주의사항이 있습니다. 세마글루타이드의 갑상선 C세포 종양 경고는 동물시험 결과에 근거하며, 사람에서 같은 위험이 있는지는 알려져 있지 않습니다. 사용 여부는 제품의 허가사항과 개인의 건강 상태에 따라 의료진과 결정해야 합니다.
같은 계열이라도 제품별 위험과 금기사항은 다를 수 있으므로, 모든 경쟁 제품의 위험이 같다고 단정해서는 안 됩니다.
Wegovy의 성과는 「새로운 대형 의약품: Wegovy」에서, 후속 개발은 「아미크레틴이 Novo Nordisk의 다음 주요 치료제가 될 수 있을까?」에서 다뤘습니다.
Novo Nordisk는 주 1회 인슐린 등 투여 부담을 줄이는 치료와 다른 당뇨병 관련 접근을 개발해 왔습니다. 연구 중인 방법과 승인된 제품은 구분해야 합니다.
연구개발 범위에는 대사이상 관련 지방간염(MASH) 등 다른 질환도 포함됩니다. 후보물질 수와 개발 단계는 해당 시점의 파이프라인에 따라 달라집니다.
당뇨병 치료에서 성장한 Novo Nordisk는 비만 치료에서도 중요한 기업이 되었습니다. 다만 수요 증가만으로 현금흐름의 지속성과 예측 가능성이 보장되는 것은 아니며, 경쟁·공급·가격·규제에 영향을 받습니다.
