[기획특집: 당뇨병] 3. 당뇨병 기초상식 - 당뇨병 치료의 핵심, '인슐린' 이야기

인슐린은 우리 몸 속 췌장에서 분비되는 호르몬이다. 우리가 엄마 젖을 빠는 순간부터 분비되기 시작하는 인슐린은 혈액 속의 포도당의 양을 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 이 인슐린의 합성과 분비가 잘 이루어지지 않거나, 역할을 충분히 하지 못하게 될 경우, 혈당이 세포 속으로 들어가지 못하고 혈관 속에 남아있는 당뇨병이 발생하게 된다. 이런 이유로 인슐린은 당뇨병을 이해하고 치료하는 데 기본이 되는 물질이라 할 수 있다.

아주 옛날부터 인간의 역사와 함께 해 왔던 당뇨병과의 싸움에 있어 획기적인 전기를 마련하게 된 것은 인간이 인슐린을 발견한 이후부터라고 해도 과언이 아니다. 그런 이유로 혹자는 인슐린을 페니실린만큼이나 인간의 역사를 바꾼 획기적인 약물로 꼽기도 한다.

인슐린의 발견과 인슐린 치료의 역사

정확한 기전이 밝혀지기 전에 당뇨병은 다리의 근육이 녹아서 오줌으로 흘러내리는 병으로 알려져 있었다. 오줌의 양은 많아지는데, 다리는 점점 얇아지기 때문이다. 그러나 그런 무지의 시절이 지나고 당뇨병의 기전이 밝혀진 후에도 한동안 당뇨병은 여전히 두려운 병으로 남아 있었다. 혈당을 조절하면 별다른 증상이 없는데, 이 혈당 조절을 위한 치료법이 마땅치 않았기 때문이다. 인슐린의 발견을 통해 비로소 당뇨병을 의학적으로 치료하고 관리하는 것이 가능해졌다.

당뇨병 치료에 있어 가장 큰 진척을 보게 된 것은 1921년 캐나다의 프레데릭 밴팅(Frederick Banting)과 찰스 베스트(Charles Best)가 했던 실험 덕분이었다. 이들의 끈질긴 노력 끝에 마침내 개의 췌장에서 인슐린을 추출해내는데 성공하면서 당뇨병 치료는 획기적인 전기를 맞게 된다. 1922년부터 인슐린이 상용화되면서 많은 당뇨병 환자들의 생명을 구하게 된 것이다. 그로부터 2년 뒤인 1923년에는 ‘일레틴(Iletin)’이라는 이름으로 첫 인슐린 제품이 선을 보였다. 이때부터 비로소 당뇨병 환자들은 인슐린 주사를 이용하여 혈당을 내리는 치료를 받을 수 있게 된다.

이 발견이 얼마나 엄청난 것이었는지, 인슐린을 발견한 그 해 프레데릭 밴팅은 그 공로를 인정받아 캐나다인으로서는 최초로 노벨생리학상을 수상했다. 세계당뇨병연맹(IDF)과 세계보건기구(WHO)가 지정한 세계 당뇨병의 날이 11월 14일인 것도 바로 당뇨병 치료 역사에 있어 혁혁한 공을 세운 프레데릭 밴팅의 생일을 기념해서이다.

그 후 1955년 영국의 생화학자 프레데릭 생어(Frederick Sanger)가 인슐린의 아미노산 배열을 알아내게 된다. 이 발견 덕분에 1963년에는 인슐린을 화학적으로 합성할 수 있게 됐고, 1980년에는 마침내 사람 인슐린이 개발됐다. 동물에서 추출한 인슐린이 아니라, 유전자 재조합 방식에 의한 인슐린의 대량 생산이 가능해진 것이다.

그 전에는 주로 소나 돼지에서 인슐린을 얻었는데, 소의 인슐린은 3개의 아미노산이, 돼지 인슐린은 1개의 아미노산이 사람의 것과 달라 여러 문제를 야기했다. 사람과 맞지 않는 것도 문제였지만 정제 기법이 발달되지 않아, 면역학적 문제로 주사 부위의 지방 위축, 국소 및 전신 알레르기 반응, 혹은 인슐린 항체 형성에 따른 인슐린 저항성 등이 생기는 것도 문제가 되었다.

그러나 1982년 이후 정제기법이 발전하면서 고순도 동물 인슐린 생산이 가능해지고, 또 유전자 재조합 기법에 따라 인슐린의 대량 생산이 가능해짐에 따라 인슐린과 관련된 문제가 거의 해결되게 되었다.

프레데릭 생어 등 많은 과학자들의 헌신적인 노력 덕분에 오늘날에는 수만 명의 사람이 1주일 동안 생산해내는 것과 맞먹는 엄청난 양의 호르몬을 단백질 재조합 기술을 이용해 다량 생산하는 일이 가능해진 것이다.

근래에 들어서는 여러 종류의 인슐린 동족체(analogue)들이 개발되고 있다. 인슐린 동족체는 분자생물학적인 방법을 통하여 인슐린의 단백질 구조를 변형시킴으로써 인슐린 작용 발현시간을 빠르거나 느리게 변형한 것으로, 좀 더 생리적인 인슐린 치료를 가능하게 해주고 있다.

예를 들어 식후혈당 상승을 막기 위해 흔히 사용되고 있는 인슐린 동족체중 하나인 초속효성 인슐린의 경우 보다 빠른 작용으로 정상인의 식후 인슐린 분비 패턴과 유사하게 작용하도록 만들어져 있다. 또 지속형 인슐린의 경우 24시간 혈당강하 효과가 지속되어 하루 한번 사용으로 편리하게 혈당 조절이 가능하다. 중간형 및 초속효성 인슐린 등 다양한 비율로 혼합 제조된 인슐린이 만들어졌으며, 이를 담는 용기도 펜형 인슐린 주사로 개발되어 쉽고 간편하게 투여할 수 있게 되었다.

당뇨병 환자 중에서는 주사로 약물을 주입하는 ‘주사치료’라는 이유로 인슐린 치료에 대해 막연한 불안감과 거부감을 호소하는 이도 있다. 또한 인슐린 치료를 시작하면 의존성이 생겨서 계속 진행되어야 한다고 생각해서 꺼리는 환자도 있다. 그러나 인슐린 치료는 당뇨병 치료 중 가장 오래되고 안전한 치료법이라 할 수 있다. 심지어 임신한 환자의 경우, 인슐린 치료가 더욱 필요함에도 불구하고, 아이에게 해가 될까 인슐린 치료를 거부하는 이들도 있어 의료진의 애를 먹이기도 한다.

필요 시 적절한 인슐린 치료를 한다면 당뇨병 합병증의 예방에 도움이 되며, 임신성 당뇨병 환자에서도 태아와 엄마 모두의 건강을 지켜줄 수 있는 있는 치료 수단이다. 인슐린 치료가 금기가 되는 환자는 사실상 없다고 해도 무방할 정도로 당뇨병 치료에 있어 안전한 치료다.

인슐린은 많은 과학자들의 피땀 어린 노력 끝에 발견된 후부터 비약적인 진보를 이룩했다. 지금 이 시간에도 세계 각처 어딘가의 실험실에서는 인슐린과 관련된 연구가 계속되고 있다. 하지만 아직도 인슐린이 주사의 형태로만 투여가 가능한 상태여서, 환자들이 인슐린 주사에 대해 공포감을 갖고 있는 것은 앞으로 과학자들이 풀어야 할 숙제다. 흡입형 인슐린의 승인이 최근 미국 FDA에서 긍정적인 검토를 받고 있는 가운데, 의학 기술의 눈부신 발전 속도에 비춰본다면 머지않아 먹는 인슐린이 개발될 지도 모른다.

좀더 수월하게 인슐린 치료를 받는 세상에서 당뇨병 관리를 하는 날을 맞이하기 위해서라도 지금 현재의 인슐린 치료를 게을리하지 말아야 한다.