인간이 건강을 유지하는 방법은 다양하다. 가장 기본은 잘 먹고, 잘 자고 꾸준히 운동하는 것이다. 특히 먹은 음식을 잘 소화시켜야 우리 몸이 필요로 하는 영양소를 흡수하고 건강한 몸을 만들 수 있다. 여기서 중요한 것이 바로 소화의 핵심인 췌장에서 분비하는 인슐린이다.
이번 주 휴람에서는 휴람 의료네트워크 중앙대학교병원의 도움을 받아 당뇨병의 치료제이자 신체의 중요한 대사과정에 관여하는 호르몬인 인슐린의 역사를 살펴보기로 한다.
당뇨병 치료를 위한 수많은 노력
과거 수천 년 전 인류는 원인 모를 질병으로 고통 받았다. 이 병에 걸린 사람들은 물을 많이 마셔도 갈증이 없어지지 않았고, 먹는 양과 관계없이 체중이 줄어 들었으며, 심할 경우 실명이 되고, 알 수 없는 통증으로 고통스러워하다 죽었다. 바로 당뇨병이었다.
1899년, 프랑스 스트라스부르대학의 메링과 민코브스키는 당뇨병의 원인에 대한 근본적인 단서를 찾았다. 두 사람은 개를 이용해 동물의 내장 기관이 어떤 기능을 하는지 알아내는 실험을 하고 있었다. 그 과정에서 췌장을 제거한 개의 소변 주위에 파리 떼가 몰려드는 것을 발견했다. 이는 췌장이 없는 개에게 당뇨병이 발생했고, 소변과 함께 나온 포도당의 단맛으로 파리가 꼬인 것이다.
1908년에는 독일 출신 의사 주엘처가 췌장에서 뽑아낸 추출물을 환자에게 투여하는 실험을 진행했다. 초기에는 효과가 있는 듯 보였지만 부작용이 나타나면서 치료를 중지했다. 췌장에는 혈당을 낮추는 인슐린도 있지만 혈당을 높이는 글루카곤도 함께 존재하는데, 두 호르몬이 섞인 추출물은 당뇨병 환자에게 도움이 되지 않았다. 그러던 중 1910년, 영국의 생리학자 샤피 셰이퍼는 췌장의 외분비조직에 있는 랑게르한스섬에 문제가 생기면 당뇨병이 나타난다는 사실에 집중했다. 랑게르한스섬에서 당뇨병과 연관된 물질이 분비될 것이라고 생각한 그는 그 물질을 ‘인슐린’으로 불렀다.
친구를 살리기 위한 연구, 인슐린의 발견
당뇨병을 치료하기 위한 연구는 이후에도 꾸준히 이어졌지만, 인슐린을 최초로 추출하고 임상 실험까지 성공한 건 캐나다 출신의 의사 프레더릭 밴팅이었다. 어릴 적부터 함께한 오랜 친구가 당뇨병으로 고생하며 서서히 죽어가는 모습을 보던 그는 웨스턴 온타리오 대학의 생리학 연구실에서 조교를 하며 당뇨에 대해 탐구했다.
어느 날 관련 논문을 살펴보던 밴팅은 ‘췌장에 있는 랑게르한스섬에서 분비되는 물질이 당뇨병과 관계있다’는 글을 읽고 의문을 품기 시작했고, 여러 문헌을 살펴본 후 췌장에서 단백질을 분해하는 효소인 트립신이 분비된다는 사실을 알게 된다. 그는 췌장관을 묶어 트립신이 분비되는 것을 막는다면 랑게르한스섬에서 분비되는 물질을 추출할 수 있다는 결론에 도달한다. 이후 밴팅은 토론토로 돌아가 탄수화물 신진대사의 권위자인 존 매클라우드 교수의 지원 아래 본격적으로 당뇨병을 연구한다. 매클라우드 교수는 실험을 위해 당뇨병 개를 만드는 법, 췌장 묶는 법 등을 알려줬고, 당시 대학원생이었던 찰스 베스트를 조수로 붙여줬다. 전폭적인 지원을 받은 밴팅은 1921년 5월부터 본격적인 실험을 시작했다. 개의 췌관을 묶고 췌장에서 만들어지는 소화세포가 퇴화될 때까지 기다렸다가 랑게르한스섬을 떼어내는 방법이다. 그 후 그것을 얼음으로 냉각한 생리식염수에 갈아 당뇨병 개에게 주사하고 혈당의 변화를 관찰했다. 처음에는 10마리의 개로 실험했지만, 실험 도중 개들이 죽으면서 계속 실패했다. 하지만 밴팅은 포기하지 않았다. 수많은 실패를 거듭한 밴팅과 베스트는 마침내 92번째 당뇨병 개가 회복되는 모습을 확인했고, 이 물질을 ‘아일레틴(Isletin)’으로 불렀다. 매클라우드 교수는 밴팅에게 아일레틴은 과거 샤피 셰이퍼가 추측했던 물질이었기 때문에 인슐린으로 명명하자고 제안했다. 그 후에도 시행착오는 있었지만, 매클라우드 교수는 물론 생화학자 제임스 콜립 등의 도움으로 순수한 형태의 인슐린을 사람에게 투여해 효과를 입증해냈다.
인슐린의 임상 효과가 널리 알려지자 노벨상위원회는 1923년, 밴팅과 매클라우드에게 생리의학상을 수여했다.
오늘날 세계당뇨병연맹과 세계보건기구가 지정한 ‘세계 당뇨병의 날’이 11월 14일인 것은 당뇨병 치료에 큰 공을 세운 밴팅의 생일을 기념하기 위함이다.
“체내 혈당 조절의 키, 인슐린의 탄생” 및 그 밖의 휴람에 대한 궁금한 점이 있으시다면 휴람 해외의료사업부 김 수남팀장에게 문의하시면 자세한 안내를 도와드릴 것입니다.
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