'당뇨병' 수술없이 정밀진단

당뇨병 정밀 진단 위한 형광물질 발견
하루 걸리던 조직검사를 2시간 만에

췌장섬을 이식받은 쥐의 베타세포 측정 실험의 모식도

[아시아경제 황준호 기자] 당뇨병의 진행 단계를 빠르고 정확하게 진단할 수 있는 물질이 개발됐다. 이 물질을 활용하면 췌장섬 이식 수술 결과도 빠르게 알 수 있어 당뇨병 치료에 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 기초과학연구원은 장영태 복잡계 자기조립 연구단 부연구단장 연구팀이 당뇨병 정밀 진단과 조직 검사에 모두 쓰일 수 있는 새로운 형광물질 파이에프(PiF)를 개발했다고 25일 밝혔다.

췌장 수술 없이도 당뇨병 진단

PiF를 주입한 뒤 촬영한 생체 외 이미지

연구팀은 인슐린을 분비하는 췌장 베타세포의 건강 상태를 직접 측정할 수 있는 물질을 개발했다. 췌장 베타세포에서 분비되는 인슐린과 결합하면 형광을 내는 화합물들을 선별했다. 이후 양전자단층촬영(PET) 조영제로 사용할 수 있도록 후보 화합물에 불소(F) 원자를 미리 도입한 뒤, 췌장 베타세포만 특이적으로 탐지하는 PiF를 선별했다.

연구팀은 베타세포 파괴를 유도한 제1형 당뇨병 모델 생쥐의 꼬리에 PiF를 주사해 PiF가 췌장 베타세포만을 선택적으로 탐지함을 확인했다.

이 물질을 이용하면 췌장을 떼어내지 않아도 췌장 베타세포의 상태를 측정할 수 있다. 당뇨병의 진행 상태를 살피려면 췌장 베타세포의 건강 상태를 직접 측정해야 한다. 이를 위해서는 외과 수술을 통해 췌장을 떼어내 검사하는 방법이 유일했다. 그러나 이런 방식을 이용하면 취장에 불균일하게 분포하는 췌장섬을 모두 찾아내 그 양을 측정하기 힘들고 병의 진행상황에 따라 달라지는 베타세포의 양도 측정하기 힘들었다. 또 췌장 조직을 항체에 붙여야 하는 등 검사에 따르는 시간도 수일이 소요됐다.

취장암 이식수술 결과도 빠르게 확인

정상쥐와 당료쥐의 생체 내 이미지

연구진은 이 물질을 통해 2시간 이내에 정확한 당뇨병 진단이 가능하다고 밝혔다. 또 이 물질에 발하는 형광의 세기를 통해 건강한 줴장 베타세포의 양을 측정할 수 있다. 췌장섬 이식 수술의 결과도 관찰할 수 있다.

장영태 부연구단장은 "PiF는 광학 및 PET 영상화가 모두 가능한 이중방식으로 베타세포를 탐지할 수 있는 최초의 형광 화합물"이라며 "당뇨병 발병 여부 및 조기 진단이 가능한 임상도구로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

연구결과는 미국 화학회지(JACS)에 10일 실렸다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr