Health

스마트폰으로 혈당조절하는 임플란트(연구)

우리몸에 끊임없이 연료를 공급하는 혈액 순환, 이 혈액속에 당분이 많이 포함되면 오히려 장기를 손상시키는 무서운 당뇨병은 언제쯤 정복될 수 있을까요?

우리몸에 혈당을 낮추려는 과학자들의 다양한 연구들을 소개합니다.

먼저 스위스 바젤에있는 바이오 시스템학과의 생명 공학 및 생명 공학 교수 인 Martin Fussenegger 박사와 연구원들은 최근 과학 저널 사이언스 (Science)에서 스마트폰으로 전기신호를 보내 몸속의 임플란트와 상호작용하여 인슐린을 방출, 혈당을 조절하는 연구의 프로토 타입을 소개했습니다.

바젤 과학자들은 너무 높은 혈중 지질 수준 또는 너무 낮은 혈당 수준과 같은 신체의 특정 생리 학적 상태에 반응하는 유전자 네트워크 및 임플란트의 개발에 관한 연구를 하고 있습니다. 이러한 네트워크는 생화학 신호에 반응합니다. 또는 조명으로 외부에서 제어 할 수 있습니다. 

Fussenegger는 “오랫동안 우리는 전기로 직접 유전자 발현을 통제하고 싶었고 우리는 처음으로 성공했다”고 말했습니다. 신체 외부의 무선 신호는 임플란트의 전자 장치를 활성화하여 전기 신호를 셀로 직접 전송합니다. 전기 신호는 인슐린 유전자를 제어하는 ​​세포에서 신호 캐스케이드를 활성화시키는 칼슘 및 칼륨 채널의 특수 조합을 자극합니다. 세포 기계 장치는 전기 신호로 인해 세포막과 융합하여 몇 분 내에 인슐린을 방출합니다.

그러니까 신체 세포들과 디지털이 통합되어 임플란트가 마치 신체 인터넷의 일부가 되는 것이군요.

쥐 실험에서 성공했으나 아직 임상까지는 더 많은 연구가 필요해 보입니다.

https://science.sciencemag.org/content/368/6494/993

원뿔달팽이 인슐린

바다에 사는 원뿔 달팽이는 인슐린을 독으로 이용해서 먹잇감을 마비시켜 사냥합니다. 순식간에 사냥감에 저혈당 쇼크를 일으켜 무방비로 만들어 사냥하는 건데요.

이 원뿔 달팽이의 사냥용 인슐린을 이용한 혈당강하 치료 방법에 대한 연구입니다.

솔트 레이크 시티에있는 유타 대학의 대니 헝치 추 (Hanny Hung-Chieh Chou)가 이끄는 국제 연구팀은 해당 활성 성분의 개발을 위해 노력하고 있습니다.

달팽이 인슐린의 분석은 그것을 당뇨병 약으로 사용할 수있는 형태로 변환해 보고자 하는 아이디어에서 출발했습니다. 그러나 과학자들은 딜레마에 직면했습니다. 달팽이 인슐린은 빨리 작동하지만 인간에게는 다소 약한 영향을 미칩니다. 혈당 수치를 낮추려면 복용량의 약 20 ~ 30 배가 필요합니다. 

과학자들은 분자 생물학적 방법을 사용하여 달팽이 인슐린의 특정 빌딩 블록을 분리하고 그것들을 사용하여 하이브리드 분자를 구성, 이 빌딩 블록을 제거 된 인간 인슐린 버전과 연결하여 응집되지 않고 인간 세포의 인슐린 수용체에 집중적으로 결합하는 구조를 형성 하였습니다. 

“우리는 궁극적으로 인슐린 달팽이처럼 만들었습니다”
코펜하겐 대학교 (University of Copenhagen)의 공동 저자 인 Helena Safavi

쥐를 통한 실험에서 효능이 있었구요 아직 임상까지는 더 많은 연구가 진행되어야 겠지요???

차세대 인슐린 치료제 개발의 주요 후보중 하나라고 과학자들은 확신하고 있다는 군요

https://www.nature.com/articles/s41594-020-0430-8

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