매일 자가 주사로 약물을 투여해야 하는 만성질환자의 불편함을 덜 수 있는 체내 이식형 약물전달 디바이스가 개발됐다.

서울대병원 최영빈·조영민 교수팀은 단 한 번의 체내 이식으로 정교한 양의 약물을 간단하게 체내에 주입할 수 있는 ‘이식형 약물전달 디바이스’를 개발했다고 6일 밝혔다.

당뇨병이나 고도비만과 같은 만성 질병을 앓는 환자들은 치료를 위해 인슐린 등의 약물을 매일 3~4회 자가 주사 투여한다. 바늘을 통한 자가 주사 약물 투여는 바늘 공포증, 통증, 감염, 찔림 사고와 같은 불편함을 야기한다. 특히 전체 환자군 중 20~30%는 극심한 바늘 공포증을 가지고 있다. 또한 바늘 주사에 대한 환자의 부정적 심리 요인 때문에 정해진 스케줄에 의도적으로 약물을 투여하지 않는 경우도 빈번하다.

이에 바늘 주사를 대체하기 위한 체외 착용형 약물 주입기가 개발됐지만, 오랜 시간 피부에 접착제 스티커로 부착하고 있어야 하는 불편함이 있었다. 또한, 이런 불편함을 개선하기 위해 개발된 이식형 약물 주입기는 디바이스 배터리 교체를 위한 큰 이식 수술이 반복적으로 필요했다.

이에 연구팀은 단 한 번의 체내 이식으로 버튼 클릭을 통해 약물을 정확하고 손쉽게 주입할 수 있는 디바이스를 개발했다. 이 장치는 버튼 클릭 수를 다양하게 하여 약물 용량을 쉽게 조절할 수 있다. 장치 안에는 리필 포트와 약물 저장소가 장착되어 있어 의료진의 정기적인 주사를 통해 다회 약물 보충이 가능하다. 또한, 크기가 작아 국소 마취를 통한 이식이 가능해 환자 부담이 적으며, 무전원 기계식 구동으로 교체 없이 반영구적으로 사용할 수 있다.

연구팀은 체내 비만·당뇨 관련 약물 주입 효과를 확인하기 위해 ▲기존 바늘 피하 주사 약물 투여군 ▲디바이스 이식 버튼 클릭 약물 투여군으로 나눠 동물실험을 진행한 결과 유사하게 확인됐다. 이는 해당 디바이스가 기존 바늘 주사 방식을 대체할 수 있음을 의미한다. 또한, 디바이스를 56일간 이식하고 평가했을 때 특이한 이물 반응이나 독성은 발견되지 않아 해당 장치의 안전성을 확인했다.

이번 연구는 미국 화학 공학자 협회(AIChE)의 ‘BIOENGINEERING & TRANSLATIONAL MEDICINE’ 최근호에 게재됐다.

내분비대사내과 조영민 교수는 “이번 연구 결과는 기존에 약물을 바늘 주사로 투여하던 방식을 탈피해 환자 스스로 바늘 없이 편리하게 약물 주입을 할 수 있게 한다는 점에서 의의가 있다”며 “개발된 디바이스를 통해 환자들에게 편의성을 제공하고 높은 치료 효과를 기대할 수 있을 것”이라고 말했다.

의공학과 최영빈 교수는 “향후에는 비만·당뇨 관련 약물 이외에도 자가 주사로 투여되던 다수의 약물로 확장 적용 가능할 것으로 기대된다”며 “만성질환으로 고통받는 환자의 약물치료 편의성을 높이는 차세대 의공학 기술로 자리매김하길 바란다”고 말했다.