[사이버타임즈(cybertimes)=이준희 학생기자]

캐나다의 대표적인 의학자이자 의사인 프레더릭 밴팅(Frederick Grant Banting, 1891년 11월 14일~1941년 2월 21일) 박사와 존 제임스 리카드 매클라우드(John James Richard Macleod, 1876~1935) 박사는 1923년 인슐린의 발견으로 노벨 생리학·의학상을 수상하였는데, 두 사람 모두 그 상금과 공로를 그들의 공동 연구자 제임스 콜립과 찰스 베스트 박사와 공유하였다.

인슐린의 발견으로 오늘날까지 전 세계에서 수백만 명의 생명을 구했고, 앞으로도 그러할 것이다.

신학을 전공하기 위해 토론토대학교에 입학했다가 의학으로 전향한 밴팅은 당뇨를 앓던 의대 동기로 인해 당뇨병에 깊은 관심을 가지기 시작하여, 1921년 그의 제자 찰스 베스트(Charles Herbert Best, 1899~1978), 동료 제임스 콜립(James Bertram Collip, 1892~1965), 지도교수 존 제임스 리카드 매클라우드와 함께 당뇨병에 관한 연구를 시작했고, 이듬해 인슐린을 발견했다.

발견 당시 이 호르몬 추출물은 아일레틴(isletin)으로 명명됐다. 이후 1910년 영국 생리학자 샤피-셰이퍼가 췌장의 랑게르한스섬에서 추출해 인슐린(insulin)으로 명명했던 물질과 동일한 것으로 밝혀지면서 인슐린으로 불리게 됐다.

밴팅은 이자관을 실험적으로 닫았을 때 트립신을 분비하는 췌장 세포가 퇴화했지만, 랑게르한스섬은 그대로 유지됐다는 의학 논문을 확인한 후 이를 활용해 인슐린을 추출할 수 있다는 가설을 세웠다.

그러나 췌장 호르몬 추출이 어려운 이유는 함께 분비되는 단백질 분해효소 ‘트립신’ 때문이었다. 밴팅은 췌장관을 차단해 트립신의 분비를 막고 섬 모양의 반점 부분을 떼어내 분석하며 그 추출물을 당뇨병이 발병한 개에게 반복하여 주사하는 실험을 했다. 실험 대상인 개가 91마리까지 실패했지만 92마리째 실험에서 추출물을 주입한 개의 혈당이 떨어진 것이다. 92번째 당뇨병 개가 인슐린 주사를 맞고 얼마 뒤 일어서서 꼬리를 흔든 날이 1921년 7월 27일, 인슐린 추출과 동물(개) 실험에 성공한 것이다.

1922년 1월 11일, 처음으로 사람에게 인슐린을 주사한 날이다.

1922년 밴팅은 당뇨로 죽음을 앞둔 14살의 소년 레오나드 톰슨(Leonard Thompson)에게 인슐린을 주사했는데, 몇 주 만에 레오나드가 정상으로 건강을 회복하는 것을 확인했고, 그 후 인슐린으로 많은 당뇨환자를 돕고 싶었던 밴팅은 단돈 1달러 50센트에 인슐린에 관한 모든 것을 토론토대학에 양도했다. 이후 톰슨은 정상 수준의 혈당 수치를 회복하여 13년을 더 생존했다. 밴팅과 베스트는 이 결과를 Canadian Medical Association Journal에 발표했다. 이 논문은 당뇨병 치료를 획기적으로 발전시켰다고 평가된다.

그로부터 2년 뒤인 1923년에는 ‘일레틴(Iletin)’이란 첫 인슐린 제품이 나오는데 이때부터 비로소 당뇨병 환자들은 인슐린 주사를 이용하여 혈당을 내리는 치료를 받을 수 있게 됐다. 그 후 1955년 영국의 생화학자 프레데릭 생어(Frederick Sanger)가 인슐린의 아미노산 배열을 알아냈고, 이 발견 덕분에 1963년에 인슐린을 화학적으로 합성하여 1980년에는 마침내 인간을 위한 인슐린이 개발됐다.

동물의 췌장에서 추출한 인슐린이 아닌, 유전자 재조합 방식에 의한 인슐린의 대량 생산 가능은 의학계 큰 발전이며 전환점이다. 이전에는 소나 돼지의 췌장에서 인슐린을 얻었는데, 동물들의 인슐린은 인간의 것과 달라 여러 문제를 일으켰다. 1982년 이후 유전자 재조합 기법으로 인슐린의 대량 생산할 수 있었고, 이로써 인슐린과 관련된 부작용과 문제점이 모두 해결됐다.

한편 세계보건기구(World Health Organization)의 자료에 따르면, 2011년 8월 현재, 전 세계적으로 당뇨병 환자는 3억 5천만 명이었고, 국제당뇨병연맹에 따르면 2017년 기준으로 세계 성인 당뇨병 환자는 4억 2천만 명 이상이었다. 2045년이면 6억 3천만 명에 달할 수도 있다고 연맹 측은 경고했다.

당뇨병으로 사망한 인구 중 80%는 저소득 또는 중간 소득 국가에서 주로 발생했는데, 인도의 경우 약 5천1백만 명의 인구가 당뇨병을 앓고 있는 것으로 추정되어 세계 최대의 당뇨병 인구 국가이며, 약 4천4백만 명의 당뇨환자가 있는 것으로 추정되는 중국이 그 뒤를 잇고 있다.

세계보건기구(W.H.O)는 2005년부터 2030년 사이에 당뇨병으로 인한 사망이 두 배로 증가할 것으로 예측했다. 남아프리카공화국에서 진행한 연구 결과에 따르면 확진 판정을 받지 않았지만, 이미 당뇨병을 앓고 있는 사람들은 당뇨환자의 약 85%, 카메룬의 경우 80%, 가나의 경우 70%, 탄자니아의 경우 80% 이상이었다.

2010년 당뇨병으로 인한 사망자 수는 2007년의 추정치보다 5.5% 증가했다. 이런 증가세는 북아메리카와 카리브해 지역에서의 당뇨병 사망자 수의 29% 증가, 동남아시아 지역에서 12% 증가, 서태평양 지역에서 11%가 증가한 것이 주된 원인이었다.

인슐린은 세계보건기구가 지정한 필수 의약품 목록(Essential Medicines List)에 포함됨으로써 인슐린 치료에 대해서 공인을 받았지만, 개발도상국의 여러 지역에서는 오늘날까지도 인슐린을 지속적으로 공급받지 못하는 실정이다.

인슐린이 발견되기 이전에 당뇨병 환자들은 매우 엄격하게 제한된 식단으로 식사했으며, 그들 중 대다수는 당뇨병 자체 또는 괴저(壞疽) 감염을 비롯한 합병증으로 사망했다. 당뇨병은 실명과 신부전증의 최대 원인 중 하나이다. 조기 진단과 관리를 통해서만이 당뇨성 실명을 예방할 수 있다.

저소득 또는 중간 소득 사회에서는 당뇨의 진단과 치료에 있어 시의적절하고 효과적인 접근에 관한 논의가 여전히 진행 중이다. 인슐린의 발견은 전 세계 대학과 연구소, 병원 등에서 지속적인 의학 연구를 후원하는 일이 얼마나 중요한지 강조하고 있다.

[참고자료]

The Role of Insulin in Health and Diabetes, Dr. Sidur Rahman and others (Jun 15, 2021)

The Discovery of Insulin, The Canadian Encyclopedia (Aug 19, 2015)

Frederick G. Banting Facts, The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1923

The Discovery of Insulin and its Worldwide Impact, UNESCO & HERITAGE

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