주사 사용의 불편함으로 혈당조절 실패 98% 달해
에어로졸 스프레이·흡입형 등 인슐린 제형연구 활발
1형 당뇨(인슐린의존성)의 경우 평생 인슐린주사를 맞아야 하는 불편함이 있다. 많게는 당뇨환자의 25%까지 주사바늘에 대한 두려움이 있고 주사를 놓는 자체를 아주 싫어하는 경향이 있다. 특히 우리 나라 당뇨환자의 경우 인슐린주사를 맞는 것 자체를 거부하여 혈당조절에 실패하는 사례가 외국에 비해 훨씬 많은 것으로 알려지고 있다.
따라서 인슐린을 투여하는 방법이 보다 편리하고 주사와는 다른 형태의 제형에 대한 개발 욕구가 전세계적으로 이에 관한 연구를 촉진시키고 있는 실정이다.
주사가 아닌 다른 편리한 형태의 인슐린이 개발된다면 당뇨환자들이 인슐린 사용에 보다 적극적일 것이고 결과 혈당조절에 실패하여 일어날 수 있는 당뇨합병증의 발병률도 줄어들 것으로 기대된다.
통계에 의하면 오늘날 당뇨환자의 98%가 혈당조절에 실패하고 있다는 사실은 시사하는 바가 많다.
최근 인슐린 제형에 대한 연구가 활발히 진행되면서 인슐린 에어로졸 스프레이(aerosol spray) 형태, 흡입형 인슐린(inhaler) 형태 그리고 먹을 수 있는 인슐린(Insulin pill) 등으로 개발이 진행되고 있다.
인슐린 에어로졸 스프레이 형은 현재 1,2상 임상시험을 완료한 형태로 인슐린흡입제와 함께 가장 빨리 시장에 소개될 수 있는 형태의 제형이다.
캐나다 토론토에 위치한 Generex Biotechnology사에 의해 개발되고 있는 “Oralin”이라는 제품이 그것이다.
3년 전에 설립된 회사인 Generex는 일반인들에게 거의 알려지지 않은 회사였지만 최근 매우 빠르게 성장하고 있고 작년 9월에는 Oralin 개발에 Lilly 제약회사(1921년 캐나다인에 의해 인슐린이 발견된 이래 이 분야에서 시장을 주도하는 회사임)와 함께 제휴함으로 제품개발에 날개를 달게 되었다.
즉 Lilly사는 Generex에 인슐린을 제공하고 Generex는 insulin crystal을 spray 형태로 개발한 것이다. Oralin을 RapidMist device라고 하는 기구(그림)를 통해 구강에 스프레이하면 구강점막을 통해 약물이 빠르게 흡수되는데, 투여 후 10분에 혈액에 나타나고 투여 후 30분에 혈 중 최대농도를 나타내는 것으로 알려지고 있다.
당뇨환자 측면에서 Oralin 사용 시 얻을 수 있는 이점은 다음과 같다. 대부분의 당뇨환자들은 많게는 하루에 5~6번 주사기를 통해 인슐린 주사를 맞아야 하는 불편을 감수하여야 한다.
이러한 이유로 인슐린 주사를 기피하게 되면 결국 혈당조절에 실패하게 되고 이는 무서운 당뇨합병증의 발병으로 이어지게 된다. 인슐린주사로 인한 통증이나 외상의 감소는 그 자체만으로도 우리가 해결해야되는 목표인 것이다.
Oralin은 그러한 목표를 달성하기 위한 첫 발일 수 있다. 이 같은 needle-free 기술은 다음의 네 가지를 의미한다.
첫째, 통증의 감소(less pain)
둘째, 불안감의 해소(less anxiety)
셋째, 삶의 질 개선(improved quality of life)
넷째, 약물응락도의 개선(improved compliance)
인슐린주사는 통증을 동반한다. 따라서 환자가 복약 지시대로 인슐린주사를 맞기가 쉽지 않다는 것을 의미한다.
주사대신 통증이 없는 인슐린제제의 투여는 환자로 하여금 복약 지시대로 인슐린을 복용하기가 보다 용이해 진다는 것을 의미하고 이는 단기 그리고 장기적으로 환자의 삶의 질을 높일 수 있는 계기가 된다.
그림에서 본 바와 같은 RapidMist device를 사용할 경우 환자 자신이 쉽게 그리고 정확한 용량의 인슐린을 투여할 수 있다는 장점이 있고 또한 구강내로 스프레이한 후 빨리 약물이 흡수되기 때문에 식사 바로 전에 투여할 수 있다는 장점이 있다.
1995년이래 Generex사는 구강점막을 통해 인슐린제제를 투여하는 실험을 동물과 사람(건강한 지원자 및 1형, 2형 당뇨환자)에서 실시하여 왔다.
250명 이상의 환자들을 대상으로 실시한 임상시험 결과 RapidMist device를 이용하여 oralin을 투여하였을 때 혈중 농도의 변동양상이 인슐린주사의 경우와 차이를 볼 수 없었다고 Generex사는 보고하고 있다.
화이자 제약회사가 Inhale Therapeutic System과 합자로 개발한 흡입형 인슐린에 “Exubera”가 있다. 이 약물 역시 최근 임상시험을 마치고 미국식약청의 신약허가를 기다리고 있는 유망한 약물이다.
Exubera와 경쟁상태에 있는 약물로 Novo Nordisk 제약회사가 Aradigm사와 제휴하여 개발하고 있는 “AERx™ insulin Diabetes Management System, AERx™ iDMS)”이 있다. 이 두 약물은 앞의 oralin과는 달리 인슐린분자를 특수 노즐이 달린 기구를 사용하여 fine particle aerosol로 폐 깊숙이 도달하게 하여 흡수케 하는 제형이다.
두 제형 모두 장기간 사용하였을 때 폐에 대한 안전성 문제가 가장 큰 것으로 지적되고 있다.
흡입형제제 Exubera… 주사보다 혈당조절 성공률 높아
Insulin Pill… Dr. Peppas 최근 발표, 10년내 시판 기대
2001년 6월 25일 미국 필라델피아에서 열렸던 제 61차 미국당뇨병학회 학술대회에서 발표한 Exubera에 대한 3상 임상시험 결과보고를 요약하면 다음과 같다:
Inhale Therapeutic Systems사는 Pfizer, Aventis 제약회사와 공동으로 흡입형 인슐린제제인 Exubera에 대한 3차 임상시험을 실시하였다.
본 임상시험 책임자인 Hollander 박사(미국 달라스 소재 Baylor 의과대학 교수)는 2형 당뇨환자를 치료한 결과 인슐린주사보다 Exubera를 투여 받은 환자들이 혈당조절에 더 성공적이었다고 보고하였다.
299명의 2형 당뇨환자를 두 그룹으로 나눈 후 한 그룹에는 식전 Exubera와 자기 전 Ultralente(장시간형 인슐린제제)를 투여하고 또 다른 그룹에는 인슐린주사를 투여하였다. 두 그룹 모두에서 장기간의 혈당지표인 당화혈색소(HbA1c) 수치가 비슷하게 떨어졌지만 미국당뇨병학회가 정한 기준(7%이내 당화혈색소)에 도달한 사람은 Exubera 투여그룹에서는 46.9%이었던 반면 인슐린주사를 투여 받은 그룹에서는 31.7%만이 당화혈색소치가 7% 이내를 나타내었다.
두 그룹사이에 부작용의 범위와 빈도에 있어서는 커다란 차이가 없었다. 폐기능 검사에서 두 그룹사이에 유의한 차이는 발견할 수 없었다 (Aventis가 보고한 결과에 의하면 임상시험에 참가한 Exubera를 복용한 환자 1,000명중 1명만이 폐섬유증(pulmonary fibrosis)의 부작용을 나타내었는데 이 비율은 일반인에서 일어나는 빈도와 다르지 않음). 가장 빈번한 호흡기 부작용은 기침으로 심한 정도는 아니었다.
흡입형 인슐린을 투여 받은 환자들은 혈액 중 인슐린 항체가 증가하였으나 임상적인 큰 의미는 없었다. 본 실험의 결과 흡입형 인슐린은 2형 당뇨환자의 치료에 있어 효과적이고 큰 부작용은 나타내지 않았다. 흡입형 인슐린제제의 출현은 2형 당뇨환자에게 보다 빨리 인슐린을 투여할 수 있고 그 결과 혈당조절을 잘 할 수 있다는 장점이 있다.
AERx™ iDMS 제형에 대한 최근 연구결과가 수록된 논문초록을 소개하면 다음과 같다:
1. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics of Pulmonary Insulin Delivered via the AERx Insulin Diabetes Management System in Type 1 Diabetics; Kipnes, M., et. al.; Presented at the 36th EASD Annual Meeting, Jerusalem, Israel, September 2000
2. Pharmocokinetics and Pharmacodynamics of Inhaled Versus Subcutaneous Insulin in Subjects with Type 1 Diabetes - A Glucose Clamp Study; Brunner, G., et al.; Presented at the American Diabetes Association's 60th Annual Scientific Sessions, San Antonio, TX, June 2000
미국 퍼듀대학의 생물공학과 교수인 Peppas 박사는 자신의 대학원 학생인 Foss군과 함께 먹는 인슐린을 개발하였다고 최근 미국 화학회 학술대회에서 발표하였다.
이들은 인슐린분자를 아크릴로 만든 특수한 젤 형태로 만들어 당뇨 흰쥐와 개에게 투여해 본 결과 과거에는 1%의 인슐린만이 혈액 중에 나타난 반면 이번에 만든 인슐린은 16%가 혈액 중에 나타나 혈당을 조절하는데 우수한 약효를 나타내었다고 보고하였다. 현재 이 약물을 같이 개발할 수 있는 제약회사 파트너를 찾고 있는 중이며 Pappas 교수 말에 의하면 향후 10년 이내에 먹는 인슐린이 시판될 수 있을 것으로 기대가 모아지고 있다.