인슐린은 어떻게 펩타이드 약물의 시작이 되었나

GLP‑1 유사체가 당뇨병과 비만 치료제로 주목받고 있는 지금, 이 유사체의 뿌리가 어디서부터 시작되었는지를 살펴보는 일은 그 의미를 되새기는 데 도움이 됩니다.
인류 최초의 펩타이드 기반 약물이자, 유전자 기술을 응용한 최초의 생물의약품은 바로 인슐린이었습니다.

GLP‑1 유사체 역시 처음에는 비만 치료제가 아니라, 제2형 당뇨병 환자들의 혈당 조절을 돕기 위해 개발되었으며, 이 점에서 인슐린과 같은 치료 목적과 작용 기반을 공유합니다. 둘은 모두 펩타이드 구조이며, 인체 호르몬의 모방 혹은 보완을 통해 대사 시스템을 조절하는 방식이라는 점에서 긴밀히 연결되어 있습니다.

동물 유래 인슐린의 한계와 생명을 구한 발견

1921년, 캐나다의 의학자 프레더릭 밴팅(Frederick Banting)과 찰스 베스트(Charles Best)는 개의 췌장에서 인슐린을 추출해 혈당을 조절하는 데 성공하면서 제1형 당뇨병 환자들에게 새로운 생존의 길을 열었습니다. 이후, 돼지와 소에서 인슐린을 대량 추출하여 사용하게 되며 인류는 본격적인 ‘펩타이드 약물 시대’를 맞이합니다.

그러나 이 동물 유래 인슐린은 인간 인슐린과 100% 동일하지 않아 면역 반응을 유발하는 한계가 있었습니다.
특히 **아나필락시스(anaphylaxis)**는 대표적인 전신 과민반응으로, 갑작스러운 호흡곤란, 저혈압, 쇼크 상태, 심하면 사망에 이를 수 있는 위급 상황입니다.
코로나19 백신 접종 시기, 반복적으로 방송에 등장한 용어이기도 합니다.

유전자 재조합 인슐린의 등장과 그 이후

1982년, 인류는 유전자 재조합 기술을 통해 사람 인슐린과 거의 동일한 아미노산 서열을 지닌 인슐린 생산에 성공합니다.
이 인슐린은 대장균 혹은 효모를 숙주로 하여 생산되며, 구조적으로 사람 인슐린과 거의 동일하다고 평가됩니다.
그러나 생산 과정에서 미량의 숙주 세포 잔여물, 전구체 인슐린, 응집체 등 비의도성 불순물이 포함될 수 있다는 점은 여전히 논의의 대상입니다.

현재는 목적에 따라 다양한 인슐린 제제가 사용되고 있습니다.
초속효성 인슐린은 식후 혈당 상승을 빠르게 억제하며,
중간형 인슐린은 하루 중 일정 시간 작용하는 혈당 안정 효과를 나타냅니다.
그리고 지속형 인슐린은 24시간 이상 작용하여 장기적인 혈당 조절을 돕습니다.

인슐린과 GLP-1 유사체의 차이점과 공통점

재조합 인간 인슐린과 GLP‑1 유사체는 모두 당뇨병 치료와 관련이 있습니다.
그러나 인슐린은 호르몬을 직접 공급하여 부족함을 보충하는 방식이라면, GLP‑1 유사체는 호르몬 수용체를 자극하여 인체의 자연 반응을 유도하는 방식입니다.
둘 다 대사 기능을 조절하는 펩타이드 기반 약물이지만, 작용의 방식은 분명히 다릅니다.

마무리하며: 약물은 지원군, 주체는 우리 자신

우리는 오늘, 인슐린이라는 펩타이드 약물이 어떻게 탄생했고, 어떤 기술적 진보와 한계를 거쳐 왔는지, 그리고 여전히 존재하는 면역 반응의 문제까지 함께 살펴보았습니다.

인슐린이나 GLP‑1 유사체는 단지 화학 물질 그 이상의 의미를 지닙니다.
어떤 환자들에게는 실제로 생명을 지켜주는 ‘지원군’입니다.
수많은 제1형 당뇨병 환자와 복합적 대사 질환을 지닌 환자들이 이 약물 덕분에 생명을 유지하고 삶의 질을 회복할 수 있었습니다.

하지만 약물은 ‘목적지’가 아니라 ‘도구’입니다.

우리의 몸은 스스로 호르몬을 분비하고 조절할 수 있는 능력을 지닌 정교한 생명 시스템입니다.
약물의 도움을 받아 위기를 넘겼다면, 다시금 자신의 몸속에서 자연스럽게 분비되는 호르몬에 주목하고,
가능한 약물에 의존하지 않는 생체 리듬의 회복을 도모해야 합니다.

앞선 글에서도 말씀드렸듯이, 약물은 지원군입니다.
그리고 자신의 몸을 지키는 최종 병력은 바로 자신입니다.

참고 문헌

1. Rosenfeld, L. (2002). Insulin: Discovery and Controversy. Clinical Chemistry, 48(12), 2270-2288.
   → 인슐린 발견 과정의 역사적 배경과 초기의 동물 유래 인슐린의 한계에 대해 서술한 논문.
2. Joshi, N., Caputo, G.M., Weitekamp, M.R., & Karchmer, A.W. (1999). Infections in Patients with Diabetes Mellitus. NEJM, 341(25), 1906–1912.
   → 당뇨병 환자 치료에서 인슐린과 면역 반응의 상관관계 및 감염 취약성 설명.
3. Brange, J., Langkjaer, L., Havelund, S., & Volund, A. (1990). Chemical stability of insulin. Diabetologia, 33(3), 409–412.
   → 유전자 재조합 인슐린의 구조적 안정성과 변이, 응집체 형성 가능성에 대한 연구.
4. Skyler, J.S. (2004). Effects of insulin therapy on insulin secretion and insulin action in type 2 diabetes. Diabetes Care, 27(10), 2560–2565.
   → 인슐린 제형 간의 작용 시간 차이와 그 임상적 사용에 대한 분석.
5. U.S. Food & Drug Administration (FDA). (2023). Biosimilar and Interchangeable Insulins – Guidance for Industry.
   → 재조합 인슐린의 규제, 품질 기준, 유사 생물의약품 인증 절차에 대한 최신 기준 제시.

🟩 English Version

Fat Cell Growth Mechanism 5: The History and Limitations of Insulin, the First Peptide Drug

From GLP-1 Back to Insulin

As GLP‑1 analogs are gaining attention, now is a good time to revisit the history of peptide-based medications. The very first peptide drug used in humans—and the first to be manufactured using recombinant DNA technology—was insulin.

GLP‑1 analogs were originally developed not for weight loss but to help diabetic patients manage blood sugar. Their development runs parallel to that of insulin drugs, and both share a common feature: they are peptide-based.

The Emergence and Limitations of Animal-Derived Insulin

When insulin was first introduced, it was extracted from the pancreases of pigs and cows.
In 1921, Canadian physician Frederick Banting and his colleague Charles Best successfully isolated insulin from a dog’s pancreas, opening the door to survival for patients with type 1 diabetes.

However, animal-derived insulin was not identical to human insulin. This led to side effects and immune reactions in some patients.

Anaphylaxis — A Life-Threatening Immune Response

One of the most severe reactions was anaphylaxis—a systemic allergic response that can cause breathing difficulties, low blood pressure, and, in extreme cases, death.
This is the same term that became familiar during the COVID-19 vaccination rollout.

Recombinant Insulin and Advances in Precision

In 1982, pharmaceutical companies succeeded in producing insulin with the same amino acid sequence as human insulin using recombinant DNA technology.
Recombinant insulin made with E. coli or yeast is now considered structurally equivalent to naturally occurring human insulin, significantly reducing immune risks.

Still, small quantities of host cell proteins, precursor insulin, insulin variants, and aggregates may be present in the final product due to manufacturing limitations.

A Variety of Insulin Formulations

Modern insulin therapies are highly diversified:

• Rapid-acting insulin helps control blood sugar spikes after meals.
• Intermediate-acting insulin provides moderate duration of action.
• Long-acting insulin works for more than 24 hours to maintain stable blood glucose levels.

In Conclusion: Drugs Are Reinforcements — But You Are the Defense

We’ve explored how insulin, as a peptide-based drug, was first discovered and how issues like immune reactions still remain today.

While both recombinant insulin and GLP‑1 analogs aim to manage metabolic syndrome, their mechanisms differ: insulin directly supplements a hormone the body cannot produce, while GLP‑1 analogs stimulate physiological pathways to encourage natural regulation.

These medications should not be viewed merely as “chemicals” with risks. For many patients—especially those with type 1 diabetes or complex metabolic disorders—they are vital reinforcements that help preserve life and quality of health.

However, drugs are not the final destination.

The human body is intricately designed with the ability to regulate its own hormones. After passing through a critical period with pharmaceutical assistance, we must turn our attention to the hormones produced within our own bodies.

What we truly need to restore is a state of health that does not rely on medication—a return to natural biological rhythms and self-regulation.

As discussed in a previous post, drugs are merely reinforcements. The ultimate defense force protecting your health… is you.

📘 References – English Translation

1. Bliss, M. (1982). The Discovery of Insulin. University of Chicago Press.

A detailed historical account of the discovery of insulin in 1921 by Frederick Banting and Charles Best. The book documents the extraction of insulin from dog pancreases, its early clinical trials, and its life-saving application in type 1 diabetes.

2. Brange, J. & Owens, D.R. (1993). “Insulin formulations and their physiological action.” Diabetes Care, 16(Suppl 3), 292–303.

This study describes the pharmacokinetics of various insulin formulations (rapid-acting, intermediate, long-acting) and their role in mimicking endogenous insulin secretion.

3. Hirsch, I.B. (2005). “Insulin analogues.” The New England Journal of Medicine, 352(2), 174–183.

An overview of insulin analogs, discussing advances in modifying insulin’s structure to improve absorption rates, reduce hypoglycemia, and extend half-life.

4. Heinemann, L. (2002). “Variability of insulin absorption and insulin action.” Diabetes Technology & Therapeutics, 4(5), 673–682.

This paper focuses on biological and manufacturing factors contributing to the variability of insulin absorption, including the presence of aggregates and host cell proteins in recombinant insulin.

5. Golan, D.E., et al. (2016). Principles of Pharmacology: The Pathophysiologic Basis of Drug Therapy. Wolters Kluwer.

A foundational pharmacology textbook that explains the mechanism of action, immunological concerns, and clinical use of peptide drugs such as insulin and GLP-1 receptor agonists.

---

🔷 日本語版

脂肪細胞成長メカニズム5：最初のペプチド薬・インスリンの歴史と限界

GLP-1から再びインスリンへ

GLP-1受容体作動薬が注目されている今、ペプチド系薬物の歴史を振り返るのに良いタイミングです。人類が最初に使用したペプチド薬であり、DNA技術で製造された初の医薬品が「インスリン」でした。

GLP-1類似薬も、もともとは肥満治療薬ではなく、糖尿病患者の血糖コントロールを助ける目的で開発されました。インスリン薬の開発と同様の流れを持ち、両者は共に「ペプチド製剤」という共通点があります。

動物由来インスリンの登場とその限界

かつてインスリンは、豚や牛の膵臓から抽出して使用されていました。
1921年、カナダの医師フレデリック・バンティングとチャールズ・ベストは、犬の膵臓からインスリンを抽出し、血糖値を下げることに成功しました。これにより1型糖尿病患者の生存に光が差したのです。

しかし、動物由来のインスリンは人間のインスリンと完全には一致しておらず、一部の患者に副作用や免疫反応が生じました。

アナフィラキシーという命を脅かす免疫反応

最も深刻な反応の一つが アナフィラキシー（anaphylaxis） です。全身性の急性アレルギー反応であり、呼吸困難や低血圧、重症時には死に至ることもあります。
COVID-19ワクチン接種の際に頻繁にメディアで耳にした医療用語でもあります。

遺伝子組換え技術による進化とインスリンの精密化

1982年、製薬企業は遺伝子組換え技術を用いて、人体のインスリンと同一のアミノ酸配列を持つインスリンの製造に成功しました。
大腸菌や酵母を使って作られる組換えインスリンは、人体のインスリンと「同一」と見なされ、免疫反応の問題は大きく軽減されました。

ただし、製造過程で宿主タンパク質や前駆体、変異体、凝集体などが微量含まれるリスクは残されています。

多様化するインスリン製剤

現在、インスリン製剤は非常に多様化しています。

• 超速効型インスリン は食後の急激な血糖上昇を抑制し、
• 中間型インスリン は1日中ほどの効果持続を、
• 持効型インスリン は24時間以上にわたって血糖を安定させます。

結びに：薬は援軍、自分こそが最終防衛線

インスリンというペプチド薬がいかに誕生し、今なお残る免疫反応の課題までを見てきました。

組換えインスリンもGLP-1受容体作動薬も、いずれも代謝症候群を改善するための医薬品です。インスリンは体外から補うものであり、GLP-1薬は身体の自然な反応を促すという違いがあります。

これらの薬は単なる「化学物質」として危険視する存在ではありません。1型糖尿病や複雑な代謝疾患を抱える人々にとっては、命をつなぐ大切な援軍です。

しかし、薬物は最終目的地ではありません。

人間の体は本来、ホルモンを自ら分泌し調整できる精巧な生体システムを持っています。薬の助けで危機を乗り越えた後は、再び自らの体が分泌するホルモンに注目すべきです。

本当に取り戻すべき健康とは、薬に頼らない状態、そして自己調整できる体内リズムです。

前回も述べた通り、薬は援軍にすぎません。
あなた自身こそが、自分の身体を守る最終的な主力部隊なのです。

---

📗 参考文献 – 日本語訳

1. ブリス, M. (1982). 『インスリンの発見』シカゴ大学出版局

1921年にバンティングとベストが犬の膵臓からインスリンを抽出し、1型糖尿病患者の命を救った歴史的経緯を詳細に記述。

2. ブランゲ, J. & オーウェンズ, D.R. (1993).「インスリン製剤とその生理的作用」『Diabetes Care』第16巻・補足3号、292–303頁

超速効型、中間型、持効型インスリンの薬理特性と、それが生体内インスリン分泌をどのように模倣するかについて述べる。

3. ハーシュ, I.B. (2005).「インスリンアナログ」『The New England Journal of Medicine』第352巻・第2号、174–183頁

構造修飾によって吸収率の向上、低血糖の軽減、持続時間の延長が可能となったインスリンアナログの進展を解説。

4. ハイネマン, L. (2002).「インスリンの吸収と作用の変動性」『Diabetes Technology & Therapeutics』第4巻・第5号、673–682頁

組換えインスリンにおける凝集体や宿主細胞タンパク質の存在が、吸収の変動性にどのように影響するかを分析。

5. ゴーラン, D.E. 他 (2016). 『薬理学の基本原理：疾患に基づく薬物治療』ウォルターズ・クルワー社

ペプチド薬（インスリンやGLP-1受容体作動薬）の作用機序、免疫学的課題、臨床使用の意義について解説した標準薬理学教科書。