▲ 남성의 정자
18년 동안 임신을 시도하며 어려움을 겪어온 미국의 한 난임 부부가 획기적인 인공지능(AI) 기술의 도움으로 임신에 성공해 첫 아이를 갖게 됐다고 미 언론이 전했습니다.
3일(현지시간) CNN 등에 따르면 사생활 보호를 위해 이름을 밝히지 않은 이 부부는 18년간의 임신 시도 끝에 올해 체외수정(IVF)으로 아이를 갖는 데 성공, 오는 12월 출산할 예정입니다.
이 부부는 그동안 아기를 갖기 위해 전 세계 곳곳의 난임 클리닉을 방문해 여러 차례 IVF 시술을 시도했다고 합니다.
하지만 남편의 정액에 정자의 수가 희박한 '무정자증'으로 IVF 시도가 번번이 실패로 돌아갔습니다.
일반적인 정액 샘플에는 수억 개의 정자가 포함돼 있지만, 무정자증으로 분류되는 남성은 전문가가 현미경으로 몇 시간 동안 꼼꼼하게 훑어봐도 찾을 수 없을 정도로 정자 세포가 매우 적습니다.
이 부부는 결국 마지막 지푸라기를 잡는 심정으로 컬럼비아대 난임센터를 찾아갔습니다.
컬럼비아대 난임센터는 지난 5년간 AI 기술을 도입한 'STAR'(Sperm Tracking and Recovery) 시스템을 개발했고, 이를 이용해 남편의 정액 샘플에서 그동안 사람의 눈에는 보이지 않았던 '숨겨진' 정자 3개를 찾아내 아내의 난자에 주입했습니다.
마침내 수정이 이뤄지면서 STAR 시스템을 이용한 첫 번째 임신 성공 사례가 됐습니다.
STAR 시스템은 정액 샘플을 특수 설계된 칩에 올려놓은 뒤 고속 카메라와 고출력 이미징 기술로 샘플을 스캔해 정자를 찾아내는 방식입니다.
AI는 정자 세포로 인식하도록 학습된 이미지를 바탕으로 800만 개 이상의 이미지를 촬영해 분석합니다.
이 시스템은 정자 세포를 아주 작은 방울 단위로 분리해 배아 연구자들이 식별할 수 없었던 세포를 찾아내 수집할 수 있게 합니다.
이 시스템을 동료들과 함께 개발한 제브 윌리엄스 컬럼비아대 난임센터장은 "마치 천 개의 건초 더미에서 흩어져 있는 바늘을 찾는 것과 같다"며 "1시간 안에 그런 작업을 끝내고, 해로운 레이저나 오염 없이 수정에 이용할 수 있다"고 설명했습니다.
이어 "놀라운 점은 일반적인 정액 샘플에 200만∼300만 개의 정자가 있는 데 비해 이런 환자들의 샘플에는 단 2∼3개만 있다는 점"이라며 "STAR 시스템의 정확성과 우리 연구진의 전문성 덕분에 그렇게 적은 수의 정자라도 성공적으로 수정될 수 있다"고 덧붙였습니다.
이 시스템은 현재 컬럼비아대 난임센터에서만 가능하지만, STAR 개발팀은 이 연구·개발 성과를 공개해 다른 난임센터들과 공유할 예정입니다.
윌리엄스 센터장은 이 시스템을 이용해 환자의 정자를 찾고 분리해 동결하는 데 드는 비용이 3천 달러(약 409만 원) 미만이라고 밝혔습니다.
윌리엄스 센터장은 이 기술에 대해 "인간의 전문성을 대체하기 때문이 아니라, 그것을 증폭한다는 점에서 획기적인 일"이라며 "이것이 난임 치료의 미래"라고 말했습니다.
CNN은 미국에서 전체 난임 커플 중 남성에게 주된 원인이 있는 경우가 최대 40%를 차지하고, 이런 남성 중 최대 10%가 무정자증 진단을 받은 것으로 추정된다고 전했습니다.
하지만 생식 의학에 AI 적용을 서두르는 것이 환자들에게 잘못된 희망을 줄 수 있다고 우려하는 시각도 있습니다.
웨일 코넬 의대의 난임 시술 전문가 지안피에로 팔레르모 교수는 컬럼비아대의 STAR 접근 방식이 더 검증될 필요가 있다고 지적했습니다.
그는 "이런 접근 방식은 근본적으로 잘못됐다"며 "왜냐하면 일부 남성들은 어쩔 수 없이 정자가 없고, 그들의 정액이 사람이든 기계든 누구에 의해 스크린 되는지는 중요하지 않다"고 말했습니다.
(사진=Columbia University Fertility Center 웹사이트 제공, 연합뉴스)