[메디파나뉴스 = 최성훈 기자] 초혼 연령의 상승으로 국내 난임 환자 수가 지속 증가하고 있다. 이로 인해 난임 시술로 태어나는 아기 출산율도 함께 증가하는 추세다.
2021년 건강보험심사평가원 통계에 따르면, 2020년 국내 난임 시술로 인해 태어난 아이는 전체 신생아의 10.6%다. 이는 2018년 2.8%에서 급속도로 증가한 수치다.
따라서 최근에는 난임 시술에 대한 관심도 함께 높아지고 있다.
그 중 난임 시술의 대표적 방법인 체외수정시술(IVF)은 인큐베이터라는 기기에 나팔관과 같은 환경을 재현, 체외에서 배아를 길러 임신을 시도한다.
이 체외수정시술의 1주기당 성공률은 약 10~15%지만, 난임기간이 길수록 체외수정시술의 성공률은 낮아진다.
그렇기 때문에 체외수정시술은 고도로 정교한 절차를 수행하는 장비를 통해 이뤄진다. 그 중에서도 IVF 인큐베이터는 체외수정 이후 성숙한 배아로의 발달을 위해 안정적이고 적절한 배양 환경을 필수적으로 제공하는 중추적인 역할을 한다.
특히 IVF 인큐베이터는 생체와 유사한 습식 환경 제공을 기반, 배아를 지속적으로 모니터링 하고, 최적의 상태일때 배아를 선별해 낼 수 있는 '타임랩스(timelapse)' 기능을 갖춘 배아배양기(incubator)로 진화하고 있다.
타임랩스 인큐베이터는 각 개별 배아를 촬영하는 고화질 카메라가 내장돼 있어 배아를 방해받지 않고 자세히 관찰할 수 있다. 국내에서는 제리(Geri)나 프리모비전 등 제품이 대표적이다.
이에 리오라 여성의원 난임의학연구소 이정우 연구소장
<사진>을 만나 체외수정시술에 있어 배아 배양의 원리와 인큐베이터의 중요성 등을 들어봤다.
대한배아전문가협의회 심사위원인 리오라여성의원 이정우 연구소장은 대한배아전문가 인증 수석연구원 등급을 보유하고 있으며, 난임 환자들을 위해 다양한 연구 활동에 참여하고 있다.
다음은 이정우 소장과의 일문일답이다.
Q. 난임 및 난임 치료에 대한 전반적인 설명을 부탁한다.
- 건강한 부부가 1년간 피임을 전혀 하지 않은 상태에서 정상적인 부부관계를 지속했으나 자연적 임신이 되지 않는 상태를 난임이라고 정의한다.
오래전에는 '불임'이라는 완곡하고 부정적인 표현을 사용했는데, 최근에는 '난임'이라는 긍정적인 용어로 대체해 사용하고 있다.
임신 성공률을 높이기 위해 가장 보편적으로 활용되는 방식은 보통 시험관 아기라고도 불리는 체외수정시술(in vitro fertilization)이 있다.
체외수정시술은 성호르몬을 이용하여 난소의 많은 수의 난포를 자라게 한 후 체외에서 정자와 난자를 수정시킨 뒤 배양기에서 배양을 실시하는 것을 뜻한다.
Q. 난자 채취 후 배아를 배양하는 단계가 난임 치료의 성공률에 어떤 영향을 미치는가?
- 정자와 난자는 체내에서 생존할 수 있는 환경에 있다가 외부 환경에 노출되는 순간부터 좋지 못한 외부적 자극을 받기 시작한다.
배양실에서 시행하는 모든 단계는 배아 발달에 영향을 줄 수밖에 없다.
따라서 배양실에서 난자 및 정자, 수정 이후 배아의 발달 과정 동안 외부적 스트레스와 부정적 자극을 최소화해 배양할 때 좋은 배아를 발달시킬 수 있는 가능성을 높일 수 있다.
Q. 난임 치료 과정에서 배아 발달 과정을 지속 관찰하는 것이 중요한 이유는.
- 난임 치료 과정에서 배아 발달 과정을 지속적으로 관찰하는 이유는 이를 통해 임신 가능한 적합한 배아를 선별하기 위함이다.
배아는 발달 과정에서 여러 다양한 이유로 비정상적 발달을 한다. 비정상적 발달 배아는 유전학적으로 문제를 가지고 있을 확률이 높다.
착상이 되었다고 해도 유산이 될 가능성이 정상발달 배아에 비해서 매우 높은 편이다.
그러므로 지속적인 관찰을 통해해 비정상 발달 배아를 선별하는 것이 중요하다. 건강하고 정상적으로 발달하는 배아를 환자에게 이식할 수 있도록 선별할 수 있기 때문이다.
Q. 건강한 배아 선별 및 채취를 위해 최근에는 타임랩스 인큐베이터가 각광받고 있다 들었다.
- 임상배아를 다루는 연구원들은 수정확인 및 배아 발달 과정을 확인하기 위해 매일 정해진 일정시간에만 배양기에서 배아를 꺼내 현미경 관찰 후 그 상태를 기록 보존해 임신 가능한 배아를 선별한다.
하지만 현미경을 이용한 일반적 관찰 방법으로는 정해진 관찰시간 외 배아의 비정상적 발달 과정을 모두 선별하는 데에 한계가 있다.
이에 실시간 모니터링 시스템 등과 같이 마이크로 카메라가 달린 타임랩스 인큐베이터가 등장하는 추세다.
타임랩스 인큐베이터는 현미경 관찰 과정 없이 배아 발달 과정을 모니터를 통해 관찰 할 수 있다는 장점이 있다.
즉, 외부적 자극으로부터 배아의 스트레스를 줄일 수 있으며, 수정확인 및 배아의 발달과정을 손쉽고 신속하게 실시간 관찰할 수 있다는 장점이 있다.
임상배아 연구원들의 업무적 부담을 줄이면서 배아동결 및 유전자 검사를 위한 생검을 할 수 있는 정확한 시기를 확인할 수 있고, 배아 관찰 능력을 향상시킬 수 있다.
Q. 배아 동결 및 착상전유전자검사를 위한 최적의 타이밍을 만드는데 있어 타임랩스 인큐베이터의 효율성은?
- 배아 배양 과정에서 배반포로 발생 가능한 배아 예측의 정확성을 높일 수 있어 적절한 신선 배아 이식주기와 동결 시간을 맞출 수 있다.
또 착상전유전자검사에 적합한 배반포 발달과정을 실시간으로 관찰할 수 있다. 너무 어린 배반포를 생검하는 경우 검사를 위한 적합한 세포 수를 생검하기 어렵고 검사 결과가 부정확하게 나올 가능성이 높다.
아울러 너무 많이 발달된 배아는 투명대에서 배아가 부화되는 과정에서 '내세포괴(Inner cell mass)' 일부분이 나오는 경우가 있어 내세포괴를 피해 '영양외배엽(Trophectoderm)'을 생검하는 것은 어렵기 때문에 적절한 시간에 생검을 실시하는 것은 매우 중요하다.
타임랩스 인큐베이터를 이용한 배아 관찰은 최적의 동결과 생검 시기를 판단하기 매우 효율적인 장비다.
이정우 연구소장이 타임랩스 인큐베이터를 작동하고 있다.
Q. 타임랩스 인큐베이터 도입이 난임치료 성공률을 높일 수 있나.
- 배반포 발달 예측과 적합한 동결시기, 착상전유전자검사를 위한 배반포 생검 시기를 정확히 예측하는 것은 성공적 임신을 위해 필수적이다.
이는 또 난임 연구소의 배양 능력을 판단하는데 매우 중요한 기준이다. 임상적으로 경험이 많은 숙련된 임상배아연구원에게도 시술경험이 여러 번 있고 배아 발달상태가 좋지 못한 환자의 배반포 발달을 정확히 예측한다는 것은 쉽지 않다.
하지만 타임랩스 인큐베이터는 연구원들이 예측할 수 없는 부분까지 세밀한 분석을 통해 정확한 시기에 동결과 생검을 할 수 있을 것으로 전망하고 있다.
연구원들이 퇴근 후 집에서 휴식을 취하는 동안에도 타임랩스 인큐베이터는 배아의 발달과정을 정밀히 관찰하며, 일반적 현미경 관찰로 발견할 수 없는 예측인자를 찾아주기 때문이다.
Q. 난임으로 인해 어려움을 겪는 환자들에게 전하고 싶은 말은.
- 난임의 가장 큰 요인 중 하나는 환자의 나이라고 생각한다. 난자와 정자는 나이가 들수록 점점 그 기능이 줄어 임신 가능성이 낮아질 수 밖에 없다.
따라서 더 늦기 전 적절한 시기에 난임병원 방문을 통해 상담과 검사를 받는 것이 임신 성공률를 높이는데 도움이 된다.
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