5분 내 ‘1등 정자’ 찾는 기술 개발…시험관아기 성공률 향상 기대

수천에서 수억 마리의 정자가 일제히 출발한다. 치열한 경쟁 속에 가장 강한 정자가 1등으로 난자와 만나 수정에 성공한다.

이런 자연 상태의 임신이 어려울 때 인공수정에 이어 이른바 ‘시험관 아기’로도 불리는 체외수정(IVF)을 시도할 수 있다. 실제로 전 세계에서는 매년, 이 방법으로 1만 명이 넘는 사람들이 태어난다.

하지만 체외수정이 생각만큼 간단한 시술은 아니다. 따라서 의사들은 성공률을 높이기 위해 가장 강한 정자를 선별하지만 그 과정은 꽤 오랜 시간이 걸린다.

그런데 최근 미국 코넬대 연구진이 최강 정자를 단 5분 안에 포획하는 기술을 개발해 관심이 쏠리고 있다. 이는 반복해야 하는 시술 과정의 부담은 물론 비용까지도 크게 줄이는 잠재력을 지니고 있기 때문이다.

체외수정에는 여러 가지 방법이 있지만 가장 기본적인 방법(Conventional)은 농도를 조절한 정자를 난자에 뿌려 수정을 기다리는 것이다. 현미경으로 보면서 바늘로 정자를 난자에 주입하는 방법(ICSI)도 있다.

체외수정 성공률은 15년 전까지만 하더라도 20% 정도에 불과했지만, 현재는 30% 정도까지 개선됐다. 시술받는 부부의 나이에 따라서도 성공률은 변하는 데 젊을수록 높고 나이가 들수록 떨어지는 경향이 있다. 그중에서도 특히 여성의 나이가 중요하다고 하지만 수정 여부에는 정자의 수와 질도 관계가 있으므로 남성의 나이 역시 중요하다.

물론 정자의 운동성을 살피며 가장 강한 정자를 선택해 사용하는 시도는 이전부터 진행됐다. 하지만 이런 시도는 시간이 매우 많이 걸려 몇 시간까지도 걸렸다. 하지만 연구팀이 개발한 포획 장치는 정자의 강함을 추정하는 것부터 선별하는 것에 이르기까지 그 시간이 단 5분이면 끝이 난다.

연구진에 따르면, 강한 정자에는 상류로 거슬러 가려는 습성이 있다. 반면 약한 정자의 경우 흐름에 맞서지 못해 그대로 함께 떠내려간다.

이런 특성에 착안한 연구진은 인공적으로 미세 유체를 만들어 그곳에 말발굽 모양의 울타리와 보호벽을 설치했다. 그러자 벽에 다가온 강한 정자는 흐름을 거슬러 헤엄쳐 울타리 안에 들어가지만, 약한 정자는 그대로 떠내려가는 것이다. 그러면 울타리 안에 남은 강한 정자를 채취하기만 하면 되는 것이다.

자세한 연구성과는 미국국립과학원회보 최근호(8월14일자)에 실렸다.



사진=kakigori / 123RF 스톡 콘텐츠(위), 코넬대

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr