배아가 잘 발달하기 위해선? 난자가 기본
난자가 정자를 만나 수정(Fertilization)이 되면 배아가 됩니다. 이 배아가 분열하면서 자궁벽에 착상하면 비로소 ‘임신이 되었다’고 합니다.
사람마다 얼굴과 지문이 다르듯 배아의 발달 양상도 다릅니다. 어떤 배아는 고르고 빠르게 발달하지만 그렇지 못한 경우도 많습니다. 배아가 잘 발달하려면 세포 기능 조절 인자의 발현, 최적화된 배양 환경 등 다양한 조건이 있지만 가장 기본은 ‘성숙 난자’입니다.
한 달에 한번 성숙된 난자가 난소에서 배출되는 것을 ‘배란’이라고 합니다. 그런데 만약 난소가 성숙 난자를 만들어내지 못한다면 임신은 불가능한 걸까요? 이를 극복하기 위한 연구가 바로 ‘미성숙난자의 체외배양’입니다.
버려지는 미성숙난자가 아까워 시작된 연구
여성은 태어날 때 난소에 평생 쓸 난자를 가지고 태어나는데 이때 난자는 원시난포로 존재합니다. 매월 여러 개의 난자가 배란 후보가 되고 그 중 선택된 하나의 난자만 성숙해 배란됩니다.
배란되지 못한, 충분히 성숙하지 못한 난자를 미성숙난자라고 하는데요 시험관아기 시술을 위해 난자를 채취하다보면 미성숙난자도 따라나오는 경우가 많습니다.
1988년만 해도 미성숙난자를 난임 치료에 사용할 수 없었고, 그런 개념조차 존재하지 않았습니다. 그러던 어느 날 버려지던 미성숙난자가 아까웠던 차병원 의료진은 미성숙난자를 버리는 대신 체외에서 성숙시켜 볼 생각을 하게 됩니다.
발상의 전환이 세계를 놀래키다!
일본에서 소를 대상으로 한 동물 실험만 있었을 뿐 사람을 대상으로 한 적은 없었기에 차병원 연구팀은 배양액부터 직접 만들어야 했습니다. 물부터 순수 정제했고 단백질, 아미노산 등 난자 성숙에 필요한 소스도 직접 만들었습니다.
단백질 추출을 위해서는 환자의 혈액이 필요했는데 이때 성숙 난자의 난포액(Follicular Fluid)을 배양액 소스로 사용하기도 했습니다. 이런 과정은 이후 배양기술과 난임 맞춤 치료 발전에 큰 영향을 미칩니다.
미성숙난자 체외배양 및 임신 성공, 미국생식의학회 최우수논문상 수상
이런 모든 노력이 보상을 받듯 차병원 연구팀은 1988년 세계 최초 미성숙 난자의 체외 배양 및 임신, 1989년엔 출산까지 성공합니다. 그리고 이 모든 과정을 담은 논문을 미국생식의학회에서 발표합니다.
당시 연구팀원이었던 고정재 부원장(차 종합연구원)은 “미국 생식의학회의 기조 강연(Plenary Session)에서 차광렬 글로벌연구소장님이 발표했습니다. 연구 성과가 워낙 획기적이라서 학회 분위기가 굉장히 ‘익사이팅’했습니다. 학회에 참석한 사람들이 질문을 하기 위해 줄을 길게 늘어섰지요.”라고 당시를 회상합니다. 고정관념을 깨트린 연구에 학계가 놀라워한 것이죠.
차 의료원 생식의학총괄본부 이경아 본부장
“미성숙한 난자를 체외에서 성숙시킨 것도 세계 최초였고 성숙시킨 난자로 아기가 태어난 것도 세계 최초였기 때문에 주목을 받았습니다. 그렇게 CHA라는 이름이 세계에 알려졌습니다.”
미성숙난자 체외배양(IVM)은 앞으로 어떻게 될까?
미성숙난자 체외배양이 최근 다시 주목 받는 이유는 과배란 과정을 거치지 않고 시험관 시술을 할 수 있기 때문입니다.
다낭성난소증후군 환자나 고령 난임 환자 등 반복 착상 실패 문제를 도울 수 있을 것으로 기대되는데요, 차 여성의학연구소 잠실에서는 IVM 연구센터를 개설해 미성숙난자 체외배양 기술을 임상적으로 최적화하기 위한 노력을 지속하고 있습니다.