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| ▲참고 사진 자료 출처=픽사베이 |
13일 영국 매체 ‘데일리스타’에 따르면 멕시코의 40세 여성 A씨는 체외수정(IVF)까지 시도했지만 실패하는 등 임신에 어려움을 겪었다. 급기야 A씨는 한 연구소의 AI 기반 임신 연구 임상시험에 참여했다.
일반적으로 IVF의 한 가지 방법은 세포질 내 정자 주입(ICSI)으로, 단일 정자 세포를 실험실 접시의 성숙한 난자에 주입하는 것이다.
이 방식은 1990년대에 개발된 이래로 IVF의 인기 있는 방법 중 하나로, 남성 불임의 경우 정자가 난자에 도달하기 위해 유영할 필요가 없기 때문. 그 결과 생성된 배아를 자궁에 삽입할 수 있다.
난자를 수정하기 위한 또 다른 방법은 실험실 접시에서 정자와 혼합하는 것으로 비교적 정확성이 떨어져 성공 확률이 낮다.
난자에 정자를 개별적으로 주입하는 ICSI 절차는 숙련된 배아학자가 미세주입 시스템을 사용하여 수동으로 수행한다. 연구에 따르면 수행 ICSI 배아학자는 크게 다를 수 있다.
미국 뉴욕에 있는 생명공학 스타트업 ‘컨시버블 라이프 사이언시스(Conceivable Life Sciences)’의 자크 코렌 박사는 과학잡지 ‘뉴 사이언티스트’ 인터뷰에서 “대부분의 직업에 종사하는 다른 모든 사람들과 마찬가지로 그들도 때때로 피곤하고 산만해 하기 때문에 수정과 출산 확률을 낮출 수 있는 오류가 발생한다”고 말했다.
이를 염두에 두고 코렌 박사와 그의 동료들은 표준 ICSI 절차에 필요한 23가지 주요 단계를 수행할 수 있는 기계(로봇)를 개발했다. 시험관 아기 시술의 자동화에 성공한 것이다. 이 로봇은 AI 제어 또는 버튼을 통해 작동된다는 게 특징이다.
이 로봇은 AI 모델을 사용하여 외모에 따라 수정을 위해 가장 건강한 정자 세포를 선택한 다음 꼬리를 흔들어 고정시켜 정자를 더 쉽게 흡수할 수 있도록 한다. 그런 다음 정자는 이미 수집된 난자에 주입된다.
수석 엔지니어인 제라르도 멘디자발-루이즈 교수는 “AI를 통해 시스템이 자율적으로 정자를 선택하고 주입 준비가 된 레이저로 정자의 중간 부분을 정밀하게 고정시켜 인간의 능력을 뛰어넘는 수준의 정확도로 빠르고 정밀한 프로세스를 실행한다”고 말했다.
ICSI 시스템은 미세주입 절차의 모든 단일 단계를 자동화하는 유일한 시스템이며, AI가 수행하는 추가 정자 처리 단계 및 선택을 통해 이뤄진다.
코렌 박사는 ICSI 프로세스의 자동화가 “정밀도를 높이고 효율성을 개선하며 일관된 결과를 보장할 것을 약속하는 혁신적인 솔루션을 나타낸다”고 밝혔다.
연구진은 이전에 실패한 IVF 시도 후 멕시코 과달라하라에 있는 IVF 클리닉에서 기증자 난자 치료를 의뢰받은 A씨를 발견했다. 그녀는 난자를 생산하는 데 어려움이 있었기 때문에 파트너의 정자가 제대로 수영할 수 없었기 때문에 기증자 난자를 사용했다.
5개의 난자는 자동 ICSI를 사용하여 수정되었고 3개는 표준 수동 ICSI를 사용하여 대조군으로 사용됐다.
연구진은 과달라하라 클리닉과 뉴욕에서 원격으로 기계를 작동시키고 디지털 인터페이스를 통해 각 난자에 대해 23개의 마이크로 주입 단계를 각각 수행하라는 명령을 내렸다.
전체 절차는 난자 당 평균 9분 56초가 걸렸는데, 이는 실험적 특성으로 인해 일상적인 수동 ICSI보다 약간 더 길었다. 그러나 멘디자발-루이즈 교수는 “시술 시간을 크게 단축할 것으로 기대한다”고 말했다.
자동화 시스템에 주입된 5개의 난자 중 4개는 정상적인 수정에 도달했고 3개 모두 수동 대조군에서 이뤄졌다. AI가 생산한 배아 중 하나를 여성의 자궁에 삽입했지만 발달하지 못했다.
두 번째 시도에서는 남자 아이를 건강하게 출산하는 성과를 거뒀다.
유니버시티 칼리지 런던(University College London)의 조이스 하퍼 박사는 “이 연구가 흥미롭다”고 설명했지만, 이 새로운 접근법이 더 성공적인 출산으로 이어지는 지 여부를 확인하기 위해서는 부부를 무작위로 배정하여 자동 또는 수동 lCSI 절차를 받는 추가적인 연구가 필요하다고 말했다.
이번에 개발된 AI 기반 시험관 아기 시술은 높은 비용으로 인해 많은 불임 여성들이 사용하기는 쉽지 않을 전망이다. 하지만 코헨 박사는 “앞으로 방법이 개선될 경우 시술 비용이 줄어들 가능성이 있다”고 말했다.
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