인공 자궁에 배아 이식 성공… 불임 해법 될까?

영국 연구진이 사람의 자궁 내막과 유사한 인공 자궁 내막을 만들어 초기 단계의 배아를 이식하는 데 성공했다. 실제 개발로 이어질 경우 시험관 시술의 성공률을 높이는 데 도움이 될 전망이다.

영국 케임브리지바브라함연구소 피터 러그건 교수팀은 임신 초기 몇 주 동안 배아와 자궁 내막 사이에서 발생하는 화학적 상호작용을 파악하고자 이번 연구를 진행했다. 보통 수정 후 일주일이 지나면 착상(발달 중인 배아가 자궁벽에 부착돼 자리를 잡는 현상)이 일어난다. 이는 임신에서 매우 중요한 단계지만, 직접 관찰하기가 어려워 실제 과정을 이해하기 쉽지 않다. 지금까지 알려진 대부분의 정보는 50여년 전 시행된 자궁적출술 연구에서 알려진 내용들이다.

연구진은 인공 자궁 내막을 만들고자 샘플을 기증한 건강한 여성들로부터 자궁 조직을 얻었다. 자궁 조직에서 기질 세포(자궁 내막에 구조적 지지대를 제공하는 세포)와 상피 세포(내막 표면을 형성하는 세포)를 분리한 뒤 하이드로겔이라는 물질을 사용해 기질 세포를 캡슐 형태로 만든 후, 그 위에 상피 세포를 올려 자궁 내막 모형을 완성했다. 이후 시험관 시술을 받은 부부들로부터 초기 단계의 배아를 기증받아 인공 자궁 내막에 이식을 시도했다.

그 결과, 배아의 미세한 세포 덩어리가 자궁 내막에 부착·착상됐다. 임신 테스트에서 양성일 때 검출되는 호르몬인 '사람 융모성 성선자극호르몬(hCG)'과 기타 임신 관련 물질의 분비도 증가했다.

연구진은 연구 목적에 한해 법적으로 허용되는 기간인 수정 후 최대 14일 동안 배아의 성장을 관찰하고, 배아가 인공 자궁 내막에 착상된 부위에서 오고 가는 분자 신호를 분석했다. 이 과정에서 배아는 태반의 성장에 관여하는 다른 세포들을 형성하기도 했다. 연구진은 추가 실험을 통해 착상 후 태반 형성이 시작될 때 구체적으로 어떤 일이 일어나는지 살펴볼 예정이다.

연구를 주도한 러그건 교수는 "모든 배아의 절반이 착상에 실패한다는 것을 알고 있지만, 정확한 이유를 알기 어려웠다"며 "기존에는 임신 중 매우 중요한 초기 단계의 단편적인 모습만 볼 수 있었다면, 이번 연구 결과는 많은 새로운 방향을 제시한다"고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 국제학술지 '셀(Cell)'에 23일(현지시간) 게재됐다.