19년간 정자 못 찾았는데…AI가 찾아낸 ‘극소량 정자’로 딸 얻었다

미국 조지아의 한 병원에서 인공수정을 하는 모습. 사진=게이티미지코리아 미국 컬럼비아대 연구팀이 인공지능(AI)을 이용해 정액 속에 극소량 남아 있는 정자를 찾아내는 기술을 개발해 실제 임신과 출산까지 성공시켰다.19년간 무정자증을 겪었던 39세 남성의 정액에서도 정자를 찾아냈고, 부부는 이 기술을 이용한 난임 치료 끝에 딸을 얻었다.11일(현지 시간) 뉴욕타임스(NYT)에 따르면, 최근 컬럼비아대 생식센터 소장 제브 윌리엄스 박사팀은 ‘정자 추적 및 회수(Sperm Tracking and Recovery)’ 시스템, 일명 ‘스타(STAR)’를 공식 도입했다.STAR는 미세유체 칩과 고속카메라, AI 이미지 분석 기술을 결합해 기존 현미경 검사로 발견하기 어려운 극소량의 정자를 찾아 분리하는 시스템이다.● 초당 300장 촬영한 사진에서 AI가 정자 포착 STAR 시스템을 이용해 정자를 추적하는 위상차 영상의 모습. 더 랜싯 갈무리 검사 방식은 이렇다. 정액 샘플을 머리카락 굵기의 미세유체 칩에 주입해 좁은 통로를 따라 흐르게 한다. 이때 고배율 렌즈가 장착된 고속카메라가 초당 약 300장의 이미지를 촬영하고, AI가 실시간으로 영상을 분석해 정자 세포를 찾아낸다.AI가 정자를 찾아내면 순간적으로 정액 샘플이 흐르는 통로의 문이 열리고, 정자 세포가 살아있는 정액만 따로 분리돼 한 곳에 모인다. 이후 일반적인 체외수정(IVF) 절차가 이어진다.STAR 시스템은 지금까지 175건의 검사에서 26%의 포집 성공률을 보였다. 윌리엄스 박사는 정자 단 두 개를 찾아낸 뒤 임신이 진행 중인 사례도 있다고 밝혔다.실제 연구팀은 19년 동안 무정자증을 겪었던 39세 남성의 사례도 소개했다. STAR를 이용해 정자를 찾아낸 뒤 난임 치료를 진행했고, 부부는 딸을 얻었다.다만 모든 무정자증 환자에게 적용할 수 있는 것은 아니다. 정액 속에 극소량이라도 정자가 존재해야 이를 찾아낼 수 있기 때문이다. 정액에 정자가 전혀 없는 경우에는 STAR만으로 정자를 확보할 수 없다.● “마치 망원경으로 밤하늘 속 별 찾듯…” STAR 시스템에 사용되는 미세유체 칩의 모습. 가운데 얆은 관을 정액 샘플이 통과하면 고속카메라가 초당 300장의 사진을 촬영, 이를 AI가 분석한다. 더 랜싯 갈무리 STAR(별)는 그 이름처럼 천문학 기술이 활용됐다. 새로운 별을 찾기 위해 머신러닝 알고리즘을 활용하는 것처럼, 고배율 현미경으로 정액 샘플의 사진을...