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MIT Tech Review 23일 전

기술이 바꾼 생명 탄생의 역사: 시험관 아기의 진화

IMP
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핵심 요약

체외수정(IVF) 기술이 발전하며 배아 배양, 유전자 검사, 로봇 공학 등 다양한 첨단 기술과 결합해 생명 탄생 방식을 혁신적으로 변화시켰습니다. 1978년 첫 시험관 아기 탄생 이후 배양액 개선과 유리화 냉동 기술 등은 임신 성공률과 안전성을 획기적으로 높였으며 최근에는 인공지능과 로봇 기술까지 도입되고 있습니다. 이러한 생식 의학 기술의 발전은 가족의 형태를 다양화하고 예비 부모들에게 더 많은 선택지를 제공하는 등 큰 사회적 파급력을 낳고 있습니다.

번역된 본문

기술은 우리가 아기를 갖는 방식을 바꾸고 있습니다. 체외수정(IVF)을 발명한 과학자들의 선구적인 연구는 1978년 첫 '시험관 아기'의 탄생으로 이어졌습니다. 그 이후로 우리는 아주 긴 길을 걸어왔습니다. 이번 주 저는 최첨단 IVF 기술과 앞으로 다가올 미래에 대한 기사를 작업했습니다. 인공지능(AI), 로봇, 그리고 잠재적으로 유전자 편집 배아 등을 떠올려 보십시오. 제 취재 과정은 지난 50년 동안 얼마나 많은 진보가 있었는지 돌아보는 계기가 되었습니다. 임상의들은 호르몬 치료를 개선했고, 배아학자들은 실험실에서 배아를 더 오래 배양하는 방법을 고안했습니다. 오늘날 IVF 클리닉은 배아에 대해 여러 가지 유전자 검사를 제공합니다. 최근 몇 년 동안 우리는 3명의 DNA를 가진 아기, '이동식 IVF(IVF on wheels)'를 통해 태어난 아기, 수십 년 전에 보관된 배아에서 태어난 아기, 심지어 정자 주입 로봇의 도움으로 '수정'된 아기들에 대한 보도를 접했습니다. 이 기술은 거대한 사회적 영향도 미쳤습니다. 가족 구조의 변화를 가능하게 했고 예비 부모들에게 더 많은 생식 선택지를 제공했습니다. 그래서 이번 주에는 생명 탄생을 변화시킨 기술들에 대해 생각해 봅시다.

보스턴 IVF의 생식 내분비학자인 앨런 펜지아스는 1990년대 초반부터 IVF 분야에서 일해왔습니다. 당시 그가 있던 예일대 연구실은 사람의 난자를 채취해 수정시키고, 수정된 배아가 2개 또는 4개의 세포를 가질 때까지 이틀 동안 배양했습니다. 배아는 체외에서 그 이상 살아남을 수 없었기 때문에 그 시점에서 자궁으로 이식했습니다. 모두 다요. 예를 들어 배아가 총 5개가 있다면 5개 모두를 말입니다. 전형적인 건강한 환자의 경우 출산율(생존 출산률)은 12%에서 15% 정도였다고 그는 말합니다. 그러다 펜지아스는 다른 연구팀들이 배아를 3일 동안 배양하는 데 성공했다는 소식을 들었습니다. "우리는 '아니야, 그건 불가능해'라고 생각했다"고 그는 회상합니다. 그는 과학자들이 배양 배지(Culture medium), 즉 배아가 자라는 영양분이 풍부한 액체를 조정하여 이를 달성했다는 것을 알게 되었습니다. 약 6~10개의 세포를 가진 그 3일 차 배아들은 생존 출산으로 이어질 확률이 더 높은 것으로 보였습니다. 더 오래 배아를 배양한 팀들은 비슷한 환자 그룹에서 성공률이 25%로 올라가는 것을 보았다고 펜지아스는 말합니다. 그는 다시 믿을 수 없었습니다. "우리는 그들이 지어낸 이야기라고 생각했다"고 그는 말합니다.

그 후 몇 년 동안 여러 연구팀은 배양 배지를 더욱 개선했습니다. 오늘날 대부분의 IVF 배아는 배아가 80~100개의 세포를 갖게 되는 5일 또는 6일 동안 배양됩니다. 이 배양 과정은 일종의 스트레스 테스트 역할을 할 수 있습니다. 6일차까지 도달한 배아들은 일반적으로 끝까지 건강한 아기로 발달할 가능성이 더 높습니다. 같은 기간 동안 다른 기술의 발전은 우리가 그 배아들로 할 수 있는 일의 선택지를 넓혀주었습니다. 과학자들은 배아를 동결하고 나중에 사용할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 약 10년 전 클리닉들은 배아를 유리 상태로 급속히 냉각시키는 '유리화(Vitrification)' 방식으로 전환했습니다. 유리화된 배아는 동결 및 해동 과정에서 살아남을 확률이 높기 때문에 이 접근 방식은 빠르게 자리 잡았습니다. 그 결과 의사들은 더 이상 한 번에 여러 배아를 이식할 필요가 없게 되었습니다. 이로 인해 임신 합병증의 위험을 높일 수 있는 쌍둥이나 세쌍둥이를 임신할 가능성이 줄어들었습니다. 유리화는 환자들이 생식 치료 사이에 약간의 여유 시간을 가질 수 있게 해주는 등 다른 측면에서도 IVF를 더 안전하게 만들었습니다.

IVF 첫 단계에 사용되는 호르몬 치료는 채취할 수 있는 성숙한 난자의 생산을 늘리기 위해 고안되었습니다. 이러한 치료는 드물지만 생명을 위협할 수 있는 난소 과자극 증후군(OHSS)이라는 질환의 약간의 위험을 수반합니다. 배아를 모두 동결하고 나중에 사용하는 것은 신체가 호르몬 치료에서 회복할 기회를 주고 OHSS의 위험을 줄여주는 것으로 생각됩니다. 또한 오늘날 클리닉은 최대 일주일까지 배아를 배양할 수 있기 때문에 100개 정도의 세포 중 몇 개를 채취하여 배아를 동결하기 전에 유전자 검사를 위해 보낼 수 있습니다. IVF를 받는 사람들은 이를 통해 유전

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원문 보기 (영어)
Technology is changing the way we make babies. The pioneering work of the scientists who invented IVF led to the birth of the first “test tube baby” in 1978. We’ve come a long, long way since then. This week, I’ve been working on a piece about the cutting edge of IVF technologies and what’s coming next. Think AI and robots and, potentially, gene-edited embryos. My reporting has also made me think about just how much progress has been made in the last five decades. Clinicians have improved hormonal treatments. Embryologists have devised ways to culture embryos in the lab for longer. IVF clinics today offer multiple genetic tests for embryos. In recent years, we’ve had reports of babies born with DNA from three people , babies born following “IVF on wheels,” babies born from decades-old embryos , and even babies “conceived” with the aid of a sperm-injecting robot . The technology has also had a huge social impact. It has allowed for changes in the structure of families and provided more reproductive choices for would-be parents. So this week, let’s consider the technologies that have transformed babymaking. Alan Penzias, a reproductive endocrinologist at Boston IVF, has been working in IVF since the early 1990s. In those days, his lab at Yale would collect a person’s eggs, fertilize them, and culture any resulting embryos for two days, until the embryos had two or four cells. The embryos couldn’t survive any longer outside a body, so they’d be transferred to the uterus at that point. All of them . Even if there were, say, five embryos in total. Typical healthy patients could expect a live birth rate of 12% to 15%, he says. Then Penzias heard that other teams were managing to culture embryos for three days. “We thought, No, that’s not possible ,” he recalls. He learned that scientists had achieved this by tinkering with the culture medium—the nutrient-rich fluid the embryos are grown in. Those three-day embryos, which had around six to 10 cells, seemed to have a better chance of resulting in a live birth. The teams culturing embryos for longer saw their success rates climb to 25% among similar patient groups, says Penzias. Again, he couldn’t believe it. “We thought they were making it up,” he says. In the years since, teams have made more improvements to culture medium. Today, most IVF embryos are cultured for five or six days—a point at which they have 80 to 100 cells. The culturing process can act a little like a stress test—the embryos that make it to day six are generally more likely to go all the way and develop into a healthy baby. Over the same period, advances in other technologies have opened up the options for what we can do with those embryos. Scientists learned they were able to freeze embryos and use them at a later date. A little over a decade ago, clinics shifted to a “vitrification” approach that rapidly cools the embryos to a glassy state. Vitrified embryos are more likely to survive freezing and thawing, so this approach quickly caught on . As a result, doctors no longer needed to transfer multiple embryos at once. This made it less likely that patients would have twins or triplets, which can increase the risk of pregnancy complications . Vitrification has also made IVF safer in other ways, including by affording patients a bit of time between fertility treatments. The hormonal treatments used in the first phase of IVF are designed to increase the production of mature eggs that can be collected. These treatments carry a small risk of a condition called ovarian hyperstimulation syndrome (OHSS), which in rare cases can be life-threatening. The ability to freeze all your embryos and use them at a later date is thought to give the body a chance to recover from hormonal treatment and reduces the risk of OHSS . And because clinics are now able to culture embryos for up to a week, they can take a few of the 100 or so cells and send them for genetic testing before freezing the embryos. People undergoing IVF can get genetic readouts of all the embryos before deciding which to implant. (It is worth noting, however, that these testing technologies are not perfect.) “Those are really radical changes, and we take them for granted,” says Penzias. These technologies have also changed the function of IVF. What was once a treatment for infertility is now used to preserve fertility. People who want to delay parenthood can opt to freeze their eggs or embryos and use them later. They might opt to transfer one embryo in a year’s time and a second several years later. “We’ve been able to empower women to be able to have much more reproductive choice and get more reproductive mileage from a single IVF cycle,” says Penzias. People who are about to undergo cancer treatments that might damage the testes or ovaries can opt to store their eggs or sperm ahead of time, too. Scientists have even been able to preserve pieces of ovarian and testicular tissue and reimplant them later, enabling recipients to have healthy babies. Today, more people than ever have access to safe IVF options that offer multiple paths to parenthood. Those options look set to expand. But if you want to find out more about the AI and IVF robots, you’ll have to read this week’s story, here ! This article first appeared in The Checkup, MIT Technology Review’s weekly biotech newsletter. To receive it in your inbox every Thursday, and read articles like this first, sign up here . Deep Dive Biotechnology and health A woman’s uterus has been kept alive outside the body for the first time The team behind the feat plan to study uterine disorders and the early stages of pregnancy—and potentially grow a human fetus. 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