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난임 치료의 방법 – 체외수정시술의학칼럼> 김상돈 마리아플러스병원 진료부장

난임 치료는 체외수정시술이 개발되면서 비약적으로 발전하게 되었다. 체외수정시술은 말 그대로 수정을 몸 밖에서 이루어지게 하는 기술로 정자와 난자를 따로 얻어 몸 밖에서 수정시킨 후 수정된 배아를 다시 여성의 자궁 내로 넣어주는 기술이다.

체외수정시술은 흔히 시험관시술이라 불리는데 이 기술이 개발된 초기에는 정자와 난자를 함께 시험관에 넣어주어 수정을 시켰기 때문에 이러한 용어로 불렸는데 요즘의 체외수정시술에서는 시험관이 아닌 넓은 배양접시를 사용한다.

체외수정시술은 1978년 영국에서 최초로 성공하여 루이스 브라운이라는 여자 아기가 탄생하였다. 최초의 시험관 아기를 탄생하게 한 로버트 에드워드 박사는 이 공로를 인정받아 2010년 노벨 생리 의학상을 수상하였다.

영국에서의 첫 체외수정시술 성공 이후 호주와 미국, 프랑스 등 여러 나라에서 잇달아 체외수정시술이 성공하였으며, 우리나라에서도 1985년 서울대병원에서 체외수정시술을 처음으로 성공하여 쌍둥이가 출생하였다.

초기의 체외수정시술은 시술 받는 여성에게 매우 힘든 시술이었다. 난자 채취는 배에 구멍을 뚫고 접근하는 복강경을 통해 시행되었고, 얻을 수 있는 난자의 개수도 많지 않았다. 또한 생식세포 및 배아를 배양하는 기술도 발달해 있지 않아 성공률이 그다지 높지 않았다.

그러나 이후 호르몬을 이용한 배란유도 기술 및 세포 배양 기술, 초음파 기술 등의 발달로 현대의 체외수정시술에서는 많은 수의 난자를 보다 쉽고 편한 방법으로 얻어 양질의 배아를 생성할 수 있게 되었고, 함께 개발된 세포 냉동 기술로 수정된 배아를 오랜 기간 안정적으로 보관할 수 있게 되었다.

체외수정시술은 과배란유도, 난자 채취, 수정, 배아 배양, 그리고 배아 이식의 과정으로 이루어지며 당 주기에 이식을 하지 않은 배아는 냉동하여 보관할 수 있다. 각 과정은 다음과 같이 진행된다.

1. 과배란유도

많은 난자를 얻기 위해 호르몬제를 투여하여 여러 개의 난포를 키우는 과정이다. 자연임신이나 인공수정을 위해 시행하는 배란유도의 과정과 유사하지만 최대한 많은 난자를 얻는 것이 목적이므로 고용량의 호르몬을 투여한다. 또한 체내에서 일찍 배란이 되어버리면 난자를 얻을 수 없기 때문에 배란을 억제하는 호르몬제를 함께 사용한다.

일반적으로 난포를 키우는 호르몬은 생리 3일째부터 투여를 시작하며, 7-10일 정도 투여하면 난자를 채취할 수 있을 정도로 난포가 자란다. 과배란유도에 사용되는 호르몬 주사는 대부분 피하주사로 사용하기 때문에 본인이 직접 주사를 맞을 수 있다. 당뇨환자가 인슐린 주사를 자가 주사로 맞는 것처럼 스스로 주사를 투여하고 3-4일에 한 번씩 병원을 방문하여 난포가 자라는 것을 확인한다.

2. 난자 채취

난소에 저장되어 있는 난자는 난포라는 구조물 안에서 성숙 및 배란의 과정을 거치게 된다. 배란되기 직전의 난포는 지름이 약 2cm 정도의 크기가 되는데, 이 난포를 가느다란 바늘로 찔러 난포액을 흡입하면 그 안에 배란을 기다리고 있던 난자가 함께 나오게 된다.

질 초음파를 보면서 난포의 위치를 확인하고, 길고 가느다란 바늘을 질 벽을 통과하여 난소까지 위치시킨 후 음압을 걸어 흡입하게 된다. 이렇게 여성의 몸 밖으로 나온 난자는 체외수정 즉, 몸 밖에서 정자를 만날 준비를 하게 되는 것이다.

3. 수정

정상적인 수정은 한 개의 정자와 한 개의 난자가 결합하여 이루어진다. 자연적인 수정의 환경에서는 한 개의 난자에 여러개의 정자가 접근하게 되는데, 이 때 단 한 개의 정자만이 수정에 참여하게 된다. 운동성이 좋은 한 개의 정자가 먼저 난자의 세포질 내로 들어가게 되면 난자 주변에는 순간적으로 두터운 막이 형성되어 다른 정자의 진입을 차단하게 된다.

체외수정에서도 난자 주변에 많은 수의 정자를 뿌려주어 체내수정과 유사한 환경을 조성하여 수정을 유도한다. 그러나 자연적인 수정이 잘 이루어지지 않거나 정자 수가 매우 적은 경우 현미경 하에서 얇은 바늘을 사용하여 정자를 난자의 세포질 내로 직접 찔러 넣어 수정을 시킴으로써 수정률을 높일 수 있다.

4. 배아 배양

수정된 배아는 여성의 자궁과 유사한 환경으로 조성된 배양기 내에서 세포 분열의 과정을 거친다. 수정 후 1일째에는 2세포, 2일째에는 4세포 3일째에는 8세포 정도로 발달하고 5일째에는 많은 수의 세포가 주머니 모양을 형성한 포배기 상태의 배아가 된다.

세포 분열중인 배아가 체외의 배양액 내에서 자라는 것이 유리한지 체내의 자궁 안에서 자라는 것이 유리한지 판단하여 자궁내로 넣어주는 시점을 결정해야 하는데, 일반적으로 3-5일 정도 체외에서 자란 배아를 여성의 자궁 내로 넣어주게 된다.

5. 배아 이식

배양기 내에서 어느 정도 자란 배아는 다시 여성의 자궁 내로 옮겨지게 된다. 배아 이식은 인공수정에서와 마찬가지로 얇은 관을 이용하여 자궁 내에 배아를 위치시킨다. 자궁 내로 옮겨진 배아는 자궁 내막과 상호작용하여 착상을 하게 되는데 착상에는 3일 정도의 시간이 소요된다. 배아 이식 이후 자궁 내막이 유지되는 것을 돕기 위해 황체호르몬 성분을 먹는 약이나 질정, 주사 등으로 함께 사용하기도 한다.

배아 이식이 완료되면 체외수정시술의 모든 과정이 끝나게 되고 이후 10일 정도 후면 임신 여부를 확인할 수 있다. 과배란유도에 7-10일 정도가 소요되고 난자 채취와 배아 이식에 각각 1일, 그리고 배아 배양에 3-5일 정도가 소요되므로 체외수정시술의 전체 과정은 약 2주 정도 소요된다.

데스크  yeosunew@hanmail.net

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