일산차병원(원장 송재만) 난임센터 난임의학연구실 교수팀(류혜진 교수, 이경은 교수)과 연구팀(임천규 연구원, 최원윤 실장)은 ‘피에조를 이용한 세포질 내 정자 주입술’(PIEZO-ICSI)‘이 기존 시술 방법인 ’일반적인 방법의 세포질 내 정자 직접 주입술(Conventional ICSI / C-ICSI)‘보다 수정률이 높다는 연구결과를 발표했다.

연구팀은 난임 부부가 처음으로 시험관 아기 시술을 받는 체외수정(IVF) 첫 주기 환자를 대상으로 두 시술의 임상 비교 연구를 진행, ’PIEZO-ICSI‘가 ’C-ICSI‘에 비해 수정률과 배아 발달률이 높고, 난자 손상이 적다는 것을 규명해 국제학술지 ’PLOS ONE‘에 게재했다.
 

▲일산차병원 난임센터 난임의학연구실 연구원이

    PIEZO 장비를 이용해 난자 내 정자 직접 주입술(ICSI)을 시행하고 있다.

연구는 배우자가 정자 형태 검사에서 정상 정자 비율이 1% 미만으로 나타나 기형 정자증(남성 난임) 진단을 받은 37세 이하 여성 환자 100명을 대상으로 진행됐다. 가장 신뢰도가 높은 연구 설계 중 하나인 환자 수준 무작위 대조 시험(Patient-level RCT) 방식으로 임상을 진행, 무작위로 배정된 두 환자군에 각각 PIEZO-ICSI(50명)와 C-ICSI(50명) 시술을 시행한 결과를 비교했다. 그 결과 PIEZO-ICSI 환자군의 정상 수정률은 78.0%로 C-ICSI군의 72.6%보다 높았으며, 난자 변성률은 3.2%로 C-ICSI군의 6.3%보다 낮았다. 또한 5일째 배반포 형성률은 PIEZO-ICSI군이 50.3%로 C-ICSI군의 43.9%보다 높았고, 임상 임신율 역시 66.7%로 C-ICSI군의 64.3%보다 높게 나타났다.

일산차병원이 2020년 국내 최초로 임상에 도입한 PIEZO-ICSI는 피에조 장치에서 나오는 진동을 이용해 난막과 세포막을 부드럽게 뚫고 정자를 직접 주입하는 반면, C-ICSI는 미세 유리 바늘로 난막을 찌른 뒤 난자의 세포질 일부를 흡입하여 정자를 직접 주입한다.
 

최원윤 난임의학연구실장은 “C-ICSI 시술을 시행해도 반복적으로 수정에 실패하거나 배아의 질이 떨어져 포배기 배아가 생성되지 않는 경우, 정자 질이 극히 떨어지는 경우, 난소 질 저하로 난자의 상태가 좋지 않거나 개수가 적게 나오는 환자의 경우, 동결 난자의 해동 후 수정과 미성숙난자의 수정을 해야 하는 경우 등에 PIEZO-ICSI가 긍정적인 대안이 될 수 있다”고 말했다.

송재만 일산차병원장은 “난임은 개인 문제를 넘어 국가 저출산 위기와 직결된 과제”라며 “이번 성과는 끊임없는 연구와 혁신적 시술 등을 도입하며 출산율 회복에 기여하고자 노력한 결실”이라고 설명했다.
 

이번 연구는 “첫 체외 수정 주기 시술에서 기존 미세수정 방법과 피에조 미세수정 방법의 임상적 결과 비교(Comparison of the clinical outcomes between conventional intracytoplasmic sperm injection (ICSI) and PIEZO-ICSI in women undergoing the first cycle of in-vitro fertilization)”라는 제목으로 국제학술지 ’PLOS ONE‘에 게재됐다.

일산차병원 난임센터는 2020년 국내 최초로 PIEZO-ICSI를 임상 적용했으며, 배아를 꺼내지 않고도 발달 과정을 실시간으로 관찰한 뒤 이를 AI 기술과 결합해 최적의 배아 선별에 도움을 주는 타임랩스 배아 배양 시스템(Time-lapse monitoring), 착상전 유전자 검사(PGT), 난자·배아 동결보존(Vitrification) 등 세계적인 수준의 난임보조생식술을 운영하고 있다. 또한, 난임의학연구실을 중심으로 배아 발달 메커니즘 연구, 착상 환경 최적화, 맞춤형 배아 선택 알고리즘 개발 등 기초와 임상을 아우르는 국내 최고 수준의 연구 인프라를 구축, 최근에는 과배란 유도 없이 미성숙 난자를 체외 배양하는 CAPA-IVM 클리닉을 개설하며 임신과 출산율을 높여가고 있다.