늦은 결혼으로 인해 난임환자가 늘고 있다. 

정부가 출산율을 높이는 정책으로 시험관아기 시술비 지원 등 다양한 지원정책을 늘리고는 있지만 늘고 있는 난임부부를 모두 해결해 줄 순 없다.

또한 난임여성 뿐 아니라 비혼여성, 싱글여성이 많아지는 가운데 생식기 질환 빈도도 높아지고 있다. 아기를 낳지 않음으로 해서 생식기 질환은 더 악화될 수도 있고, 혹시 모를 미래를 위해 치료를 고민하고 있는 여성도 적지 않다.

이러한 가운데 최근 영국 과학전문지 네이처 온라인 판은 세계 최초 여성 인공 생식기관인 ‘여성 생식 시스템 온 어 칩(female reproductive system on a chip)’ 발명의 성공을 보도했다. 미국 노스트웨스턴대 산부인과 전문의 테리사 우드러파 박사 연구팀이 세계 최초로 발명한 것이다.

이 인공여성생식기 이름은 ‘이바타(Evatar)’로 ‘이브(Eve)’와 ‘아바타(avatar)’의 합성어다.

손바닥만 한 이 기계는 직사각형 형태로 이 안에 나팔관, 자궁, 자궁경부, 난소, 간 등 살아있는 조직이 개별적으로 담긴 작은 방들이 있다.

실제 인간의 나팔관, 자궁경부, 간 조직을 썼으며, 난소는 건강한 여성에서 절제되는 경우가 드물어 쥐의 조직을 썼다.

각 방은 가는 튜브로 연결돼 있는데, 튜브를 따라 혈액 역할을 하는 액체가 흐른다. 이 액체에 주사로 호르몬을 주입하면 각 기관이 어떻게 상호 작용하는지 알 수 있다.

연구팀은 이 시스템으로 28일간의 여성의 생식 과정을 시험했다.

먼저 난포자극 호르몬을 ’이바타’에 주입하자 난소가 여성호르몬 에스트로겐을 생산했다. 그로부터 14일 후 황체형성 호르몬을 추가하자 난소에서 난자가 배출되면서 황체호르몬 프로게스테론이 만들어지기 시작했다.

난자도 방출된다. 물론 난자를 키울 수는 없다. 하지만 마치 난자가 키워져서 배란이 되는 것처럼 연출할 순 있다.

난자가 첫 번째 방인 난소방(ovary chamber)에 그대로 머물고 있었지만, 인간의 나팔관 조직으로 만들어진 두 번째 방은 마치 난자가 통과하는 것처럼 섬모체라고 불리는 털 구조가 난자를 자궁으로 밀어내기 위한 동작을 시작했다.

인간의 자궁과 자궁경부 조직으로 만들어진 3번째와 4번째 방은 각각 호르몬을 받아들이기 위한 수용체까지 존재한다. 

또한 인간의 간 조직으로 만든 5번째 방은 ’이바타’와 연결시켜 실험 약물을 투여했을 때 간에서 대사가 이루어지면서 ’이바타’에 어떤 효과를 미치는지 관찰할 수 있도록 했다.

이바타는 어떤 때 사용이 될까?

자궁경부암, 자궁내막증, 자궁근종, 불임 등의 질환을 연구하고 치료제와 피임약을 실험하는 데 활용될 예정이다. 연구팀의 궁극적인 목표는 환자들의 줄기세포로 개인별 인공 생식기관을 만들어내는 것이다.

연구팀은 앞으로 음경과 고환으로 구성된 남성의 인공 생식 시스템 ‘듀드큐브(DudeCube)’도 제작할 계획이라고 밝혔다.

이같은 인공 여성생식기 이바타의 발명은 여성 질환 연구에 큰 영향을 미칠 것이다. ■