미국 필라델피아 어린이병원 연구팀이 초 미숙아를 사람의 자궁과 비슷한 환경에서 키울 수 있는 ‘인공자궁’ 시스템을 개발했다. 이 인공자궁 시스템은 임신 23∼28주 만에 태어난 초 미숙아의 성장과 장기성숙을 지원하기 위해 개발된 것. 이 시스템은 초 미숙아의 생존율을 높이고 장애율을 낮추는데 기여할 것으로 기대된다.

지난 4월 25일 네이처커뮤니케이션즈에 실린 연구에 따르면, 필라델피아 어린이병원 연구팀은 사람일 경우 23∼24주에 해당하는 조산한 새끼 양 8마리를 인공자궁 안에서 4주간 생존시키는 데 성공했다.

이 시스템은 모체 자궁 안의 환경과 최대한 유사한 형태로 제작된 바이오백(Biobag)으로, 생리학적으로 필요한 요소를 공급하는 맞춤기계에 부착된다. 인공자궁 안의 새끼 양들은 온도가 조절되고 멸균 상태에서 자라며 모체 자궁에서처럼 정상적으로 양수 호흡을 한다.

인공자궁에서 자란 새끼 양의 폐는 태아의 폐가 발달하는 모습과 비슷한 양상으로 발달했다. 이 장치에는 혈액순환을 유도하는 외부 인공펌프가 없다.

미 성숙한 심장은 아주 작은 인공 압력에도 심각한 과부하가 걸릴 수 있기 때문이다. 폐 역시 대기 중의 산소를 직접 호흡할 준비가 돼 있지 않기 때문에 호흡을 위한 환기장치도 없다.

대신 실제 태반처럼 탯줄을 통해 외부 산소공급기로 혈액을 보내 산소와 이산화탄소를 교환한다. 또한 바이오 백을 통해 양수를 교환하는 방법을 고안했다.

기존의 신생아 치료법은 미숙아의 생존 한계를 임신 22~23주 태아로 높였지만 만성 폐 질환, 장기 미성숙에 따른 합병증이 90%로 평생 장애를 안고 살아가는 경우가 많았다.

25주차 이상 초 미숙아의 생존율은 80% 정도이나, 24주차는 55%, 23주차는 15%, 23주차 미만 초미숙아는 생존 가능성은 0에 가깝다. 그러나 만약 28주가 지날 시 가장 위험한 상태를 넘어서게 된다. 이 연구를 통해 전문가들은 초 미숙아의 생존율 향상 및 폐질환과 심장질환, 장애율을 낮추는데 기여할 것으로 기대하고 있다.

연구팀은 향후 FDA와 협력해 추가 동물실험을 거친 뒤 이르면 3년 안에 인간 미숙아를 대상으로 임상시험을 진행할 계획이라고 밝혔다. 또한 이 시스템을 지속적으로 개선, 현재 연구에 사용된 새끼 양의 3분의 1 크기인 인간 태아에게 맞도록 시스템을 축소할 예정이다.

하지만 23주보다 더 빠른 시기의 미숙아들에까지는 이 시스템을 적용하지는 않을 것이라고 강조했다. 이 시스템이 실용화되면 초 미숙아 관리에 들어가는 연간 430억 달러(약 49조 원)의 비용을 절감할 수 있을 전망이다.

[테크M= 신다혜 인턴기자 (dhshin131@techm.kr)]