AI 정자 탐색 기술, 19년 난임 끝 출산 이끌어

미국 컬럼비아대 연구팀이 정액에 극소량 남은 정자를 인공지능으로 찾아 분리하는 ‘정자 추적 및 회수’ 시스템을 공식 도입했다. ‘STAR’로 불리는 이 기술은 19년간 무정자증을 겪은 39세 남성의 정액에서 정자를 찾아냈으며, 부부는 이후 체외수정 절차를 거쳐 딸을 얻었다.

검사 때는 정액 샘플을 머리카락 굵기의 미세유체 칩에 넣어 좁은 통로로 흘려보낸다. 고배율 렌즈를 장착한 고속카메라가 초당 약 300장의 이미지를 촬영하면 AI가 실시간으로 정자 세포를 판별한다. 정자가 포착되는 순간 통로의 문이 열려 살아 있는 정자가 포함된 정액만 별도로 모이고, 이어 일반적인 체외수정이 진행된다.

STAR는 지금까지 175건의 검사에서 26%의 포집 성공률을 기록했다. 정자 두 개를 확보해 임신이 진행 중인 사례도 있다. 기존 현미경 검사는 정자 수가 매우 적으면 발견이 어려웠고 약 8시간이 걸리기도 했다. 음낭을 절개해 고환 조직을 살피는 미세수술 고환정자추출술은 난도가 높고 실패 가능성도 있었다.

7년에 걸쳐 시스템을 개발한 제브 윌리엄스 박사팀은 고환정자추출술로 이틀 동안 정자를 발견하지 못한 사례에서 STAR를 사용해 한 시간 만에 최대 44개를 찾았다. 다만 정액에 정자가 전혀 없으면 이 기술만으로 확보할 수 없다. 현재 컬럼비아대 전담팀이 장비 세 대를 운용하고 있으며, 연구팀은 다른 불임 클리닉에서도 사용할 수 있는 자동화 시스템 개발을 추진하고 있다.