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[IT뉴스]난자·배아 3차원 정량 분석해 체외수정 성공률 높인다

온카뱅크관리자

2026-07-21 11:27:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> KAIST 
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 <img alt="세포 염색이나 표지 등 손상 없이 난자, 배아의 미세 구조를 확인하는 기술이 개발됐다. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/21/dongascience/20260721111738609otij.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="fdiA5ie4Ll" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/21/dongascience/20260721111738609otij.jpg" width="658">
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 세포 염색이나 표지 등 손상 없이 난자, 배아의 미세 구조를 확인하는 기술이 개발됐다. KAIST 제공
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 살아있는 난자와 배아를 손상시키지 않고 내부 구조를 3차원으로 분석해 발달 가능성을 조기에 예측하는 기술이 개발됐다. 체외수정 과정에서 전문가 경험에 주로 의존하던 난자·배아 선별을 객관적인 정량 데이터로 보완할 기술로 기대된다.
 KAIST는 박용근 물리학과 교수팀의 이정하 박사후연구원이 이달 영국 런던에서 열린 '유럽인간생식배아학회(ESHRE) 2026 연례학술대회'에서 연구팀이 개발한 난자·배아 분석 원천기술로 '기초과학상-포스터 발표 부문'을 수상했다고 21일 밝혔다.
 ESHRE 연례학술대회 기초과학상-포스터 발표 부문은 학회에서 발표된 기초과학 분야 포스터 중 가장 우수한 연구 1편에 수여된다. 학회는 제출된 초록 가운데 후보 연구 5편을 선정한 뒤 현장 발표와 질의응답을 평가해 수상작을 결정한다.
 난임 치료를 위한 체외수정 성공률을 높이려면 발달 가능성이 높은 난자와 배아를 정확하게 선별하는 것이 중요하다. 난자·배아는 실제 환자에게 이식되는 세포이기에 세포에 영향을 줄 수 있는 염색이나 형광물질을 이용한 분석법을 적용할 수 없다.
 현재 임상에서는 주로 2차원 현미경 영상으로 난자 배아의 모양·크기·세포 분열 상태와 발달 시기 등을 관찰한 뒤 배아연구원이 이식할 배아를 선택한다. 세포 외형과 배아연구원의 경험에 크게 의존해 내부의 미세한 차이를 객관적·정량적으로 평가하지는 못한다.
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 <img alt="홀로토모그래피 현미경의 구성과 이를 이용해 촬영한 4세포기 마우스 배아의 3차원 영상. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/21/dongascience/20260721111739869ucod.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="4My1MySrJh" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/21/dongascience/20260721111739869ucod.jpg" width="658">
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 홀로토모그래피 현미경의 구성과 이를 이용해 촬영한 4세포기 마우스 배아의 3차원 영상. KAIST 제공
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 연구팀은 난자와 배아 분석에 '홀로토모그래피' 기술을 적용했다. 홀로토모그래피는 별도 염색·표지 없이 빛이 세포를 통과하면서 굴절되는 정도를 측정해 살아있는 세포 내부를 손상 없이 3차원으로 영상화하는 기술이다. 세포 내부 물질의 밀도와 성분에 따라 달라지는 굴절률을 수치로 측정해 세포의 미세한 구조 변화를 확인할 수 있다.
 연구팀은 홀로토모그래피로 살아있는 생쥐의 초기 배아 굴절률 분포를 3차원으로 분석했다. 분석 결과 이후 자궁 착상을 준비하는 '배반포' 단계까지 잘 발달하지 못한 배아일수록 세포질 내부의 굴절률이 고르지 않게 분포하는 경향이 나타났다.
 초기 배아의 내부 물질이 얼마나 균일하게 분포하는지를 분석하면 겉모양이나 세포 분열 상태만으로는 확인하기 어려운 발달 가능성을 더 일찍 예측할 수 있다는 의미다.
 연구팀은 굴절률이 높은 영역이 세포 내에서 지방을 저장하는 작은 구조인 ‘지질방울’과 연관된다는 사실도 확인했다. 지질방울의 분포가 난자와 배아 내부의 굴절률 특징을 형성하는 데 영향을 미치는 것으로 분석됐다.
 연구팀은 "홀로토모그래피로 살아있는 난자·배아 내부를 손상 없이 관찰하고 눈으로 구별하기 어려운 세포의 미세한 질감·물질 분포를 수치로 분석할 수 있음을 보였다"고 설명했다.
 생쥐 초기 배아의 굴절률 특징과 임상적으로 중요한 배반포 발달 연관성을 확인해 기존 세포 형태 중심 평가를 정량 데이터·인공지능 분석으로 보완할 가능성을 제시했다는 평가다. 관련 연구는 현재 국제학술지에 투고돼 심사가 진행 중이다.
 박용근 교수는 "살아있는 난자와 배아를 손상시키지 않고 3차원으로 정량 분석하는 접근법이 생식의학 분야에서 학술적 가치를 인정받았다”며 "현재 사람 세포를 이용한 검증을 진행중이며 객관적이고 정확한 난자·배아 평가 기술로 발전시켜 난임 치료 성공률 향상에 기여하도록 연구를 이어가겠다”고 말했다.
 &lt;참고 자료&gt; doi.org/10.1101/2024.05.07.592317
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 <img alt="왼쪽부터 공동연구자 다리아 이오아나 일리에브 영국 어베뉴 클리닉 연구원, 이정하 박사후연구원. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/21/dongascience/20260721111741121dboo.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="8yHktLJ6dC" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/21/dongascience/20260721111741121dboo.jpg" width="658">
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 왼쪽부터 공동연구자 다리아 이오아나 일리에브 영국 어베뉴 클리닉 연구원, 이정하 박사후연구원. KAIST 제공
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 [문혜원 기자 moony@donga.com]
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