2024-08-04
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텍스트 | 후샹윤
편집자｜하이루오징
'인공자궁' 기술이 여론의 선두로 밀려났다.
최근 정저우대학교 제1부속병원은 'ECMO(체외막산소화) 인공자궁 동물실험'을 완료했다고 발표했다. 90분 동안 엄마의 몸에 의지하여 활력징후를 유지하세요.
실험 책임자이자 정저우대학교 제1부속병원 폐이식외과 과장인 자오 가오펑(Zhao Gaofeng)은 언론과의 인터뷰에서 ECMO를 없애는 아이디어는 "세계 최초"라고 말했다. 나의 조국'을 인공자궁 기술로 이것은 의미한다,혈액형이 같으면 아버지와 어머니가 모두 태아를 임신하는 역할을 할 수 있다.。
'누구나 아이를 가질 수 있다'는 개념은 갑자기 상상의 여지를 무한하게 만들어준다. 소셜 미디어에서는 한때 '조립 라인의 아기 공장', '남성 임신과 출산'에 대한 논의가 기술 자체를 넘어섰습니다.
인공자궁의 응용 전망은 과연 공상과학소설의 '멋진 신세계'가 될 것인가?
1920년대 영국의 생물학자 할데인(Haldane)은 처음으로 "외생식"이라는 개념을 제안했고, 이는 인류에게 인공자궁에 대한 최초의 포괄적인 논의를 가져왔습니다. 그의 상상에 따르면 21세기는 더 이상 출산을 위해 전통적인 본능을 사용하는 시대가 아니라, 2074년에는 보다 '합리적이고 계몽적이며 완전히 몸 밖에서' 임신 과정으로 대체되어 '자연적으로 잉태되는 아기들'이 될 것이다. 그리고 태어날 것입니다. 그 비율은 30% 미만이 될 것입니다."
오늘날 그러한 아이디어는 어떤 측면에서는 훨씬 더 급진적입니다. 머스크와 같은 '기술 괴짜'들은 전 세계 인구가 감소함에 따라 인공 자궁 기술이 '아이들을 더 빠르고, 더 쉽고, 더 저렴하게 만드는' 데 투자되어야 한다고 공개적으로 밝혔습니다.
국내 소셜미디어에는 정저우대 제1부속병원 연구팀의 연구가 공개된 후 대부분의 주제가 '남성 불임'과 관련됐다.
미국, 호주, 일본, 이스라엘 등 여러 나라에 인공자궁 기술을 개발하는 과학 연구팀이 있다.하지만최초의 실리콘막 혈액 산소 공급 장치와 인공 양수 인큐베이터부터 21세기 이후 사용되기 시작한 ECMO 기술, 그리고 지금은 중국 팀, 사실상 전 세계 과학 연구팀이 시작한 'de-ECMO' 프로그램까지. 세계는 이를 임신과 자궁 기능을 대체하는 방법으로 연구할 대상이 아니라 “신생아 집중 치료에 대한 실행 가능한 대안을 제공”할 수 있는 방법으로 간주했습니다.。
인공 자궁에 있는 태아 양의 개략도(출처: EA Partridge et al./Nature Commun. (CC BY 4.0))
미시간대 인공자궁 연구팀장은 논문에서 "아기가 자궁 밖에서 완전히 자라도록 허용한다는 발상은 '기술적 무지이자 이념적 백일몽'"이라고 공개적으로 밝히기도 했다.
자오가오펑(趙高鳳)도 인공자궁은 “아기를 대량 생산하기 위한 것이 아니라 자궁 속에 머물지 못하는 태아가 계속해서 생존할 수 있도록 하기 위한 것”이라고 정정했다.
학계가 이 문제를 강조하는 이유는 아직 국내외적으로 미숙아 치료가 많은 어려움에 직면해 있기 때문이다. 의학에서는 재태 기간이 37주 미만인 아기를 조산아로 간주하고, 재태 기간이 28주 미만인 아기를 초미숙아로 간주하여 오늘날까지도 이들의 의학적 치료는 여전히 문제로 인식되고 있습니다. 최근 몇 년 동안 중국의 노인 산모 수가 증가하고 보조 생식 및 기타 기술 적용으로 인해 조산 비율이 증가할 수 있습니다.
개인 가족에게 이는 재정적 부담이 크다는 의미이기도 합니다. 베이징 춘먀오 자선 재단(Beijing Chunmiao Charity Foundation)의 조사 데이터에 따르면 조산아를 둔 가족의 85% 이상이 "치명적인 의료비 지출"을 겪고 있으며 치료 비용은 가족 지불 능력의 40%를 초과합니다.
수십 년 동안 생식 관련 업무에 종사해 온 한 의사는 36 크립톤에게 호흡과 감염이 주요 문제라고 설명했습니다. 호흡을 예로 들어보겠습니다. 태아가 자궁에 있을 때 태아의 폐는 양수로 채워지고 탯줄을 통해 태반에서 필요한 산소를 얻습니다. 신체 기관이 완전히 발달하지 않은 미숙아의 경우 스스로 호흡을 할 수 없어 인공호흡기를 사용해도 폐 감염, 기관지폐 이형성증 등의 문제가 발생하기 쉽다. 아이가 어릴수록 산소에 의존해야 하는 시간이 길어집니다.
그러나 인공 자궁에서 계속 발달할 수 있다면 이론적으로는 "폐 발달이 더 좋아질 것"이다.
현재 인공자궁 기술 실험에서도 이 부분은 각 팀에서 논의되는 쟁점이기도 하다. 일례로 2017년 미국 필라델피아 아동병원 연구팀이 발표한 실험 결과에는 자신이 설계한 바이오백(투명 비닐봉지와 체외순환장치 세트 포함)으로 시뮬레이션한 자궁 환경에서 8마리의 동물이 23~24주령의 미성숙 태아 양은 생존 4주 동안 "정상적으로 발달했으며 심지어 양모까지 자랐습니다".
미시간대 연구팀의 계획은 실험동물의 폐에 특수 액체를 주입한 뒤 이 시스템을 이용해 경정맥을 통해 심장혈을 빼낸 뒤 체외로 산소를 공급한 뒤 다시 주입하는 것이다. 연구 결과에는 실험용 양 태아가 "116일 동안 생존했고, 폐와 뇌 등 장기가 잘 발달했다"고도 언급됐다.
"만약에전통적인 미숙아 구조는 아이에게 보다 진보된 생활 지원을 제공하는 것입니다. 인공 자궁 기술은 아이가 계속해서 발달할 수 있도록 엄마의 신체를 시뮬레이션하는 환경을 제공하여 미숙아의 생존 가능성과 건강한 발달 가능성을 향상시킬 수 있습니다. . "위의 의사는 이렇게 생각합니다.
현재 세계에서 가장 빠르게 성장하는 인공자궁 기술팀은 이미 2023년 9월에 회사를 설립하고 벤처캐피털을 모으는 길에 착수했으며, 미국 FDA는 인간 실험 문제를 논의하기 위한 회의까지 열었습니다.
이에 비해 이제 막 동물실험을 마친 정저우대학교 제1부속병원팀이 왜 이렇게 큰 관심을 끌었을까?
'ECMO에 가다'라는 콘셉트가 이번 실험의 가장 큰 특징이다. 일부 언론에서는 이를 '세계 최초의 성공 스토리'라고도 부른다.
지난 수십년간 혈중산소문제를 돌파하는 것은 인공자궁기술의 핵심진보에서 중요한 노드였으며, 그 관건은 ECMO의 응용에 있다. ECMO는 산모의 몸 밖에서 태아에게 산소를 공급할 수 있기 때문에 이 방법을 사용하면 혈액이 심장과 폐를 "우회"하여 장기가 휴식을 취하고 치유될 수 있습니다.
일부 해외 과학자들은 ECMO가 극미숙아에게 적합하지 않다고 생각하지만 대부분의 개선 아이디어는 여전히 장비에 초점을 맞추고 있으며 실제로 정저우 대학 제1부속병원 팀도 처음 실험을 수행할 때 ECMO를 사용하고 있었습니다. 당시 그들은 에크모를 “미숙아의 폐 역할을 하는 인공자궁계의 핵심적인 역할”에 비유하기도 했다.
36Kr은 ECMO의 사용이 "다른 추가 혈액 순환"을 수반하지 않고 태아 자체 내 혈액 순환을 "순환"할 수 있기 때문이라는 것을 알게 되었습니다.
최근 공개된 결과에서 연구팀은 이 성숙한 길을 포기한 이유에 대해 설명하지는 않았지만, 양의 제대동맥과 제대정맥을 연결하는 'de-ECMO' 아이디어를 언급했다. ECMO와 유사한 결합 주기를 확립하기 위해 산모의 목에 있는 동맥과 정맥을 연결합니다." 팀의 관점에서 "de-ECMO" 솔루션은 혈전 및 감염과 같은 위험을 방지하고 높은 장비 유지 관리 비용을 지불할 필요를 없애는 데 도움이 될 수 있습니다.
상하이의 한 3차 병원 의사인 Fu Shibo(Zhihu의 대중 의학 저자인 "Dr. Philip")는 36Kr에 다음과 같이 말했습니다."De-ECMO"라는 표현은 구체적인 연결 방법을 명확히 밝히지는 않지만 "산모/아버지의 혈류와 태아 사이의 일정한 연결을 설정하기 위해 투석과 유사한 막 구조와 같은 변환기를 사용해야 합니다. "함으로써 산모/아버지의 면역체계는 태아를 이물질로 인식하고 공격하는 동시에 혈액 내 가스, 영양분, 대사 노폐물 등의 막횡단 교환을 보장합니다.。
효과 측면에서 볼 때, 이 실험 아이디어의 장점과 단점은 상대적으로 분명합니다.
첫 번째는 비용 절감이다. Zhao Gaofeng은 Health Times와의 인터뷰에서 "ECMO의 창업 비용과 일일 운영 비용은 각각 60,000~70,000위안, 10,000~20,000위안"이라고 언급했습니다. 아직 초기 단계에 있는 과학연구팀의 경우 비용 부담이 상대적으로 크다.
“'De-ECMO' 프로그램은 특히 관련 소모품에 대한 국내 대체품이 없는 상황에서 해외 고급 장비 및 그에 따른 멤브레인 소모품 지원에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 될 것입니다. 'De-ECMO' 프로그램 활용 어떤 종류의 막 구조 장치는 독립적인 지적 재산권을 보유한 자체 개발 장비일 가능성이 높으며 이는 전체 장비 비용이 낮아질 수 있음을 의미한다고 Fu Shibo 박사는 믿습니다.
또한, 실험 구조 설계 관점에서 볼 때, 해외 팀 계획의 ECMO는 산소화 기능만 담당하며, "주사를 통해 태아 혈액에 다른 영양소를 추가해야 한다"는 문제도 해결되었습니다. 가스와 영양.
그러나 의사는 'de-ECMO' 프로그램에 사용되는 막 구조 장치가 혈액형을 차단하고 있다고 언급하기도 했다.항독소기능적인 면에서는 아직 자연태반과 비교할 수 없으며 신생아에게 용혈 등의 문제를 일으킬 수 있기 때문에 제한요인이 많을 것”이라고 말했다. 아버지/어머니의 뜻과 일치하도록."
"전체적으로 보면 두 가지 솔루션 모두 장단점이 있다고 생각합니다. 임상의 입장에서는 정저우대학교 제1부속병원의 연구가 논문을 통해 발표되어 누구나 더 빨리, 더 많이 이해할 수 있기를 바랍니다. 물론, 우리는 중국의 솔루션이 이 분야의 연구를 주도할 수 있기를 바랍니다.”
현재 인공자궁 기술이 현실을 향해 계속 발전하고 있는 획기적인 점은 실험동물의 생존시간이 지속적으로 연장되고 있다는 점이다.
2017년 필라델피아 아동 병원 팀의 실험용 양의 가장 긴 생존 시간은 2023년에 도달했으며, 일본 과학자가 발표한 또 다른 데이터에 따르면 6마리의 랜턴 상어가 인공 자궁 기술을 사용하여 성공적으로 출산되었다고 합니다. 7개월.
중국에서는 정저우 대학 제1부속병원 팀이 사용한 이전 ECMO 프로그램에서 실험적인 태아 양의 생존 시간이 이 "ECMO-free" 프로그램에서 7일에 이르렀습니다. 자궁은 90분이었다. “국내 팀은 장비 의존도를 줄이는 완전히 새로운 기술 경로를 제공합니다.하지만 인공자궁에 대한 최초 보고는 2017년이었다. 국내 학자들은 상대적으로 늦게 시작했고, 실험 관찰 시간도 짧았다. . 푸 시보(Fu Shibo) 박사는 이것이 정저우대학교 제1부속병원 팀이 실시한 실험의 아쉬운 점이기도 한다고 생각합니다.
그러나 국내는 물론 해외 팀 모두 답을 내지 못한 문제는 양 태아가 인공자궁에서 정상적으로 발달한다고 주장하지만 결국 대부분 안락사되고 '성공적으로 살아있는 양'이 출산되지 않는다는 점이다. 잠시라도 살아보세요.”
의사는 "이 사실은 나를 약간 혼란스럽게 한다"고 말했다.실험 결과에 따르면 양 태아의 다양한 시스템이 정상적으로 발달한다면, 특히 "출생" 이후에 더 오랫동안 관찰하는 것은 어떨까요? 아마도 양수를 채취한 후 제왕절개와 유사한 방법을 사용하여 자극을 가하면 양수에서 꺼낼 때 태아의 첫 번째 자발적 호흡을 유도하는 방법과 같이 아직 해결되지 않는 몇 가지 고유한 결함이 있을 것입니다. 아웃, 성공했나요? 이 중 아직 발표된 것은 없습니다. "
반면, 현재의 모든 연구 진행은 동물 실험 단계에 머물러 있습니다. 임상 최전선에서 의사들은 가장 우려되는 문제는 여전히 "관련 요구 사항이 있는 미숙아에게 서비스를 제공할 수 있는 정도"라고 언급했습니다.
2023년 9월 미국 FDA는 독립적인 자문회의를 열어 동물 데이터의 한계, 인간 실험의 윤리적 어려움 등 인공자궁 기술의 안전성과 유효성을 더 잘 평가하는 방법을 논의했습니다. 그러나 이번 논의에서 구체적인 인간 실험 계획은 발표되지 않았습니다.
외신 보도에 따르면,필라델피아 아동병원 팀은 이미 FDA에 관련 장비에 대한 인체 실험 신청서를 제출했고, 미시간 대학팀도 3~4년 내에 인체 임상 실험을 진전시킬 수 있기를 희망한다고 밝혔습니다.그러나 그들은 또한 "인공 자궁에서 인간 태아가 어떻게 성장하는지에 대한 과학계의 이해에는 근본적인 격차가 있으며, 이를 위해서는 공식적인 시험에 앞서 집중적인 연구가 필요하다"고 언급했습니다.
윤리는 과학자들이 고민하고 있는 문제이기도 합니다. 일부 해외 학자들은 극미숙아에 대한 이식 수술은 임신 초기에 시행되는 경우가 많아 만기 임신에 비해 자궁 절개 부위가 상대적으로 크고, 이로 인해 자궁 파열, 비정상적인 태반 착상 등의 위험이 따른다고 언급하고 있다. 문제는 사전 동의입니다. "우리는 태아의 심각한 상태를 알게 된 부모가 비록 이러한 기술이 완전히 검증되지 않았고 위험하더라도 할 수 있는 모든 조치를 취할 것이라고 우려할 것입니다."
