IVF(체외수정) 기술이 48년 전 첫 아기 루이스 조이 브라운을 탄생시킨 이후 수백만 명의 생명을 만들어냈다. 그러나 지금도 성공률은 여전히 낮고 비용은 높으며, 가장 기초적인 질문—왜 정상으로 보이는 배아가 자궁에 착상하지 않을까—에 과학은 답하지 못하고 있다. 그런데 최근 몇 년간 IVF 성공률은 오히려 하락 추세다. 이 난제를 풀기 위해 과학자들은 AI와 로봇을 IVF 현장으로 끌어들이고 있다. 표준화되고 자동화된 기술이 배아 선별부터 자궁 주입까지 전 과정을 재편하고 있는 것이다.

배아 착상의 미스터리를 푸는 기술

IVF의 가장 오래된 문제는 '착상'이다. 수십 년의 기술 발전에도 불구하고 정상처럼 보이는 배아가 자궁 내막에 달라붙을 확률은 40~60%에 불과하다. 즉, 절반 이상 실패한다는 뜻이다.

스페인 발렌시아의 카를로스 시몬 재단 연구팀은 이 문제에 정면으로 맞섰다. 그들은 최근 인간의 자궁을 체외에서 살린 최초의 사례를 보도했으며, 이제 그 경험을 바탕으로 '착상'의 순간을 들여다보려 하고 있다. 수정란이 자궁 내막과 접촉하고 안으로 파고들어 임신을 개시하는 그 과정이다.

동 재단의 선임 임상과학자 하비에르 산타마리아는 기존 IVF와 다른 방식을 고안했다. 배아를 자궁에 넣은 뒤 "운에 맡기는" 대신, 자궁 내막 안으로 직접 주입하는 장치다. 이름은 '트랜스퍼 다이렉트(Transfer Direct)'. 의사가 버튼을 누르면 카메라와 센서가 달린 튜브가 자궁 내막에 접근하고, 내부 영상을 보며 정확히 배아를 주입할 수 있다.

이 장치의 원리는 의학적 정밀성과 기계 자동화의 결합이다. 기존에는 배우(embryologist)와 부인과 의사의 '눈'과 '손' 경험에만 의존했다면, 이제는 시각 피드백과 자동 센서 기술로 변수를 줄인 것이다. 현재 임상 시험이 진행 중이며, 지금까지 10명 미만의 여성이 시술을 받았다. 아직 임신 사례는 없지만, 재단장 카를로스 시몬은 낙관적이다. 초기 IVF 개발 시절 160회 이상 실패한 후 루이스 브라운이 태어났다는 역사를 상기하며, "임상 시험은 계속 진행 중"이라고 말했다.

어떤 배아를 선택할 것인가—기술의 유혹과 한계

IVF의 또 다른 난제는 '선별'이다. 회수한 10개의 난자와 정상적인 정액이 있을 때, 어느 세포를 사용할 것인가. 며칠 배양한 배아 중 어느 것을 자궁에 이식할 것인가. 전통적으로 이 선택은 배우의 육안 판단에 의존했다. 형태와 움직임으로 "가장 좋아 보이는 것"을 고르는 식이었다.

지난 십여 년 동안 과학자들은 유전자 검사로 이 판단을 자동화하려 했다. 가장 보편적인 기법은 'PGT-A(염색체 이상 선별검사)'다. 염색체 수가 비정상인 배아는 유산이나 유전 질환으로 이어질 가능성이 높다는 가정 하에, 배아에서 몇 개의 세포를 떼어내 검사하는 것이다. 이 검사는 38세 이상 여성에게 특히 효과적이다. 보스턴 IVF의 생식내분비학자 앨런 펜지아스는 "더 많은 아기 출생, 더 적은 유산"이라며 임신까지의 시간 단축을 확인했다고 말했다.

그러나 한계가 있다. PGT-A는 미래 아기의 유전자를 완벽히 읽어주지 못한다. 일부 비정상은 시간이 지나며 자연 교정될 수 있다. 뉴욕 인간생식센터의 생식내분비학자 소니아 가예테-라푸엔테는 "비정상으로 판정된 배아를 자궁에 이식한 결과 건강한 아이로 태어난 사례를 봤다"고 밝혔다. 즉, 기술의 정확성 한계가 실제로 생명의 탄생으로 나타난다는 뜻이다.

더 논쟁적인 것이 'PGT-P'다. 이것은 다중 유전자가 관여하는 복합 특성—신장, IQ, 인지 능력, 알츠하이머 위험도—을 예측하려는 검사다. 영국에서는 불법이지만 미국에서는 급속 확산 중이다. 핵심 제노믹스는 '최고의 아기를 가질 수 있다'며 눈 색깔부터 왼손잡이 가능성까지 마케팅하고 있다. 이미 기술은 시장에 나와 있고, 윤리 논쟁은 여전히 진행 중이다.

기술과 윤리의 불일치

현재의 IVF 기술 변화는 두 가지 방향으로 진행 중이다. 한쪽은 표준화—배아 선별의 정확성 높이기, 주입 기술 자동화하기, 인적 오류 제거하기다. 다른 한쪽은 유전체 분석 기술의 확대—단순 이상 검사에서 출발해 이제는 신체 특성과 질병 위험도 '예측'하고 심지어 '선택'하려는 단계로 나아가고 있다.

스페인의 자궁 외 배양 장치와 미국의 배아 선별 확대는 같은 뿌리에서 나온 기술 운동이다. 재생산 과정을 과학화·자동화·표준화하려는 노력이다. 그런데 기술이 빨라질수록 윤리는 더 뒤쳐진다. "환자가 이런 서비스를 요청하면 어떻게 할 것인가"라는 질문에 대부분의 생식 의학자는 답변을 회피했다. 의료 표준도, 국제 규범도 아직 따라가지 못한 상태다.

IVF는 지난 48년 동안 기술 혁신으로 수백만 생명을 만들었다. 그런데 지금 또 다른 혁신—AI와 로봇의 도입—이 기술의 효율을 극대화하려 한다. 그렇다면 그 혁신이 누구를 위한 것인지, 어디까지 갈 수 있는지는 이제 의학이 아닌 사회의 질문이 되어야 한다.