2024년 싱가포르 국립대학과 공동연구 및 학술교류를 위한 업무협약 체결한 후 한국에서 제 1회 심포지엄을 개최했던 차의과학대학교 차병원, 2025년엔 싱가포르에서 제 2회 공동 심포지엄을 진행했습니다.
지난 2025년 11월 10일, 싱가포르 세인트 레지스 호텔에서 NUS Bia-Echo 아시아 생식 장수 및 평등 센터(ACRLE)와 차 의과학대학교 글로벌 IVF 그룹(CHA)이 공동으로 주최했던 두 번째 NUS-CHA 공동 심포지엄을 소개하겠습니다.
차광렬 글로벌연구소장, K-Cell의 우수성에 대한 특강 진행
난임은 전 세계적으로 커다란 문제로 자리 잡고 있으며, 생식의학은 이를 해결하기 위한 핵심 분야로 빠르게 발전하고 있습니다. 이번 심포지엄은 IVF 및 보조생식기술의 혁신을 중심으로, 난임전문의, 배아학자, 생식의학 연구자 등 난임의학 분야 전문가들이 모여 지식을 나누고 협력하는 자리였습니다.
본격적인 학술 교류 전, ‘난소 노화와 K세포의 우수성’을 주제로 한 차광렬 글로벌연구소장의 특강이 진행됐습니다.
차광렬 연구소장은 “차병원 연구진은 배아줄기세포·태반·제대혈 등에서 만든 중간엽 줄기세포를 활용한 난소 회복 연구를 수행했고, 자연 노화 생쥐에서 배란 주기 회복, 에스트로겐 분비 증가, 난포 세포사멸 감소 등 의미 있는 결과를 확보했다”고 설명하며 “세포치료제는 인류 노화와 질병치료제의 게임체인저가 될 것이다. 함께 연구하고 공동으로 세포치료제 개발에 협력하자”고 말해 큰 호응을 얻었습니다.
홍진욱 주 싱가포르 한국 대사, 정엽생(Chong Yap Seng) 싱가포르 국립대학교 외과대학장의 축사에 이어 “아시아-태평양 지역의 생식의학 발전”을 주제로 각국의 저명한 연구자들이 보조생식치료 및 IVF 기술의 최신 혁신 사례에 대해 발표했습니다.
생식의학 분야의 최신 연구와 임상 적용을 공유하다
먼저 마지드 와르키아니(Majid Warkiani) 교수(시드니 공과대학교 생의학공학과)는 ‘차세대 보조생식을 위한 미세유체 및 AI 기반 플랫폼’에 대해 발표했습니다.
시드니 공과대학교(UTS) 생체재료·장치연구소(IBMD) 공동소장이며 NeoGenix Biosciences와 SMART MCs라는 두 개의 바이오 스타트업을 공동 창업한 마지드 와르키아니 교수는 ‘건강한 정자 선택’을 위한 자신의 최근 연구를 소개했습니다.
“정자 선택은 ART에서 매우 중요한 단계이지만, 여전히 주관적이며 주로 수작업으로 이루어지고 있다보니 배아학자 간 변동성이 크다는 한계가 있습니다. 이에 저는 여성 생식관 내 자연 선택 과정[예: 유동추종성(rheotaxis), 접촉추종성(thigmotaxis)]에서 영감을 받아, 생리학적 관련성이 높은 운동성 정자를 부드럽고 효율적으로 유도하는 마이크로플루이딕(Microfluidic)시스템을 개발했습니다. 또 이를 보완하기 위해, AI 기반 정자 식별 및 추적 도구를 개발하고 임상적으로 검증했습니다. 대표적인 것이 ‘Sperm Search AI’입니다. 이 AI는 수천 건의 임상 사례를 기반으로 학습되어, 특히 mTESE와 같은 난이도 높은 수술 샘플에서 생존 가능한 정자를 실시간으로 선택할 수 있도록 지원합니다. 우리의 목표는 임상 전문성을 대체하는 것이 아니라, 이를 강화하여 더 일관되고 객관적이며 접근 가능한 도구를 제공함으로써 환자 결과를 개선하는 것입니다.”
한국의 전옥희 교수(고려대학교 의과대학 융합의학과)는 ‘세포 노화와 난소 노화: 여성 생식 노화의 새로운 이해’을 주제로 연구성과를 공유했습니다.
“난소는 대부분의 장기보다 더 빠르게 노화하며, 난소 기능의 저하는 근골격계, 대사질환, 심혈관질환 위험 증가와 밀접하게 연관됩니다. 저희가 수행한 한국인 유전체·역학 연구(KOGES) 코호트 분석에서는 GDF15, IGFBP-2, TNF-α와 같은 SASP(Senescence-associated secretory protein) 관련 단백질이 여성의 연령 및 폐경 연령 증가에 따라 상승하는 것을 확인했습니다. 흥미롭게도, 이러한 마커들은 폐경 전 여성의 항뮐러관 호르몬(AMH) 수치와 직접적인 상관관계를 보이지 않아, 난소 노화가 비선형적이고 다인자적 조절을 받음을 시사합니다.
또한 대기오염과 같은 환경적 스트레스 요인이 전신 SASP 프로파일을 변화시켜, 외부 요인이 난소 노화를 가속화할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 결과는 난소 노화가 여성 전신 노화의 중요하지만 과소평가된 원인임을 잘 보여줍니다.
난소 노화의 기전을 이해하는 것은 새로운 치료적 접근을 가능하게 합니다. 현재 임상시험 단계에 있는 세놀리틱(senolytic) 및 세노스타틱(senostatic) 약물은 노화 세포를 표적화하여 여성의 생식 건강과 전반적인 건강 수명을 보존할 수 있는 성별 특화 전략을 제시할 수 있습니다.”
이어 ‘AI 기반 3차원 이미징: 배아 선택에서 보이지 않는 것을 보다’를 주제로 차 의과학대학교 글로벌 IVF센터의 김지향 교수(차 여성의학연구소 분당)의 발표가 진행되었습니다.
최근 생식의학은 더 객관적이고 비침습적 도구를 활용해 배아의 질을 평가하는 방향으로 발전하고 있는데요. 김지향 교수는 초기 배아 발달을 세포소기관 수준에서 시각화하고 정량화할 수 있는 ‘홀로토모그래피(holotomography)를 활용한 라벨링 없는 3차원 이미징 프레임워크’를 소개했습니다.
“이 방법은 염색이나 광독성 효과 없이 배아의 내부 구조와 역동적 조직을 포착하여, 발달 역량을 결정하는 기전을 이해할 수 있는 새로운 창을 열어줍니다. 또 정량적 이미징을 인공지능(AI)과 결합함으로써, 저희 연구는 설명 가능한 3D 바이오마커가 배아 선택을 개선하고 체외수정(IVF)의 성공률을 높일 수 있는 잠재력을 보여줍니다.”
차 의과학대학교 의생명과학과 이경아 교수(차병원 의료원 생식의학연구본부 본부장 겸임)는 ‘체외에서의 배아 착상을 위한 새로운 인공 자궁내막 모델’에 대해 발표했습니다.
“착상 초기 단계는 윤리적·방법론적 제약으로 인해 생체 내 연구가 어렵습니다. 이에 저희는 전기방사(electrospinning)와 3D프린팅을 결합한 시너지적 접근법을 통해 자궁내막의 구조와 생리학을 모사하는 3차원 인공 자궁내막 모델을 개발했습니다.
생체 적합성과 장기 배양 가능성은 수용성/비수용성 세포주 및 건강한 여성과 반복 착상 실패(RIF) 환자의 1차 세포를 활용한 Live/Dead assay로 평가했습니다. 또한 배아대용으로 영양막 스페로이드(trophoblast spheroid)를 이용한 실험으로 반복착상실패 환자 유래 자궁내막세포에서는 배아의 착상이 실패하여 환자별 착상 차이를 관찰했습니다.
이 연구는 환자 특이적 자궁내막에 따른 배아의 착상 차이를 이해하는데 중요한 단서를 제공하며, 향후 착상률 향상을 위한 생식의학 연구와 임상 적용에 새로운 가능성을 제시합니다.”
이어서 멜리사 타말링감 박사(싱가포르 KK 여성·아동병원의 KKIVF 센터 수석 배아학자)의 ‘IVF 향상: KKIVF 연구실 경험’ 발표가 이어졌습니다.
임상 배아학자로서, 남성 불임 요인 평가 및 생식의학 전환 연구(translational reproductive research)에 관심이 큰 멜리사 타말링감 박사는 실험실의 정밀성과 임상적 적용성을 연결하며, 특히 남성 요인 평가를 보조생식기술(ART) 워크플로우에 통합하는 데 중점을 두고 연구하고 있습니다.
“세계적인 출산율 감소로 인해 난임은 전세계적으로 중요한 건강 문제로 부상하고 있습니다. 현재 가임기 성인 6명 중 1명이 영향을 받고 있는데요. 이러한 광범위한 문제는 가족계획의 지연 증가와 생식세포(gamete) 질 저하로 더욱 심화되고 있습니다.
저는 가임력 보존(fertility preservation), 생리학적 세포질 내 정자 주입(PICSI), 인공 난자 활성화(AOA), 전통적 체외수정(cIVF) 등과 같은 고도화된 서비스들을 통해 IVF 결과를 개선하는 전략을 제시합니다: 이런 접근은 저조한 IVF 결과를 효과적으로 끌어올리고, 세계적인 출산율 감소에 대응하는 중요한 전략이 될 것이라고 생각합니다.”
제리 찬 콕 옌 교수(싱헬스 듀크-NUS 의과대학 싱가포르 KK 여성·아동병원 KKIVF 센터)는 ‘IVF 연구실 자동화’에 대해 발표했습니다.
산부인과 전문의이자, 임상과학자인 옌 교수의 연구는 생식생물학의 최첨단 영역을 아우르며, 초기 태아 발달과 면역학에서부터 태아치료 및 주산기(perinatal) 개선까지 폭넓게 이어지는데요. 그 중에서도 이번에는 여러 핵심 워크플로우를 자동화하는 다단계 마이크로풀루이딕 플랫폼 개발 과정을 공유했습니다.
“체외수정(IVF) 연구실은 빠르게 자동화되고 있으며, 로봇 조작, 계측 워크스테이션, 배아 평가를 위한 인공지능(AI) 모델을 통합하고 있습니다. 이런 혁신은 ‘IVF 이용의 증가’와 ‘배아학 숙련을 위해 필요한 장기간의 훈련’이란 과제를 해결해줄 뿐 아니라 작업자의 업무 부담을 줄이는 동시에, 일관성·처리량·추적가능성·안전성을 향상시키며 비용 효율성도 제공해 줍니다.”
리오 스위 리안(Liow Swee Lian) 박사(싱가포르 버투스 생식센터)는 ‘보조생식(ART) 성공을 위한 정자 선택 최적화’ 방안을 공유했습니다.
임상 배아학자(Clinical Embryologist)인 리오 스위 리안 박사는 풍부한 연구 경험을 보유하고 있으며 ICSI, IMSI, 편광현미경(Oosight), 레이저 미세조작 기술 등 미세조작 분야의 선구자 중 한 명입니다. 잘 알려져 있듯이 남성 요인은 전체 난임의 약 50%를 차지하고 있습니다. 리안 박사는 남성 생식력을 가늠할 때 전통적으로 의존해온 정자 매개변수(부피, 농도, 운동성, 형태) 분석 지표만으로는 정자의 전체적인 질을 정확하게 반영하기 어려워, 정자의 염색질 연구에 집중했다고 합니다.
“인간 정자의 염색질은 유전물질을 난자에 안전하고 효과적으로 전달하기 위해 특별히 고도로 압축된 구조로 포장되어 있습니다. 정자 염색질 응축의 이상은 DNA 단편화, 수정 실패, 초기 배아 발생에서의 포배(blastocyst) 형성 장애와 관련이 있습니다.”
정자 DNA 손상 정도를 반영하는 정자 DNA 단편화 지수(DFI)는 지난 20여 년 동안 정자 질 평가의 바이오마커로 널리 사용되어 왔는데요. 리안 박사는 정자 준비 방법, 정자 선택 기술, 그리고 DFI 난임 남성에서 고환 정자 사용을 통한 임상 결과를 공유했습니다.
“앞으로도 임상적, 과학적 강점을 바탕으로 차병원·차바이오그룹과 세미나 및 정보·인적 교류를 지속해 나가겠다”라는 정엽생 싱가포르 국립대 의과대학장의 폐회사와 함께 2회 NUS-CHA 공동 심포지엄은 막을 내렸습니다. 내년에는 또 어떤 내용으로 심포지엄이 진행될까요? 벌써부터 궁금해집니다.
