컬럼비아 대학교에서 개발된 혁신적인 AI 기반 시스템이 심각한 남성 불임으로 고통받는 부부들에게 새로운 희망을 제시하며, 불가능하다고 여겨졌던 일을 현실로 만들고 있다.
컬럼비아 대학교 생식의학센터의 제브 윌리엄스 박사팀이 개발한 '정자 추적 및 회수(STAR)' 시스템은 인공지능을 활용해 무정자증(정자가 거의 검출되지 않는 남성 불임의 약 10~15%를 차지하는 질환) 환자에게서 생존 가능한 정자를 식별하고 분리해낸다.
5년에 걸쳐 개발된 이 기술은 고성능 이미징, AI 알고리즘, 미세유체공학, 로보틱스가 정교하게 결합된 시스템이다. 머리카락 굵기만큼 가는 관을 통해 정액을 흐르게 하는 특수 미세유체 칩과, 1시간 이내에 800만 장이 넘는 이미지를 촬영하는 초고속 카메라가 핵심이다. AI는 이 방대한 이미지를 실시간 분석해 정자 세포를 식별하고, 로봇 시스템이 즉시 이를 분리해 체외수정(IVF)에 활용할 수 있도록 한다.
윌리엄스 박사는 “10개의 축구장에 흩어진 천 개의 건초더미 속에서 바늘 하나를 찾아내는 것과 같은 작업을 2시간 이내에 해내는 것”이라며 STAR 시스템의 정밀성과 속도를 비유했다.
이 획기적인 성과는, 숙련된 배아학자들이 이틀간 찾지 못한 샘플에서 STAR가 1시간 만에 44개의 생존 정자를 찾아내면서 극적으로 입증됐다. 이 발견 덕분에 19년간 불임과 15번의 IVF 실패를 겪은 한 부부가 2025년 3월 세계 최초로 AI 기반 임신에 성공했다.
이 기술의 파급 효과는 한 사례에 그치지 않는다. 무정자증 남성의 기존 선택지는 침습적 수술이나 기증 정자 사용에 한정됐으나, STAR는 비침습적 대안을 제시해 그동안 생물학적 아버지가 될 수 없다고 판정받았던 수천 명의 남성에게 새로운 가능성을 열어주고 있다. 컬럼비아 연구팀은 이 기술을 다른 난임 치료에도 적용할 수 있는 방안을 모색 중이며, 향후 생식의학 분야의 혁신을 예고하고 있다.