최첨단 기술이 날로 발전하는 가운데 생명의 신비인 정자와 난자의 만남으로 만들어지는 태아를 엄마의 배속이 아닌 인공자궁에서 배양해서 키울 수 있는 시대가 도래했다. 태아의 인공자궁 배양 기술이 남녀 차별이나 저출산 문제를 해결할 수 있는 열쇠가 될 수 있다는 기대감을 높이고 있다.

1955년 에마뉴엘 그린버그라는 내과 의사가 영양소와 산소를 공급하는 펌프, 노폐물 배출 장치 등이 기다란 관으로 연결된 인공자궁 기계를 발명했다. 이후 특허도 취득했다. 일본의 연구진은 1990년대 중반 인공양수를 담은 기계에서 몇 주 동안 염소의 태아를 배양하는 데 성공했다. 코넬 대학에서도 인공자궁 안에서 세포를자라게 해 자궁내막 조직을 만든 후 쥐의 배아를 인공자궁 안으로 주입하는 실험을 성공적으로 수행했다.

보통 인공자궁이라고 하면 인큐베이터를 떠올리는데, 앞으로 나올 인공자궁은 단순히 인큐베이터 수준을 뛰어넘는다. 인공자궁은 태아가 여성의 자궁에서 자라는 것과 똑같이 수정란 착상부터 완전한 신생아 출산까지이루어지는 일종의 인공장기다. 자궁과 똑같은 역할을 해야 하므로 여러 기능을 갖춰야 한다.

태아가 자랄 때마다 변하는 특수소재로 만든 자궁 내막과 태아의 원활한 물질 교환을 위한 인공 태반, 실제 양수와 똑같은 성분이 담긴 인공 양수 등이 필요하다.

태아를 주기적으로 자극하는 시스템도 필요하다. 유전자학, 조직공학, 생체공학, 나노공학 등이 합쳐진 첨단과학의 밀집체인 것이다.

이제 곧 주위에서 인공자궁을 통한 출산 모습을 흔히 접하게 될 것이다. 이미 미국의 코넬 대학연구진이 상피세포, 기질세포를 이용한 공생배양 시스템을 개발했다. 이는 수정란 착상과 태반형성에 필수인 인공자궁 개발을 가시화한다는 의미가 있다.

2020년 무렵에는 동물의 자궁을, 2030년 즈음에는 인간의 자궁을 만들 수 있게 돼 향후 20년 이내에 인공자궁이 보편화될 것이라고 전문가들은 예상한다. 인공자궁은 저출산 문제, 고령으로 인한 노산 등으로 불임여성이 늘어나면서 그 필요성이 더욱 커졌다.

최근 미국 필라델피아 어린이병원 연구팀이 개발한 인공자궁 시스템은 임신 23~28주 만에 태어난 초미숙아의 성장과 장기성숙을 지원해 미숙아의 생존율을 높이고 장애율을 낮추는 데 기여할 것으로 보인다. 이 시스템은 모체 자궁 안의 환경과 최대한 유사한 형태로 제작된 바이오백으로 생리학적으로 필요한 요소를 공급하는 맞춤 기계에 부착된다.

연구팀은 향후 FDA와 협력해 추가 동물실험을 거친 뒤 이르면 3년 안에 인간 미숙아를 대상으로 임상시험을 진행할 계획이다. 또한 이 시스템을 지속적으로 개선하여 현재 연구에 사용된 새끼 양의 3분의 1 크기인 인간 태아에게 맞도록 시스템을 축소할 예정이다.

현재까지의 실험 결과를 보면 인공자궁 안의 새끼 양들은 온도가 조절되고 멸균 상태에서 자라며 모체 자궁에서처럼 정상적으로 양수 호흡을 한다. 인공자궁에서 자란 새끼 양의 폐는 태아의 폐가 발달하는 모습과 비슷한 양상으로 발달했다.

앞으로 인공자궁이 상용화되면 출산과 성생활이 분리되고 남녀 역할 불균형으로 임신에 대한 의견이 엇갈리는 일도 사라질 것으로 예상된다. 여성도 이제 남성처럼 세포만 제공하면 되기 때문이다. 여성은 난자를, 남자는 정자를 제공하면 끝이기 때문에 남녀 역할이 균형을 이루게 될 것으로 보인다. 인공자궁 기술이 가져올 유토피아의 미래를 그려본다.