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임신 난임 여성 난임 착상전 유전진단(PGD) 인쇄

여성 난임

ㆍ감수 : 건양대학교 산부인과 교수 이성기
착상전 유전진단의 목적
전질환이 있는 부부에게 아이를 갖는 문제는 참으로 어려운 일입니다. 이 부부 에게 정상적인 유전자를 가진 아이를 갖게 하는 것이 바로 착상 전 유전진단의 목 적이라 할 수 있습니다.
유전 질환이 있는 부부의 임신에 있어서 두 가지 문제점은 첫째 습관성 유산이고, 두 번째는 기형아의 출산입니다.
그 가운데 기형아 출산은 현재의 융모막 검사나 양수검사로 충분히 방지가 될 수 있습니다. 그러나 유전 질환으로 인한 습관성 유산 부부의 또 하나의 문제점은 잦 은 중절수술로 인해서 자궁 내막이 많이 상처를 입는다는 점입니다. 그러므로 불 임 또는 유산의 원인이 염색체 이상을 비롯한 유전자 이상으로 판명될 경우에는 확실한 치료 방법의 선택을 내리기 전에는 피임을 해서 불필요한 유산으로 인한 자궁내막의 손상을 막는 것이 중요합니다. 그리고 이런 부부에 대한 충분한 진단 끝에 착상전 유전진단의 방법을 도입하여 건강한 2세의 출산을 기대해 보는 게 바 람직하리라 여겨집니다.
착상전 유전진단의 발전 및 적용 질환
착상전 유전진단의 성공적인 첫 임상적 적용은 1989년에 있었는데 Handyside라 는 분이 성 연관 유전질환의 위험이 있는 부부에게서, 착상전 유전 진단법으로 중 합효소연쇄반응 (polymerase chain reaction: PCR)을 이용하여 성별을 구분하는 방법을 이용하여 건강한 여아의 출생을 보고하였습니다. 그 후 착상전 유전진단은 낭포성 섬유증 또는 Tay-Sachs 질환과 같이 유전자의 특정부위의 돌연변이가 잘 알려진 단일 유전자 질환의 경우에 도입되어 유전자의 돌연변이 여부를 확인할 수 있게 되었으며 성 연관 유전질환인 근이영양증 (Duchenne muscular distrophy) 이나 혈우병 환자에서는 배아의 성을 확인하여 정상적인 여아만을 이식하기도 하였습니다.
이러한 착상전 유전진단시 중합효소연쇄반응과 함께 가장 많이 사용되는 방법이 형광 염색법(fluorescence in-situ hybridization: FISH)입니다. 이러한 형광 염 색법은 시행 초기에 성 연관 유전질환의 예방을 위한 성 결정에 주로 이용되어 왔 으나, 최근에는 염색체의 균형 전좌와 로버트슨 전좌를 가진 보인자에서 착상전 유전진단을 시행하여 정상인 아기가 출생하였습니다. 염색체의 균형 전좌와 로버트슨 전좌는 인간에 있어서 발생 빈도가 가장 높은 염 색체의 구조적 이상 중 하나로 이러한 균형전좌 또는 로버트슨 전좌의 보인자들은 인간의 정상적인 유전 물질은 다 가지고 있으므로 겉으로는 정상이지만, 생식세포 형성시 불균형 유전 형태를 갖는 정자 또는 난자가 나타날 빈도가 높기 때문에 불 임이 되거나, 임신이 되더라도 유산이 될 확률이 높으며 염색체 이상을 지닌 자손 을 낳을 확률이 정상인 보다 훨씬 높습니다.
착상전 유전진단의 적응증
일반적으로 3가지의 유전질환이 착상전 유전진단의 적응증이 되는데 첫째로는 염색체의 수적인 이상이며, 둘째로는 단일유전자 질환 예를 들어 낭포성 섬유증, Tay-Sachs disease, 겸상 적혈구증 등이 대상이 됩니다.
셋째로는 염색체의 구조적 이상 중 전좌(translocation)의 경우로 균형 전좌의 보 인자인 사람은 본인은 유전자는 모두 존재하므로 정상인과 동일한 외형을 보이지 만 염색체의 경우 일부가 자리 바꿈을 한 경우로 자손에서는 염색체 이상이 나타 날 확률이 높은 것으로 알려져 있습니다. 로버트슨 전좌의 경우는 다운증후군을 임신하는 경우도 많으며 반복유산의 3-5%에서는 이러한 균형 전좌가 원인인 것 으로 알려져 있습니다.
착상전 유전진단의 방법
착상전 유전진단(PGD)을 이해하기 위해서는 수정과 초기 배아 발달에 대한 이해 가 필요합니다.
인간은 생식세포를 만드는 과정에서 46개의 염색체를 가진 체세포로부터 23개의 염색체를 가진 정자와 난자를 만들기 위해 감수분열이 일어납니다. 난자는 이러한 감수분열이 정지된 상태로 존재하는데 배란 시에 감수 분열이 재개되고 난자는 극 체(polar body)라는 구조물을 생성하게 됩니다. 수정이 일어난 직후 23개의 모체 의 염색체를 가진 2차 극체는 제거가 됩니다. 난자 흡입 후에 현미경상에서 보면 정상적으로 수정된 난자에 두 개의 극체가 보입니다.

첫쨰

자궁내막증 염색체 수적이상에 대한 유전진단은 극체를 대상으로 가능한데 난자 회수 다음날 정상적인 수정이 관찰되면 수정란으로부터 세포는 다치지 않 고 극체를 얻어낼 수 있습니다. 그 후에 형광염색법을 이용해서 염색체 13, 16, 18, 21, 22번을 확인할 수 있습니다. 이러한 염색체가 선택된 데는 이러한 염색체 이상이 대부분의 염색체 이상을 차지하기 때문입니다. 다만, 이러한 검사는 현미경 하에서 염색체 중 조그만 발색반응을 이용하므로 전체 염색체를 대상으로 검사하지는 못합니다. 그러므로 다른 염색체가 관련된 드문 염색체 이상은 발견하지 못할 수도 있습니다. 그러나, 대부분의 경우 다행히도 그런 배아는 태아로 발전하지 못합니다. 배아의 성별 판정을 하려면 할구 생검이 필요한데 이러한 할구 생검은 보다 침 습적인 방법으로서 난자 흡입 후 3일에 즉, 6-8세포기의 초기 배아 단계에서 미세조작을 이용하여 배아 발육에는 영향을 미치지 않는 방법으로 안전하게 한 개 내지 두 개의 세포를 얻어서 형광염색법 또는 중합효소 연쇄반응법을 이용 하여 유전진단을 하게 됩니다.

둘째

단일 유전자 질환에 대한 진단은 할구 생검을 이용하는데 이럴 경우 분자 유전학적인 방법인 PCR 법을 사용합니다.

셋째

골반내 유착염색체 구조적 이상인 균형 전좌에 대해서는 균형 전좌의 보인 자의 경우 비록 건강한 사람이지만 임신을 했을 경우 유산율이 높고 불균형 전 좌의 염색체 핵형을 가진 아기를 낳을 확률이 높아서 유전자가 더 있거나 덜 있는 아이가 태어날 수 있는데 이러한 특수한 염색체 이상을 형광염색법을 이 용하여 착상 전에 심각한 염색체 문제가 없는 건강한 배아만을 선택해서 이식 을 하므로 유산율을 상당히 낮출 수 있습니다.
형광 염색법의 장점
이러한 형광 염색법은 유전체내의 특정 유전자나 염색체의 수적, 구조적 이상을 확인할 수 있으며, 세포유전학적 분석과는 달리 형광 염색법은 세포를 배양하지 않고, 세포분열 중기와 간기 모두에서 염색체의 수적, 구조적 이상을 분석할 수 있어 시간이 현저히 단축되므로 단시간내에 염색체 이상을 분석할 수 있는 장점을 가지고 있어 착상전 유전진단에 적합합니다. 그러나, 실험방법에 따라 그 효율성 과 재현성이 영향을 받을 수 있는 단점은 있습니다.
  • 착상전 유전진단을 시행해야 하는 경우
  • 부모에게 염색체의 수적이상이 있는 경우
  • 부모에게 염색체의 균형 전좌가 있는 경우
  • 부모가 단일 유전자 질환을 앓고 있는 경우 ( 혈우병, 선천성 근무력 등)

착상전 유전 진단의 문제점

착상전 유전진단은 고도의 기술이 요구되는 것으로 반드시 다음과 같은 과정을 거치게 됩니다.
(과배란유도 > 시험관아기 > 착상전유전진단 > 임신 성공후 융모막 생검 또 는 양수검사)
캐나다의 시험관아기 전문가인 Dr. 필립은 착상 전 유전진단은 항생제의 발명 과 같은 효과로 유전질환을 감소시킬 수 있을 것이라고 극찬하였지만, 아직은 고비용 (진단에 필요한 고가의 여러 재료때문에 일반적인 시험관 아기 시술에 비해 다소 많은 비용이 요구됨)과 낮은 임신율( 15-20%)이 걸림돌이 되고 있 습니다.

그러나 여러 기술적인 문제점을 극복하여 비용을 낮추고 임신율을 올리면 습관 성 유산 환자나 염색체 질환의 가진 환자의 임신 문제뿐 만이 아니라, 원인불 명의 난임 중 반복적으로 시험관 아기 시술에 실패하는 부부의 치료에 있어서 도 유용한 수단이 될 것으로 기대됩니다.

착상 전 유전진단을 시술하는 병원

현재 우리나라에서 이러한 착상 전 유전진단을 시술하는 병원은 아래와 같습니다.
(가나다 순) 미즈메디병원, 삼성제일병원, 차병원, 함춘여성클리닉