Ths. Trần Hà Lan Thanh_IVFMD Phú Nhuận

Việc lựa chọn phôi tiềm năng tốt để chuyển đóng vai trò quyết định thành công điều trị thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON). Hiện có nhiều phương pháp đánh giá lựa chọn phôi, như hình thái học, động học hình thái, xét nghiệm di truyền phôi lệch bội tiền làm tổ (PGT-A), hoạt động trao đổi chất, các dấu ấn sinh học mới…. Trong đó đánh giá bằng hình thái học là phương pháp cổ điển không xâm lấn đơn giản được áp dụng phổ biến ở hầu hết các trung tâm TTTON. Gần đây, xét nghiệm PGT-A được áp dụng để lựa chọn cho chiến lược chuyển đơn phôi nang nguyên bội, để giảm nguy cơ sẩy thai, thất bại làm tổ. Chiến lược chuyển đơn phôi nang chọn lọc cho kết quả tỉ lệ làm tổ tối đa và giảm thiểu đa thai.
 
Mặc dù, số lượng bản sao DNA ti thể (mtDNA) trong phôi bào (phôi ngày 3 hoặc ngày 5) có liên quan đến nguy cơ phôi lệch bội, độ tuổi của mẹ, và chất lượng của phôi; nhưng các nghiên cứu định lượng mtDNA chỉ được thực hiện ở một trung tâm TTTON.
Tuy nhiên, cả phương pháp PGT-A và định lượng mtDNA phôi đều cần phải sinh thiết phôi, nên đòi hỏi trang thiết bị hiện đại và đội ngũ chuyên viên phôi học giàu kinh nghiệm kỹ thuật cao. Hơn nữa, ở một số quốc gia không cho thực hiện sinh thiết tế bào từ phôi người. Từ những nguyên nhân trên, nên hơn một thập kỉ qua đã có nhiều nghiên cứu phát triển các phương pháp mới lựa chọn phôi không xâm lấn sau khi phân tích di truyền và chất chuyển hoá trong môi trường nuôi cấy phôi. Các dấu ấn sinh học mới không xâm lấn trong môi trường nuôi cấy phôi nhằm giúp đánh giá phôi như các chất chuyển hoá, chất dinh dưỡng (glucose, lactate, pyruvate, amino axit, oxy), cell – free DNA.
 
mtDNA được phát hiện cùng với DNA bộ gen (gDNA) trong môi trường nuôi cấy của phôi ngày 3 đầu tiên năm 2013 bởi Stigliani và cộng sự. Khi phân tích DNA, cho thấy tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 tỉ lệ thuận với độ phân mảnh của phôi và tương quan nghịch với chất lượng phôi và có thể làm dấu ấn sinh học không xâm lấm tiên lượng phát triển lên phôi nang và làm tổ của phôi nang (Stigliani và cộng sự, 2014). Dựa trên các nghiên cứu mở đầu trên, nhóm đã thực hiện một nghiên cứu tiến cứu mù đôi đa trung tâm (2019) để xác nhận giả thuyết tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 có thể cải thiện khả năng tiên lượng tiềm năng phát triển lên phôi nang hơn phương pháp đánh giá phôi bằng hình thái cổ điển.
 
Nghiên cứu được tiến hành xác định hàm lượng mtDNA/ gDNA trong 484 mẫu môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 của 143 bệnh nhân bằng PCR định lượng. Các bệnh nhân được nhận vào nghiên cứu được thực hiện ICSI từ noãn tươi tự thân và tinh trùng xuất tinh tự thân, nuôi cấy phôi đến ngày 5-7. Các phôi được nuôi cấy trong hệ môi trường chuyển tiếp và tủ nuôi cấy khác nhau giữa 2 trung tâm : ở trung tâm 1 Sydney IVF Cleavage/ Sydney IVF Blastocyst (Cook) và nuôi trong tủ cấy truyền thống; trung tâm 2  Sequential Cleav ^TM/ Sequential Blast ^TM (Sage®), nuôi trong tủ cấy truyền thống và tủ cấy kết hợp theo dõi time – lapse. Tại thời điểm phôi ngày 3, khi cấy phôi vào môi trường phôi nang thì thu nhận môi trường phôi ngày 3 (500  / trung tâm 1 hoặc 20  / trung tâm 2).
 
Kết quả cho thấy:

• Tỉ lệ phát triển lên phôi nang trung bình là 50% (243/ 484). Có  mối tương quan đáng kể giữa hàm lượng DNA tổng trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 với tiềm năng phát triển lên phôi nang. Những phôi ngày 3 phát triển lên phôi nang có số lượng bản sao mtDNA nhiều hơn đáng kể trong môi trường nuôi cấy so với các phôi ngừng phát triển (p < 0,001).
• Có sự khác biệt đáng kể về tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 phát triển lên phôi nang so với các phôi ngừng phát triển ở cả nhóm phôi ngày 3 loại A (p < 0,001), loại B (p = 0,002), loại C và D (p = 0,002).
• Khi phân nhóm bệnh nhân theo độ tuổi: số lượng bản sao mtDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 ở nhóm bệnh nhân lớn tuổi (> 35 tuổi) ít hơn với bệnh nhân trẻ tuổi (p = 0,0098); những phôi ngày 3 phát triển lên phôi nang có tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA cao hơn đáng kể so với các phôi ngừng phát triển ở cả nhóm bệnh nhân trẻ tuổi và lớn tuổi (p < 0,001).
• Tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 > 184 có khả năng tiên lượng phát triển lên phôi nang với giá trị AUC là 0,713, độ nhạy là 49,4% và độ đặc hiệu là 83,8%. Mô hình lựa chọn phôi kết hợp tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 và hình thái phôi (AUC là 0,766, độ nhạy là 85,6%, đặc hiệu 63,5%) hiệu quả hơn khi so với mô hình chỉ đánh giá hình thái phôi ngày 3 (AUC là 0,696, độ nhạy là 69,5%, đặc hiệu 63,5%; p = 0,006).
• Xét 2 trung tâm TTTON: Tỉ lệ tạo phôi nang không khác biệt (ở trung tâm 1 là 53% còn ở trung tâm 2 là 48%). Mặc dù, 2 trung tâm có môi trường nuôi cấy, tủ nuôi cấy khác nhau, nhưng hiệu xuất tiên lượng của tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 đều tốt (p < 0,001). Ở trung tâm 2, có mối tương quan đáng kể giữa tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 với khả năng lên phôi nang trong điều kiện tủ nuôi cấy truyền thống (p < 0,001) và tủ cấy kết hợp theo dõi time – lapse (p = 0,0287).
• Khi xét trong đoàn hệ 44 bệnh nhân giống nhau: Kết hợp tỉ lệ hàm lượng mtDNA/ gDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 với hình thái phôi sẽ tăng hiệu quả tiên lượng khả năng phát triển lên phôi nang (độ nhạy là 95%, đặc hiệu 65%) khi so với chỉ đánh giá hình thái phôi ngày 3 lựa chọn để chuyển (độ nhạy là 92%, đặc hiệu 13%; p < 0,001).

 
Như vậy, hàm lượng mtDNA trong môi trường nuôi cấy phôi ngày 3 có thể làm phương pháp không xâm lấn tiên lượng khả năng phát triển lên phôi nang, và khi kết hợp với hình thái học sẽ cải thiện độ chính xác trong quyết định của chuyên viên phôi học về lựa chọn phôi ngày 3 có tiềm năng tốt để chuyển cho bệnh nhân.
 
Nguồn: Non-invasive mitochondrial DNA quantification on day 3 predicts blastocyst development: a prospective, blinded, multi-centric study, Molecular Human Reproduction, 2019, doi:10.1093/molehr/gaz032

Từ khóa: phôi nang, DNA cell-free, mtDNA, đánh giá phôi xâm lấn