Tổn thương DNA tinh trùng được xem là một thông số mới về chất lượng tinh dịch, đóng vai trò quan trọng trong quá trình thụ tinh, làm tổ và truyền tải thông tin di truyền của người cha cho thế hệ sau. Sự đóng gói DNA ở đầu tinh trùng là một quá trình phức tạp đòi hỏi sự biến đổi và nén chặt của nhiễm sắc chất trong quá trình sinh tinh. Tổn thương DNA tinh trùng có thể xảy ra do sai hỏng quá trình nén nhiễm sắc thể, quá trình chết tế bào theo chương trình hay stress oxi hóa.

Hiện nay có 4 phương pháp được sử dụng rộng rãi để đo lường mức độ tổn hại DNA tinh trùng là Comet Assay, Terminal Deoxyuridine Nick End Labeling (TUNEL) assay, Sperm Chromatin Structure Assay (SCSA) và Sperm Chromatic Dispersal (SCD) assay. Mặc dù có sự khác biệt về nguyên tắc và phương pháp lập luận, kết quả hư tổn DNA tinh trùng được đo bằng các xét nghiệm này cho thấy mức độ tương quan. Do đó, các nhà khoa học Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu so sánh sự khác biệt về mức độ tổn thương DNA tinh trùng giữa các cặp bệnh nhân có thai và không có thai sau chu kì IVF cổ điển để kiểm tra xem tổn thương DNA tinh trùng có phải là một yếu tố độc lập dự đoán thai kì lâm sàng trong IVF hay không.

Có tổng cộng 161 cặp bệnh nhân tham gia vào nghiên cứu, các trường hợp bất thường ở người vợ ảnh hưởng đến quá trình làm tổ của phôi và trường hợp sử dụng tinh trùng đông lạnh được loại bỏ khỏi nghiên cứu. Mẫu tinh dịch thu nhận vào ngày chọc hút noãn được phân tích theo chuẩn tinh dịch đồ - WHO 2010. Nghiên cứu sử dụng phương pháp SCD test để đo lường độ phân mảnh DNA của mẫu tinh dịch. Sau đó tinh trùng cho IVF được chuẩn bị bằng phương pháp thang nồng độ kết hợp swim-up để thu tinh trùng di động. Mẫu tinh trùng sau khi chuẩn bị được điều chỉnh về mật độ 1x10⁶ tinh trùng/ml chuẩn bị cho cấy thụ tinh. Phần tinh trùng còn lại tiếp tục được đánh giá mức hư hại DNA bằng SCD test. Phôi ngày 3 có chất lượng tốt được chuyển vào buồng tử cung, các phôi còn lại tiếp tục theo dõi ngày 5 và ghi nhận tỉ lệ hình thành phôi nang. Kết quả thai sinh hóa và thai lâm sàng được theo dõi sau đó.

Theo kết quả, tác giả chia các trường hợp thành hai nhóm: nhóm mang thai và nhóm không mang thai. Kết quả SCD test cho thấy mức độ hư hại DNA tinh trùng ở nhóm mang thai thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm không mang thai, dù là mẫu tinh dịch tươi hay mẫu tinh trùng đã được xử lý; trong khi các thông số về tinh dịch đồ giữa hai nhóm là không có sự khác biệt có ý nghĩa. Kết quả phân tích hồi quy Logistic xác nhận rằng thông số về tổn hại DNA tinh trùng có thể là một yếu tố dự báo độc lập về tỉ lệ thai lâm sàng trong các chu kì IVF.

Ngoài ra, khi so sánh 3 nhóm theo mức độ tổn thương DNA tinh trùng sau khi chuẩn bị (≤10%, 11%-20%, ≥20%), có sự khác biệt có ý nghĩa giữa 3 nhóm về tỉ lệ phôi tốt ngày 3, tỉ lệ hình thành phôi nang và tỉ lệ thai lâm sàng. Có xu hướng tăng tỉ lệ sẩy thai tự nhiên ở 3 nhóm xếp theo mức độ thiệt hại DNA tinh trùng. Nghiên cứu còn cho thấy tổn thương DNA tinh trùng không có mối tương quan với tỉ lệ thụ tinh. Sự hình thành tiền nhân và phát triển phôi sớm dường như không phụ thuộc vào tính toàn vẹn DNA tinh trùng, vì hệ gen phôi chỉ được biểu hiện sau khi phân chia phôi bào thứ hai. Ngoài ra nếu mức độ tổn thương DNA tinh trùng có thể sửa chữa bởi noãn bào thì phôi vẫn có khả năng phát triển. Trong quá trình tạo phôi sớm, hệ gen của người bố được kích hoạt ngay sau giai đoạn 4-8 tế bào, do đó sự phát triển của phôi thai có khả năng bị ảnh hưởng bởi tính toàn vẹn của DNA tinh trùng. Trường hợp mức độ tổn thương DNA tinh trùng cao, quá trình chết tế bào theo chương trình và tổn thương sẽ xuất hiện trong phôi, dẫn đến phôi bị ngưng phát triển hay phôi chậm phát triển và khó đạt được giai đoạn phôi nang, cùng với tỷ lệ làm tổ và tỉ lệ thai thấp.

Tóm lại, tổn thương DNA tinh trùng có mối tương quan nghịch với chất lượng phôi ngày 3, với tỷ lệ hình thành phôi nang và tỉ lệ thai lâm sàng trong chu kì IVF. Do đó, việc bổ sung các xét nghiệm tổn thương DNA tinh trùng vào phân tích tinh dịch đồ có thể cải thiện tiên lượng lâm sàng của vô sinh nam và kết cục IVF.

Phạm Hoàng Huy - Chuyên viên phôi học – IVFMD Phú Nhuận

Nguồn: Sperm DNA damage has a negative effect on early embryonic development following in vitro fertilization. Asian Journal of Andrology, June 2017.
Nguồn hình: https://brucegilbertmd.com/3262014-looks-can-deceiving-sperm-dna-fragmentation-male-fertility/

Từ khóa: Tổn thương DNA tinh trùng tác động xấu đến sự phát triển phôi sớm trong thụ tinh trong ống nghiệm