Các bất thường nhiễm sắc thể (chẳng hạn chuyển đoạn cân bằng) thường hay xảy ra, từ đó gây nên các tác động có hại đến sự phát triển và hoạt động chức năng của phôi. Để giúp các cặp vợ chồng hiếm muộn có thể có được những phôi khỏe mạnh không bị các bất thường nhiễm sắc thể như chuyển đoạn cân bằng, phương pháp sinh thiết tế bào lá nuôi (trophectoderm - TE) từ phôi nang để xét nghiệm di truyền là phương pháp hiện đang được sử dụng phổ biến nhất. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là: (1) đòi hỏi nhân sự thực hiện phải có kỹ năng thành thạo và được đào tạo chuyên sâu, (2) giá thành cao, và (3) đây là phương pháp xâm lấn, có thể ảnh hưởng đến sức sống của phôi. Do vậy, việc tìm ra một phương pháp khác ít xâm lấn hơn mà vẫn hiệu quả tương đương phương pháp sinh thiết tế bào TE là một yêu cầu cấp thiết hiện tại. Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy dịch khoang phôi và môi trường đã nuôi cấy phôi nang (blastocyst culture medium - BCM) có thể là nguồn cung cấp DNA tiềm năng cho các phương pháp không xâm lấn đánh giá di truyền phôi. Tuy nhiên, số lượng DNA có trong dịch khoang phôi và BCM không nhiều dẫn đến đôi lúc không đủ cho xét nghiệm di truyền. Mặt khác, các phương pháp đánh giá một cách có hệ thống việc sử dụng các nguồn DNA không xâm lấn này trong phát hiện các bất thường chuyển đoạn cân bằng vẫn còn thiếu. Do vậy, Jiao Jiao và cộng sự (2019) thực hiện nghiên cứu nhằm đánh giá xem liệu việc tầm soát nhiễm sắc thể xâm lấn tối thiểu (minimally invasive chromosome screening - MICS) sử dụng môi trường nuôi cấy phôi nang (BCM) có đủ nhanh và chính xác trong phân tích di truyền phôi (PGT) hay không?  



Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu sử dụng 41 phôi nang thủy tinh hóa được hiến tặng từ 22 cặp vợ chồng đã biết có chuyển đoạn nhiễm sắc thể và 21 phôi nang thủy tinh hóa được hiến tặng từ 8 cặp vợ chồng có bộ nhiễm sắc thể bình thường. Các phôi nang chất lượng tốt được định nghĩa là các phôi ngày 5 và ngày 6 ≥ BB (AA, AB, BA, BB) dựa trên hệ thống xếp loại của Gardner. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 5/2018 đến tháng 8/2018 với 123 mẫu làm PGT-SR (41 BCM, 41 mẫu sinh thiết TE và 41 phôi giai đoạn phôi nang (blastocyst-stage embryo - BE) và PGT-A cho 63 mẫu (21 BCM, 21 TE và 21 BE).

Phương pháp nghiên cứu: Nhóm nghiên cứu đã thực hiện một số điều chỉnh quan trọng cho thành phần BCM thu nhận (trộn lẫn dịch khoang phôi và môi trường đã dùng nuôi phôi nang với nhau) cũng như các kỹ thuật khuếch đại dựa trên vòng lặp ủ và lặp nhiều lần (MALBAC) và các quy trình tạo thư viện. Thiết kế của một mồi tiền khuếch đại (Pre-AMP) và các mồi AMP 1 và 2 cho phép chuẩn bị một thư viện giải trình tự thế hệ mới sau giai đoạn khuếch đại theo cấp số nhân bằng cách đưa các mồi của Illumina P5 và P7 vào các sản phẩm cuối mà sau đó đã sẵn sàng để giải trình tự. Trình tự được thực hiện trên nền tảng Illumina Hiseq 2500 với số lần đọc thô 2.0 Mb được tạo cho mỗi mẫu.

Các kết quả nghiên cứu chính: Đối với PGT-A, các mẫu BCM và mẫu sinh thiết TE cho tỷ lệ tương đồng với các mẫu BE lần lượt là 90% và 86%. Bên cạnh đó, cả BCM và các mẫu sinh thiết TE đều cho tỷ lệ tương đồng về bộ gen là 76% so với các mẫu BE. Đối với PGT-SR, nghiên cứu đã thành công trong việc thu nhận thông tin độ bội cho toàn bộ 23 nhiễm sắc thể trừ các chuyển đoạn trên nhiễm sắc thể Y. Cả BCM và TE đều cho kết quả tương đồng 100% so với BE trong việc phát hiện các chuyển đoạn nhiễm sắc thể. Ngoài ra, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về các giá trị của BCM và TE trước đó ở PGT-A hoặc PGT-SR (P> 0,05). Hơn nữa, nghiên cứu đã đạt được định lượng chính xác của các bất thường phân đoạn bằng việc sử dụng các mẫu BCM. Ngoài ra, MICS-Inst (một kỹ thuật tầm soát nhiễm sắc thể xâm lấn tối thiểu được cải tiến trong nghiên cứu này) đã giảm số bước cần thiết cho việc chuẩn bị thư viện thông qua việc sử dụng các thiết kế mồi mới, giúp giảm 7,5 giờ trong tổng thời gian. Việc giảm thời gian này có thể cho phép thực hiện chuyển phôi tươi phôi nang.

Hạn chế của nghiên cứu là sử dụng phôi nang làm đối chứng thay vì sử dụng khối tế bào bên trong (ICM - inner cell mass) trong việc đánh giá các kết quả tầm soát nhiễm sắc thể.

Kết luận: Những kết quả này cho thấy MICS-Inst có hiệu quả trong cải tiến quy trình và độ chính xác trong PGT, và có thể cho phép thực hiện chuyển phôi tươi phôi nang sau PGT. Các kết quả nghiên cứu có ý nghĩa rất quan trọng, vì những phát hiện này có thể giúp phổ biến các phương pháp PGT xâm lấn tối thiểu trong tương lai.

ThS. Nguyễn Hữu Duy – IVF Vạn Hạnh
 
Nguồn: Jiao Jiao, Bei Shi, Matthew Sagnelli, Dalei Yang, Yaxin Yao, Wenlu Li, Lin Shao, Sijia Lu, Da Li, Xiuxia Wang, Minimally invasive preimplantation genetic testing using blastocyst culture medium, Human Reproduction, Volume 34, Issue 7, July 2019, Pages 1369–1379, https://doi.org/10.1093/humrep/dez075.