Có khoảng 15% các cặp vợ chồng vô sinh, trong 15% này, nam giới góp phần gây vô sinh trong 30% - 40% trường hợp. Chẩn đoán vô sinh nam chủ yếu dựa vào phân tích tinh dịch, chủ yếu dựa vào phân tích hình thái, độ di động và mật độ của tinh trùng. Tuy nhiên, tiềm năng chẩn đoán của phương pháp này đã được đặt câu hỏi từ những năm 1980. Một trong những lập luận chính chống lại phương pháp này là sự không đồng nhất của các mẫu tinh dịch, có thể nhận thấy ngay cả giữa các mẫu liên tiếp từ cùng một cá nhân. Ngoài ra, từ tất cả các trường hợp vô sinh nam được chẩn đoán, 30% có nguồn gốc không xác định không thể phát hiện được bằng tinh dịch đồ, được gọi là vô sinh nam không rõ nguyên nhân.

Hiện nay, nhu cầu về các phương pháp chẩn đoán thay thế đang khuyến khích tìm kiếm các dấu ấn sinh học vô sinh nam hiệu quả mới. Các nhà nghiên cứu đã đào sâu vào khả năng dự đoán của các nhiễm sắc thể dị bội, tính toàn vẹn DNA của tinh trùng, dấu hiệu biểu sinh và profiling RNA như các dấu hiệu. Việc đánh giá RNA tinh trùng tạo thành một nguồn cho các chỉ số vô sinh phân tử không xâm lấn. Mặc dù tinh trùng là các tế bào không hoạt động phiên mã, chúng mang một lượng nhỏ RNA (10 – 20 fg), bao gồm các phân tử mã hóa (mRNA) và không mã hóa (RNA nhỏ và RNA không mã hóa dài). Trong số các tiểu quần thể RNA nhỏ, microRNA (miRNA) là regulator quan trọng cho biểu hiện gen thông qua suy thoái mRNA hoặc ức chế dịch mã, điều rất cần thiết trong một số quá trình sinh học.

Tuy nhiên, cho đến nay, không có dữ liệu liên quan đến các cặp miRNA tinh trùng có tỷ lệ biểu hiện ổn định hoặc bị phá vỡ liên quan đến tình trạng sinh sản. Do vai trò điều tiết mạnh mẽ của miRNA đối với biểu hiện mRNA, có thể khẳng định rằng việc duy trì mối tương quan ổn định này cũng có thể được phản ánh trong các profile biểu hiện của miRNA. Việc xác định 48 cặp miRNA có biểu hiện ổn định cao ở bệnh nhân có khả năng sinh sản đã đưa ra gợi ý đầu tiên về vai trò có thể có của các phân tử này như là dấu ấn sinh học (biomarker). Tuy nhiên, mức độ biểu hiện của các cặp miRNA này trong quần thể vô sinh vẫn chưa được đánh giá. Theo nghĩa này, việc phát hiện ra một nhóm các miRNA cho phép phân loại các cá thể theo tiềm năng sinh sản sẽ rất đáng quan tâm. Việc phân loại này sẽ đặc biệt phù hợp để đánh giá những trường hợp phân tích tinh dịch thông thường không đưa ra một chẩn đoán kết luận, ví dụ, ở những người vô sinh có normozoospermic với vô sinh nam không rõ nguyên nhân và ở những người có thông số tinh dịch gần với giá trị ngưỡng.

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xác định một bảng danh sách biomarker tối ưu của vô sinh nam trong số các cặp miRNA tinh trùng người ổn định bằng phương pháp chẩn đoán mới, nhằm cung cấp chính xác hơn hồ sơ về tình trạng sinh sản của nam giới.
 
Thiết kế nghiên cứu

Việc đánh giá được thực hiện bằng cách sử dụng profile biểu hiện của 736 miRNA tinh trùng từ các cá nhân có khả năng sinh sản và vô sinh được báo cáo trong các nghiên cứu được công bố trước đây bởi PCR TaqMan. Các cặp miRNA sinh học thích hợp nhất cho chẩn đoán chính xác được xác định trong mỗi nhóm. Một tập hợp các cặp microRNA có tiềm năng là biomarker tốt nhất đã được chọn và xác nhận bằng phương pháp PCR định lượng thời gian thực (qRT – quantitative real-time) trong một đoàn hệ độc lập.

Các mẫu tinh dịch được lấy từ người nam có khả năng sinh sản (n = 10) và vô sinh (asthenozoospermia, n = 10; teratozoospermia, n = 10; oligozoospermia, n= 10; vô sinh nam CRNN, n = 8). Các cặp biomarker được chọn được xác nhận trong một quần thể mới gồm 9 người đàn ông có khả năng sinh sản và 14 bệnh nhân vô sinh.

Thử nghiệm Spearman được sử dụng để chọn các cặp microRNA có biểu hiện tương quan ở các cá nhân có khả năng sinh sản và biểu hiện không tương quan trong mỗi nhóm vô sinh. Tiềm năng biomarker của các cặp này được xác định bằng việc sử dụng các đường cong ROC. Sự biểu hiện tương đối khác biệt của từng cặp trong quần thể vô sinh và vô sinh đã được xác minh (Mann-Whitney test). Những cặp có kết quả tốt nhất được xác nhận bằng qRT-PCR.
 
Kết quả nghiên cứu

Bốn mươi tám cặp cho thấy mối tương quan đáng kể trong nhóm có khả năng sinh sản. Các cặp không tương thích trong quần thể vô sinh và hiển thị tiềm năng biomarker tốt nhất là hsa-miR-942-5p/hsa-miR-1208 (asthenozoospermia), hsa-miR-296-5p/hsa-miR-328-3p (teratozoospermia), hsa-miR-139-5p/hsa-miR-1260a (oligozoospermia) và hsa-miR-34b-3p/hsa-miR-93-3p (vô sinh nam CRNN). Cặp hsa-miR-942-5p/hsa-miR-1208 cho thấy tiềm năng lớn nhất để phát hiện các thay đổi tinh dịch trong đoàn hệ xác nhận (85,71% dương tính thật).
 
Kết luận

Kết quả của nghiên cứu này cho thấy phân tích biểu hiện các cặp miRNA hsa-miR-942-5p/hsa-miR-1208 và hsa-miR-34b-3p/hsa-miR-93-3p thiết lập một công cụ hiệu quả có thể giúp đánh giá vô sinh nam ở bệnh nhân với sự thay đổi tinh dịch và CRNN. Cách tiếp cận này mở ra khả năng một phân loại mức độ phân tử của bệnh nhân có kiểu hình vô sinh khác nhau trong chẩn đoán lâm sàng, trở nên đặc biệt thích hợp trong trường hợp cá nhân vô sinh với các thông số tinh đó nằm trong hoặc gần với giá trị ngưỡng. Tuy nhiên, việc chuyển đổi kết quả từ nghiên cứu cơ bản sang lâm sàng đòi hỏi một số bước tiếp theo chủ yếu sẽ bao gồm xác nhận trong một quần thể vô sinh lớn hơn và không đồng nhất.
                                                        
Nguồn: Sperm microRNA pairs: new perspectives in the search for male fertility biomarkers. Celia et al., 2019. Fertility and Sterility, Volume 0, Issue 0
 

Từ khóa: Các cặp Microrna tinh trùng: những quan điểm mới trong việc tìm kiếm các dấu ấn sinh học sinh sản nam