Giới thiệu
Năm 1992, ICSI trở thành một cuộc cách mạng mới trong công cuộc điều trị vô sinh nam. Trong kỹ thuật ICSI, tinh trùng bình thường về mặt hình thái sẽ được chọn lọc dưới kính hiển vi đảo ngược với độ phóng đại 200-400 lần. Những tinh trùng khỏe mạnh, có cấu trúc hoàn thiện và DNA toàn vẹn là hình mẫu tinh trùng lý tưởng trong hỗ trợ sinh sản. Một số nghiên cứu cho thấy, chất lượng tinh trùng có mối tương quan thuận với các kết quả lâm sàng như tỷ lệ thụ tinh, chất lượng phôi, tỷ lệ mang thai và trẻ sinh sống [1-3]. Trong đó, đặc điểm về hình thái bình thường của tinh trùng đóng vai trò quan trọng trong tiềm năng sinh sản [4, 5].

Sự hiện diện của không bào ở vùng nhân trong đầu tinh trùng cũng như tần suất xuất hiện không bào ở tinh trùng được sử dụng để ICSI có ảnh hưởng quan trọng đến tỷ lệ thụ tinh, sự phát triển của phôi, sự làm tổ và tỷ lệ bất thường [6-8].

Do đó, nhằm góp phần gia tăng tỷ lệ chọn lựa tinh trùng trong kỹ thuật ICSI, kỹ thuật tiêm tinh trùng có chọn lọc hình thái vào bào tương noãn (IMSI - Intracytoplasmic Morphologically Selected Sperm Injection) kết hợp với tiêu chuẩn MSOME (Motile Sperm  Organelle  Morphology  Examination - MSOME) giúp chọn lựa được tinh trùng có hình thái bình thường và không có không bào hoặc không bào chiếm nhỏ hơn 4% vùng nhân ở độ phóng đại 6600 lần.

Trường hợp nào nên được chỉ định thực hiện IMSI vẫn còn nhiều tranh cãi. Do đó, bài tổng hợp này được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của kỹ thuật lựa chọn hình thái tinh trùng để tiêm vào bào tương noãn (IMSI) trong hỗ trợ sinh sản. 
 

Tiêu chuẩn MSOME
Lần đầu tiên được báo cáo bởi Bartoov và cộng sự (2002), tiêu chuẩn MSOME cho phép lựa chọn hình dạng tinh trùng một cách dễ dàng ở độ phóng đại 6600 lần. Tiêu chuẩn MSOME không chỉ đánh giá sự thay đổi của hình dạng tinh trùng mà còn có thể đánh giá được không bào ở đầu tinh trùng. Trong những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng của không bào đến vật chất di truyền [9, 10]. Theo nghiên cứu tổng quan của Perdrix và cộng sự (2013) cho thấy, sự bất thường ở vùng đầu tinh trùng có không bào dựa vào tiêu chuẩn MSOME có ảnh hưởng đến sự nén của nhiễm sắc chất, sự phân mảnh DNA tinh trùng và sự lệch bội ở tinh trùng. 

Với tiêu chuẩn MSOME, tinh trùng được phân làm 4 nhóm dựa vào sự hiện diện hoặc kích thước không bào [11]:

Trong đó, nhóm 1 và nhóm 2 được xem là những tinh trùng bình thường và ưu tiên sử dụng trong lựa chọn tinh trùng cho ICSI [12, 13].

Vai trò của IMSI trong hỗ trợ sinh sản
IMSI và nhóm bệnh nhân vô sinh do yếu tố tinh trùng
Gần đây, IMSI được cân nhắc thực hiện cho những cặp vợ chồng vô sinh do yếu tố tinh trùng nặng như tinh trùng dị dạng và OAT. Việc lựa chọn hình thái tinh trùng bằng IMSI dựa vào tiêu chuẩn MSOME có khả năng cải thiện động học phôi và các kết quả lâm sàng ở nhóm đối tượng này. 

Một vài nghiên cứu RCT gần đây nhận thấy, kỹ thuật IMSI hiệu quả hơn ICSI ở nhóm vô sinh do yếu tố tinh trùng như tinh trùng dị dạng tại chu kì điều trị đầu tiên hoặc thứ hai. Cụ thể, các kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ thai cao hơn đáng kể ở nhóm tinh trùng dị dạng khi so sánh thực hiện kỹ thuật IMSI và ICSI [14, 15]. Bên cạnh đó, IMSI cũng cải thiện đáng kể về các kết quả lâm sàng, không chỉ tăng tỷ lệ mang thai mà còn giảm đáng kể tỷ lệ sẩy thai ở những bệnh nhân OAT [16].

Mặc dù vẫn có nghiên cứu khác cho thấy không khác biệt đáng kể về tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ làm tổ và tỷ lệ mang thai khi thực hiện IMSI so với ICSI. Tuy nhiên, IMSI có xu hướng tốt hơn trong các kết quả về thai diễn tiến, tỷ lệ trẻ sinh sống cũng như tỷ lệ sẩy thai thấp hơn (tỷ lệ lần lượt là 27.0% so với 15.5%, 16.7% so với 16.4% và 27.0% so với 15.5%) [17].

IMSI và nhóm thất bại thụ tinh nhiều lần
Nghiên cứu đầu tiên của Bartoov (2003) khảo sát 62 cặp vợ chồng với ít nhất 2 lần thất bại thụ tinh trước đó và thực hiện IMSI. Nhóm chứng là 50 cặp vợ chồng thực hiện ICSI tại cùng trung tâm. Kết quả nghiên cứu nhận thấy, không có sự khác biệt trong tỷ lệ thụ tinh và chất lượng phôi tốt khi so sánh giữa việc thực hiện IMSI so với ICSI. Tuy nhiên, IMSI cải thiện đáng kể về tỷ lệ thai và giảm tỷ lệ sẩy thai so với nhóm chứng (66% so với 30%; p<0,01; 33% so với 9%; p<0,01). Sau đó, một vài nghiên cứu khác cũng cho kết quả tương tự, IMSI không những cải thiện tỷ lệ mang thai mà còn giảm đáng kể tỷ lệ sẩy thai ở nhóm thất bại thụ tinh nhiều lần [14, 18, 19].

IMSI và trường hợp vô sinh không rõ nguyên nhân
Một nghiên cứu pilot (2013) cho thấy, IMSI không cải thiện đáng kể về các kết quả lâm sàng ở nhóm đối tượng vô sinh không rõ nguyên nhân. Đặc biệt là về các kết quả như tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ làm tổ và tỷ lệ thai. Hơn nữa, IMSI cũng chưa thực sự hiệu quả trên nhóm đối tượng đáp ứng kém khi kích thích buồng trứng. Do đó, IMSI không được khuyến cáo cho những bệnh nhân vô sinh không do yếu tố chồng hoặc cặp vợ chồng thực hiện IVF lần đầu [20].

IMSI và phân mảnh DNA tinh trùng
Kết quả nghiên cứu so sánh hiệu quả của IMSI và ICSI, được thực hiện trên 72 bệnh nhân được đo yếu tố phân mảnh DNA tinh trùng cho thấy, tỷ lệ làm tổ và tỷ lệ trẻ sinh sống được cải thiện đáng kể, không chỉ ở những bệnh nhân có chỉ số phân mảnh (chỉ số DFI) cao mà còn nhận thấy cả ở những bệnh nhân có chỉ số DFI bình thường. Bên cạnh đó, tỷ lệ thụ tinh và chất lượng phôi không khác biệt ở nhóm phân mảnh DNA tinh trùng khi thực hiện IMSI so với ICSI [21].

Nghiên cứu khác cũng cho thấy, không có mối liên hệ giữa hình dạng đầu tinh trùng bất thường và phân mảnh DNA tinh trùng. Tuy nhiên, tỷ lệ cô đặc nhiễm sắc thể được nhận thấy có sự khác biệt rõ rệt (cao hơn gấp 2 lần) giữa nhóm có hình dạng đầu bình thường (đầu hình oval, không có không bào và màng ngoài đầu tinh trùng bình thường) và nhóm bất thường [22].
Do đó, việc thực hiện ICSI thông thường sẽ không thể nhận biết rõ về cấu trúc nhiễm sắc chất của tinh trùng được lựa chọn để tiêm vào bào tương noãn. Vì vậy, việc sử dụng phương pháp không xâm lấn như IMSI kết hợp với tiêu chuẩn MSOME có thể hiệu quả trong điều trị IVF.

IMSI và trường hợp bệnh nhân lớn tuổi, có sàng lọc di truyền tiền làm tổ
Năm 2011, Figueira và cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của sự chọn lọc tinh trùng dựa vào tiêu chuẩn MSOME với tình trạng NST ở cặp vợ chồng thực hiện PGT. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ lệch bội ở nhiễm sắc thể giới tính (23,5% so với 15%) và tỷ lệ phôi khảm phức tạp hỗn độn (chaotic embryos) (27,5% so với 18,8%) cao hơn khi thực hiện ICSI so với chu kì thực hiện IMSI. Ngoài ra, tác giả cũng báo cáo rằng, tỷ lệ tinh trùng mang nhiễm sắc thể giới tính X dường như cao hơn ở nhóm tinh trùng mang “hình thái tốt nhất’’ [23]. Điều này cũng được nhận thấy trong nghiên cứu của Setti (2012), phôi mang bộ nhiễm sắc thể XX trong chu kì thực hiện IMSI cao hơn so với chu kì thực hiện ICSI [24].

Bên cạnh đó, Luna và cộng sự (2015) cho thấy rằng, IMSI đóng vai trò trong cải thiện chất lượng phôi và tỷ lệ làm tổ mà không ảnh hưởng đến tình trạng của nhiễm sắc thể. Khi thực hiện IMSI, do có sự chọn lọc hình dạng tinh trùng khắt khe hơn nên tỷ lệ hình thành phôi nang với bộ nhiễm sắc thể bình thường cao hơn so với thực hiện ICSI. Tuy nhiên, tỷ lệ lệch bội tương đương giữa nhóm thực hiện IMSI và ICSI [25].

IMSI và tuổi chồng
Một số nghiên cứu cho thấy, tuổi chồng ảnh hưởng đến chất lượng tinh trùng như giảm về thể tích tinh dịch 3 - 22%, giảm tỷ lệ di động 3 - 37%, giảm hình dạng bình thường 4 - 18% [26]. Nghiên cứu của Silva (2012) cũng khảo sát hình dạng tinh trùng bình thường và tinh trùng mang không bào lớn ở vùng nhân trên 975 bệnh nhân nam và thực hiện IMSI. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ phần trăm tinh trùng mang không bào lớn ở vùng nhân cao hơn đáng kể ở nhóm BN nam lớn tuổi so với nhóm BN nam trẻ tuổi. Hơn nữa, kết quả phân tích hồi quy cũng cho thấy, hình dạng tinh trùng giảm khi tuổi chồng tăng (p<0,05). Do đó, việc áp dụng tiêu chuẩn MSOME và kỹ thuật IMSI nên được khuyến cáo cho những cặp điều trị có chồng lớn tuổi [24].

IMSI và trường hợp bệnh nhân không có tinh trùng
Đối với nhóm vô tinh bế tắc, tỷ lệ thai không khác biệt giữa nhóm thực hiện ICSI và IMSI. Tuy nhiên, tỷ lệ sẩy thai thấp hơn ở nhóm thực hiện IMSI (4,5% so với 11,8%) [27]. Bên cạnh đó, một nghiên cứu khác cho thấy IMSI cải thiện đáng kể tỷ lệ thụ tinh ở nhóm vô tinh bế tắc và nhóm tinh trùng dị dạng. Ngoài ra, tỷ lệ phát triển lên phôi nang cũng tăng khi thực hiện IMSI ở 2 nhóm này [28].

IMSI và trường hợp tinh trùng Globo 
Tỷ lệ bất thường nhiễm sắc thể, phân mảnh DNA tinh trùng và apoptosis được nhận thấy tăng đáng kể ở những trường hợp tinh trùng đầu tròn (Tinh trùng Globo). Điều này là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến thất bại trong các chu kì điều trị TTTON. Hình thái bình thường của đầu tinh trùng đóng vai trò quan trọng trong hoạt hóa noãn sau khi tiêm tinh trùng đầu tròn [29]. Năm 2011, Sermondade và cộng sự đã báo cáo trường hợp mang thai thành công và có trẻ sinh sống từ kỹ thuật IMSI trên nhóm đối tượng tinh trùng Globo [30]. Một nghiên cứu khác cũng đã kiểm tra tình trạng nhiễm sắc thể của những tinh trùng mang hội chứng “Macrocephalic sperm head”, được chọn lọc dựa vào tiêu chuẩn MSOME. Kết quả nghiên cứu cho thấy những tinh trùng này có bộ nhiễm sắc thể đa bội. Do đó, dựa vào tiêu chuẩn MSOME có thể chọn lọc được tinh trùng mang bộ nhiễm sắc thể bình thường [31].

Sự an toàn
Vấn đề đáng quan tâm khi bắt đầu áp dụng 1 kỹ thuật mới là sự an toàn của kỹ thuật đó. Đã có những nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ dị tật bẩm sinh ở trẻ sinh ra từ kỹ thuật IMSI không có sự khác biệt so với kỹ thuật ICSI [32-34]. 
Các nghiên cứu cho thấy, kỹ thuật IMSI cho phép chọn lọc chính xác những tinh trùng khỏe mạnh so với ICSI. Từ đó, làm giảm thiểu những bất thường DNA cũng như các bất thường về sau. Tuy nhiên, cần có thêm những nghiên cứu đánh giá hiệu quả và an toàn của IMSI ở quần thể chuyên biệt hay nhóm dị tật cụ thể.

Kết luận
Hiệu quả của IMSI vẫn còn nhiều tranh cãi do bởi sự khác biệt về tiêu chuẩn nhận, tiêu chuẩn lựa chọn hình dạng tinh trùng (khác biệt trong đánh giá không bào lớn ở đầu tinh trùng), phác đồ kích thích buồng trứng, chất lượng noãn, yếu tố tinh trùng giữa các nghiên cứu. Tuy nhiên, vẫn không thể phủ nhận rằng IMSI có thể giúp các cặp vợ chồng hiếm muộn có trẻ sinh sống sau điều trị. 

Từ khóa: IMSI, ICSI, MSOME, vô sinh nam, hỗ trợ sinh sản
Tài liệu tham khảo
1.            Bartoov, B., et al., Pregnancy rates are higher with intracytoplasmic morphologically selected sperm injection than with conventional intracytoplasmic injection. Fertility and Sterility, 2003. 80(6): p. 1413-1419.
2.            De Vos, A., et al., Intracytoplasmic morphologically selected sperm injection (IMSI): a critical and evidence-based review. Basic and clinical andrology, 2013. 23: p. 10-10.
3.            Boitrelle, F., et al., High-magnification selection of spermatozoa prior to oocyte injection: confirmed and potential indications. Reproductive BioMedicine Online, 2014. 28(1): p. 6-13.
4.            B, B., et al., Real-time fine morphology of motile human sperm cells is associated with IVF-ICSI. Andrology, 2002. 23(1): p. 1-8.
5.            TP, K., K. JR, and L. DJ, Role of Sperm Morphology in Deciding Between Various Assisted Reproduction. European Urology Focus, 2018. 4(3): p. 311-313.
6.            Watanabe, S., et al., An investigation of the potential effect of vacuoles in human sperm on DNA damage using a chromosome assay and the TUNEL assay. Human reproduction (Oxford, England), 2011. 26: p. 978-86.
7.            Ebner, T., et al., Some reflections on intracytoplasmic morphologically selected sperm injection. International journal of fertility & sterility, 2014. 8(2): p. 105-112.
8.            S, M., et al., Advanced sperm selection techniques for assisted reproduction. Cochrane Database System Review, 2014. 28(10).
9.            Perdrix, A., et al., Assessment of acrosome and nuclear abnormalities in human spermatozoa with large vacuoles. Human Reproduction, 2010. 26(1): p. 47-58.
10.          Perdrix, A. and N. Rives, Motile sperm organelle morphology examination (MSOME) and sperm head vacuoles: state of the art in 2013. Hum Reprod Update, 2013. 19(5): p. 527-41.
11.          Zanetti, B.F., et al., Sperm morphological normality under high magnification is correlated to male infertility and predicts embryo development. Andrology, 2018.
12.          Berkovitz, A., et al., The morphological normalcy of the sperm nucleus and pregnancy rate of intracytoplasmic injection with morphologically selected sperm. Human Reproduction, 2005. 20(1): p. 185-190.
13.          Vingris, L., et al., Sperm morphological normality under high magnification predicts laboratory and clinical outcomes in couples undergoing ICSI. Human fertility (Cambridge, England), 2014. 18: p. 1-6.
14.          El Khattabi, L., et al., Is intracytoplasmic morphologically selected sperm injection effective in patients with infertility related to teratozoospermia or repeated implantation failure? Fertility and Sterility, 2013. 100(1): p. 62-68.
15.          Setti, A.S., et al., Intracytoplasmic morphologically selected sperm injection results in improved clinical outcomes in couples with previous ICSI failures or male factor infertility: a meta-analysis. Fertility and Sterility, 2013. 100(3): p. S8.
16.          Goswami, G., et al., Can intracytoplasmic morphologically selected spermatozoa injection be used as first choice of treatment for severe male factor infertility patients? Journal of Human Reproductive Sciences, 2018. 11(1): p. 40-44.
17.          Oliveira, J.B.A., et al., Pregnancy outcomes in women with repeated implantation failures after intracytoplasmic morphologically selected sperm injection (IMSI). Reproductive Biology and Endocrinology, 2011. 9(1): p. 99.
18.          Shalom-Paz, E., et al., Can intra cytoplasmatic morphologically selected sperm injection (IMSI) technique improve outcome in patients with repeated IVF–ICSI failure? a comparative study. Gynecological Endocrinology, 2015. 31(3): p. 247-251.
19.          Mangoli, E., et al., First successful live birth following the use of MSOME and time lapse for sperm and embryo selections in a patient with severe male factor infertility: A case report. Journal of Gynecology Obstetrics and Human Reproduction, 2019. 48(10): p. 883-885.
20.          Marci, R., et al., Clinical outcome after IMSI procedure in an unselected infertile population: a pilot study. Reproductive health, 2013. 10: p. 16-16.
21.          de Almeida Ferreira Braga, D.P., et al., Sperm Organelle Morphologic Abnormalities: Contributing Factors and Effects on Intracytoplasmic Sperm Injection Cycles Outcomes. Urology, 2011. 78(4): p. 786-791.
22.          Cassuto, N.G., et al., Correlation between DNA defect and sperm-head morphology. Reprod Biomed Online, 2012. 24(2): p. 211-8.
23.          Figueira, R.d.C.S., et al., Morphological nuclear integrity of sperm cells is associated with preimplantation genetic aneuploidy screening cycle outcomes. Fertility and Sterility, 2011. 95(3): p. 990-993.
24.          Silva, L.F.I., et al., The effects of male age on sperm analysis by motile sperm organelle morphology examination (MSOME). Reproductive biology and endocrinology : RB&E, 2012. 10: p. 19-19.
25.          Luna, D., et al., The IMSI Procedure Improves Laboratory and Clinical Outcomes Without Compromising the Aneuploidy Rate When Compared to the Classical ICSI Procedure. Clinical medicine insights. Reproductive health, 2015. 9: p. 29-37.
26.          Petersen, C.G., et al., The effects of male age on sperm DNA damage: an evaluation of 2,178 semen samples. JBRA assisted reproduction, 2018. 22(4): p. 323-330.
27.          Abbas, S., Intracytoplasmic sperm injection (ICSI) outcome in men with azoospermia. World Journal of Pharmaceutical Research, 2018. 4: p. 544-551.
28.          Gong, Y., et al., [Intracytoplasmic injection of morphologically selected spermatozoa from patients with male factor infertility: clinical and embryo development outcomes]. Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao, 2015. 35(10): p. 1428-33.
29.          Khalili, M.A., A. Aflatoonian, and P.M. Zavos, Intracytoplasmic injection using spermatids and subsequent pregnancies: round versus elongated spermatids. Journal of assisted reproduction and genetics, 2002. 19(2): p. 84-86.
30.          Sermondade, N., et al., Successful childbirth after intracytoplasmic morphologically selected sperm injection without assisted oocyte activation in a patient with globozoospermia. Human Reproduction, 2011. 26(11): p. 2944-2949.
31.          Chelli, M.H., et al., Can intracytoplasmic morphologically selected sperm injection be used to select normal-sized sperm heads in infertile patients with macrocephalic sperm head syndrome? Fertility and Sterility, 2010. 93(4): p. 1347.e1-1347.e5.
32.          Cassuto, N.G., et al., Low birth defects by deselecting abnormal spermatozoa before ICSI. Reproductive BioMedicine Online, 2014. 28(1): p. 47-53.
33.          Hershko-Klement, A., et al., Intracytoplasmic morphologically selected sperm injection and congenital birth defects: a retrospective cohort study. Andrology, 2016. 4(5): p. 887-893.
34.          Gaspard, O., et al., Impact of high magnification sperm selection on neonatal outcomes: a retrospective study. Journal of Assisted Reproduction and Genetics, 2018. 35(6): p. 1113-1121.
35.          Mangoli, E. and M.A. Khalili, The beneficial role of intra cytoplasmic morphologically selected sperm injection (IMSI) in assisted reproduction. Journal of Reproduction and Infertility, 2020. 21(1): p. 3-10.