Lựa chọn phôi sử dụng là một việc quan trọng quyết định sự thành công của điều trị thụ tinh trong ống nghiệm. Có nhiều phương pháp đánh giá chất lượng phôi và lựa chọn phôi. Đánh giá hình thái ở các giai đoạn phát triển của phôi là phương pháp phổ biến, đơn giản nhất để chọn phôi tiên lượng tốt để chuyển và trữ lạnh. Những thông số động học các giai đoạn phát triển đã được chứng minh là tương quan với khả năng phát triển thành phôi nang. Vì thế, lựa chọn phôi bằng thông số động học khi nuôi cấy phôi kết hợp camera quan sát liên tục (time-lapse) có cải thiện về tỷ lệ mang thai, nhưng chưa được khẳng định rõ với các bằng chứng hiện tại. Do đó, cần có các phương pháp mới, tốt nhất là các phương pháp không xâm lấn dựa trên chuyển hóa, gen và protein để cải thiện hơn nữa việc đánh giá chất lượng và lựa chọn phôi.

Gần đây, trong một nghiên cứu thử nghiệm, nồng độ protein được phát hiện trong môi trường nuôi cấy phôi khác nhau giữa phôi có phát triển lên phôi nang hay không. Ví dụ, nồng độ của caspase-3 được tiết ra thấp hơn đáng kể ở phôi nang chất lượng cao so với phôi nang chất lượng kém. Các phôi phát triển lên giai đoạn phôi nang cũng có nồng độ thấp hơn của caspase-3 tiết ra so với phôi ngừng phát triển, mặc dù khác biệt không có ý nghĩa thống kê, cũng như cỡ mẫu số phôi trong nghiên cứu đó nhỏ. Lindgren và cộng sự, đã chỉ ra rằng khoảng thời gian để hình thành phôi dâu ngắn hơn tương quan đáng kể với mức caspase-3 thấp hơn nhưng cũng không có ý nghĩa thống kê. Caspase-3 được biết là có liên quan đến quá trình apoptosis, việc điều chỉnh phản ứng viêm và sự phát triển của các cơ quan khác nhau. Ngoài ra, một số nghiên cứu chỉ ra rằng các gen và protein đặc biệt (như glycoprotein giàu histidine [HRG] và phosphodiesterase 8B) trong phôi, nhau thai và trong máu của mẹ có tương quan với việc mang thai thành công. Hơn nữa, một số con đường dẫn tín hiệu tạo mạch và viêm liên quan đến việc điều hoà quá trình làm tổ và hình thành nhau thai - hai quá trình cần thiết để mang thai thành công. HRG là glycoprotein góp phần rất quan trọng trong quá trình hình thành mạch. HRG tương tác với caspase để điều chỉnh quá trình hình thành mạch và apoptosis.

Nhóm tác giả người Thuỵ điển đã tiến hành nghiên cứu với mục đích là xem xét liệu các nồng độ khác nhau của caspase-3 và glycoprotein giàu histidine (HRG) được phôi tiết ra vào môi trường nuôi cấy có thể được sử dụng làm dấu ấn sinh học về chất lượng phôi hay không. Đây là nghiên cứu đầu tiên đề cập về mối tương quan giữa caspase-3 và HRG với sự phát triển và chất lượng của phôi.

Trong nghiên cứu này, tổng cộng 334 mẫu môi trường nuôi cấy phôi được thu thập từ các chu kỳ IVF tại trung tâm khác nhau. Nồng độ protein được so sánh trong các mẫu môi trường nuôi phôi nang chất lượng cao và chất lượng kém và các phôi ngừng phát triển (không lên phôi nang). Mối tương quan giữa nồng độ protein và thời gian hình thành phôi dâu cũng được phân tích. Hơn nữa, nồng độ protein tiết từ phôi nuôi cấy 2 ngày được so sánh giữa 2 nhóm bệnh nhân có thai hay không.
Kết quả cho thấy nồng độ caspase-3 thấp hơn ở các phôi nang chất lượng cao so với chất lượng kém và những phôi bị ngừng phát triển (p 0,05). Ngoài ra, nồng độ HRG cao hơn tương quan với thời gian ngắn hơn để hình thành phôi dâu (p 0,001). Nồng độ caspase-3 cũng thấp hơn trong các phôi nuôi cấy ngày 2 dẫn đến kết cục có thai so với những phôi không có thai (p 0,05). Caspase-3 có thể được sử dụng như một dấu ấn sinh học để dự đoán tỷ lệ mang thai thành công sau khi chuyển phôi ngày 2, với cutoff nồng độ caspase-3 là 0,02 cho giá trị dự đoán chính xác là 68% (p = 0,038).

Như vậy, trong các mô hình dự đoán sau này, nồng độ caspase-3 và HRG từ phôi tiết ra môi trường có thể được sử dụng làm dấu ấn sinh học về chất lượng phôi. Đồng thời nồng độ caspase-3 từ môi trường nuôi cấy phôi 2 ngày có thể dự đoán kết cục mang thai thành công sau khi chuyển phôi ngày 2.

Nguồn: Levels of caspase-3 and histidine-rich glycoprotein in the embryo secretome as biomarkers of good-quality day-2 embryos and high-quality blastocysts, PLOSONE, 2019, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0226419
 

Từ khóa: Nồng độ caspase-3 và glycoprotein giàu histidine trong hệ tiết chế của phôi là dấu ấn sinh học của phôi ngày 2 và phôi nang chất lượng tốt