Ths. Trần Hà Lan Thanh_IVFMD Phú Nhuận

Các phương pháp lựa chọn phôi tiềm năng tốt để chuyển được biết đến là hình thái phôi, động học phát triển phôi từ hệ thống time -lapse, trao đổi chuyển hoá chất, mô hình trí tuệ nhân tạo …Mặc dù, phôi giống nhau về hình thái như hoạt động chuyển hoá chất có thể khác nhau. Một số nghiên cứu đã báo cáo, những phôi nang tiềm năng tốt cho kết quả thai sẽ tiêu thụ hàm lượng cao glucose cũng như có các thành phần amino axit khác với các phôi không có tiềm năng. Glucose và amino axit có thể là những dấu ấn sinh học đánh giá sinh lý của phôi và có tiềm năng để chuyển. Hơn nữa, sự chuyển hoá có liên quan trực tiếp đến sự biểu hiện gen và các chương trình phát triển thông qua trục chuyển hoá thượng di truyền (metaboloepigenetic axis), tức là các chất chuyển hoá và các chất liên quan điều hoà hoạt động của biến đổi thượng di truyền. Vì sự trao đổi chất của phôi sẽ có những thay đổi trong quá trình phát triển sau chuyển phôi, việc sử dụng và phân tích các chất chuyển hoá sẽ hỗ trợ trong việc lựa chọn phôi tiền làm tổ có hoạt động sinh lý bình thường, từ đó tăng khả năng sinh trẻ khoẻ mạnh. Tuy nhiên, hiện vẫn chưa rõ có mối liên quan giữa sự chuyển hoá với các dấu ấn của phôi tồn tại hay không.

Vì thế, nghiên cứu này được thực hiện để xác định mối liên quan giữa hoạt động chuyển hoá glucose và amino axit của phôi nang và các dấu ấn sinh học liên quan đến sức sống của phôi.

Các bệnh nhân trong nghiên cứu ≤ 37 tuổi, có không quá 2 chu kỳ điều trị, được điều trị ICSI từ tháng 1/2018 đến tháng 7/2019. Các phôi được nuôi cấy trong TLM đến giai đoạn phôi nang và ghi nhận các thông số động học. Nghiên cứu hồi cứu với tổng cộng 209 phôi nang từ 50 bệnh nhân, và mỗi phôi sẽ được chấm điểm theo 3 hệ thống: hình thái phôi theo tiêu chuẩn của Gardner, KIDScore, và trí tuệ nhân tạo EmbryoScore. Các phôi được chia 2 nhóm theo điểm số chất lượng là phôi nang có điểm số phân loại cao với nhóm phôi nang có điểm thấp; chia theo kết quả lâm sàng là nhóm phôi cho kết quả có thai lâm sàng với nhóm phôi thất bại làm tổ. Hoạt động chuyển hoá được đánh giá thông số định lượng 2 chất chuyển hoá tiêu biểu là glucose, amino axit. Môi trường nuôi cấy phôi nang (90-114h) được thu thập và phân tích bằng phương pháp Ultramicrofluoresence (UMF) cho glucose và sắc ký lỏng phân giải cao (LC-MS) cho amino axit. Kết quả thai được ghi nhận sau khi chuyển đơn phôi nang tươi.

Hình thái phôi ngày 5 được đánh giá lúc 115 giờ sau khi ICSI, độ nở rộng, chất lượng ICM, TE được xếp loại theo hệ thống Gardner. Đường kính của phôi nang được xác định bằng phần mềm EmbryoViewer.

Các thông số động học được ghi nhận là thời điểm phôi 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 tế bào (t2-t8), phôi dâu (tM), bắt đầu có khoang phôi (tSB), phôi nang (tB), phôi nang nở rộng (tEB), phôi thoát màng (tH) . Giá trị của KIDScore (từ 0 – 9,9 điểm) sẽ tiên lượng làm tổ thành công của phôi và được tính toán bằng thuật toán D5 KIDScore (version 2) với dữ liệu đầu vào là các thông số động học. Những phôi có điểm KIDScore cao hơn ( ≥ 6,9 điểm) thì sẽ có tiềm năng tốt hơn phôi có điểm thấp hơn (< 6,9 điểm). Trong 209 phôi nang, có 2 phôi không xác định được KIDScore. Hơn nữa, dựa vào tốc độ nở rộng phôi (tEB – tSB) sẽ chia thành 2 nhóm phôi nhanh (≤ 13h) hoặc chậm (> 13h).

Video phát triển của phôi được tải lên mô hình trí tuệ nhân tạo tiên lượng phôi cho kết quả có tim thai IVY (version 1.0.0, Harrison AI, Sydney, Úc) sau đó sẽ cho điểm EmbryoScore (%). Những phôi có điểm EmbryoScore cao hơn (29%) sẽ có tiềm năng tốt hơn phôi có điểm thấp hơn. Trong 209 phôi nang, có 25 phôi không xác định được EmbryoScore do video theo dõi bị gián đoạn.

Kết quả ghi nhận được là:

• Chuyển hoá của phôi nang có liên quan đến điểm số chất lượng: Hàm lượng glucose ít nhất là 40% cao hơn ở phôi nang có điểm số cao theo chuẩn Gardner (p < 0,01, n=209), KIDScore (p < 0,05, n=207), và EmbryoScore (p < 0,05, n=184) so với nhóm điểm số chất lượng thấp. Phôi nang có chất lượng hình thái ICM, TE > BB (n=86) tiêu thụ glucose nhiều hơn so với những phôi ≤ BB ( n=123) (91,7 ± 8,5 vs 61,4 ± 5,9 pmol/phôi/h; p<0,01). Tương tự, phôi nang có KIDScore cao hơn (n=100) tiêu thụ glucose ở ngày 5 nhiều hơn so với những phôi KIDScore kém hơn ( n=107) (88,1 ± 7,8 vs 60,9 ± 6,3 pmol/phôi/h; p<0,05). Cũng như phôi nang có EmbryoScore cao hơn (n=91) tiêu thụ glucose ở ngày 5 nhiều hơn so với những phôi điểm kém hơn (n=93) (87,9 ± 8,1 vs 61,7 ± 7,4 pmol/phôi/h; p<0,05).
• Chuyển hoá glucose ở phôi phôi nang có liên quan đến tỉ lệ thai lâm sàng. Phôi nang cho kết quả có thai lâm sàng (n=17) sẽ tiêu thụ glucose ở ngày 5 gấp 2 lần so với phôi nang thất bại làm tổ (n=20) (77,4 ± 11,7 vs 38,4 ± 11,2 pmol/phôi/h; p<0,05). Phôi nang hình thái AA và cho kết quả có thai lâm sàng sẽ tiêu thụ hàm lượng glucose là nhiều nhất (84,4± 17,3 pmol/phôi/h, n=11).
• Sự hấp thụ các amino axit của phôi nang là khác nhau giữa phôi có các điểm số cao với điểm thấp. Sự hấp thụ và sản xuất tổng lượng amino axit có liên quan đến điểm số chất lượng phôi nang. Ở nhóm phôi có điểm EmbryoScore cao, sẽ tiêu thụ tổng hàm lượng amino axit nhiều hơn đáng kể khi so với nhóm điểm số thấp (p<0,01, n=185). Hơn nữa, tổng lượng sản xuất các amino axit thấp hơn đáng kể ở những phôi nang có điểm số cao theo chuẩn Gardner (p < 0,05, n=209), KIDScore (p < 0,05, n=207), và EmbryoScore (p < 0,01, n=184) khi so với nhóm điểm số thấp.
• Những phôi tiêu thụ lượng lớn glucose ở ngày 5 (61 pmol/phôi/h) sẽ phát triển nhanh với các thông số động học ngắn hơn so với phôi tiêu thụ glucose ít (ngoại trừ t3, t5, t8, tH). Hơn nữa, phôi tốc độ nở rộng phôi nhanh (tEB – tSB ≤ 13h) sẽ tiêu thụ glucose nhiều hơn phôi chậm (> 13h) (85,0 ± 6,9 vs 61,6 ± 9,2 pmol/phôi/h; p<0,05).

Như vậy, các chất chuyển hoá như glucose và amino axit là dấu ấn sinh học của phôi chất lượng tốt tiềm năng cao. Vì thế, chúng có giá trị trong việc lựa chọn phôi. Tuy nhiên, hạn chế của nghiên cứu là cỡ mẫu nhỏ chỉ tại một trung tâm.  

Nguồn: Metabolic activity of human blastocysts correlates with their morphokinetics, morphological grade, KIDScore and artificial intelligence ranking, Human Reproduction, 2020, doi:10.1093/humrep/deaa181

Từ khóa: phôi, glucose, amino axit, lựa chọn phôi không xân lấn