Ths. Trần Hà Lan Thanh_IVFMD Phú Nhuận

Hơn một thập kỉ, chiến lược chuyển đơn phôi nang chọn lọc đã được áp dụng phổ biến trong điều trị vẫn có thể tăng tỉ lệ thai mà lại giảm nguy cơ đa thai. Tuy nhiên, việc nuôi cấy phôi dài ngày sẽ làm tăng lượng công việc và tốn thời gian cho labo thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON), cũng như có thể làm tăng thay đổi thượng di truyền của phôi. Vì thế, chiến lược chuyển đơn phôi giai đoạn phân chia là một phương án thay thế giải quyết được những trở ngại trên. Như vấn đề được đặt ra là làm sao lựa chọn được phôi giai đoạn phân chia có tiềm năng nhất phát triển đến phôi nang. Vì vậy, việc nâng cao mức độ chính xác trong việc lựa chọn giao tử và phôi tiềm năng vẫn đang là thách thức để hướng đến chiến lược chuyển đơn phôi chọn lọc có hiệu quả, nhằm đạt được kết cục em bé sinh sống khoẻ mạnh sau TTTON.

Hiện nay, có nhiều phương pháp đánh giá lựa chọn phôi như dựa vào hình thái, động học phát triển, trao đổi chất, biểu hiện gen của tế bào cumulus (CC)… Trong đó, phương pháp lựa chọn phôi dựa trên yếu tố hình thái là cách tiếp cận không xâm lấn, đơn giản nhất vẫn được áp dụng thường quy tại các trung tâm TTTON; nhưng được thực hiện một cách thủ công bởi chuyên viên phôi học thường mất nhiều thời gian và phụ thuộc vào kinh nghiệm dẫn đến độ chính xác và đồng thuận chưa cao.

Hệ thống nuôi cấy phôi kết hợp với camera quan sát liên tục (TLM) cung cấp thông tin về thời gian các sự kiện phân chia đặc biệt của phôi để xây dựng các thuật toán cải thiện việc lựa chọn phôi giai đoạn phân chia. Thuật toán lựa chọn phôi được sử dụng trong phần mềm Eeva là một ví dụ trong việc sử dụng các thông số phát triển của phôi ngày 3 để lựa ra phôi có tiềm năng cao nhất tạo thành phôi nang.

Trong những năm gần đây, đã có các nghiên cứu báo cáo rằng sự biểu hiện một số gen đặc hiệu của tế bào cumulus (CC) có ảnh hưởng đến sự phát triển của phôi. Một số yếu tố tăng trưởng do noãn sản xuất là yếu tố biệt hoá tăng trưởng (GDF9), protein di truyền hình thái xương 15 (BMP15), được biết đến có vai trò trong điều hoà tăng trưởng, biệt hoá, hoạt động tế bào hạt và tế bào vỏ trong quá trình phát triển nang, trưởng thành noãn, phóng noãn, thụ tinh và phát triển phôi. Ngoài ra, một số protein liên quan đến chức năng dinh dưỡng như connexin 43 (Cx43) được biểu hiện ở CC có ảnh hưởng đến chất lượng noãn. Đã có báo cáo chứng tỏ trạng thái tăng cường stress oxi-hoá trong CC, sẽ làm tăng ROS do sự thiếu hụt các chất kháng oxi-hoá (antioxidant), điều này dẫn đến ảnh hưởng xấu đến sự phát triển hoàn thiện của noãn. Ti thể phải được điều hoà chặt chẽ hoạt động của quá trình phosphoryl oxy hoá để đáp ứng nhu cầu năng lượng ATP của CC và hạn chế sản sinh ROS. Vì thế, cũng cần phân tích sự biểu hiện của các gen liên quan đến  quá trình này ở CC như : cytochrome c oxidase tiểu đơn vị II (COXII), ATP synthase tiểu đơn vị 6 (MT-ATP6), connexin 43 (Cx43) và heme oxygenase-1 (HO-1).

Chính vì thế, nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá xem liệu các đặc điểm hình thái học ở giai đoạn phân chia cùng với biểu hiện gen đặc hiệu trong tế bào cumulus (CC) có thể được sử dụng để dự đoán liệu phôi người có thể đạt được giai đoạn phôi nang nở rộng vào ngày thứ 5.

Có 81 phôi được nuôi cấy trong hệ thống TLM bằng tủ Geri plus ®. Trong đó có 27 phôi phát triển đến giai đoạn phôi nang nở rộng (nhóm BL) được so sánh với 35 phôi ngừng phát triển (nhóm AR) và 19 phôi đạt đến giai đoạn phôi nang sớm hoặc nở rộng không hoàn toàn (nhóm nBL). Các biến số động học được phân tích là sự xuất hiện và biến mất của tiền nhân (tPNa, tPNf) và sự hoàn tất việc phân chia thành 2, 3, 4 và 8 phôi bào (t2, t3, t4 và t8).
CC được phân tích bằng RT-qPCR để đánh giá sự biểu hiện của các gen protein di truyền hình thái xương 15 (BMP15), cytochrome c oxidase tiểu đơn vị II (COXII), ATP synthase tiểu đơn vị 6 (MT-ATP6), connexin 43 (Cx43) và heme oxygenase-1 (HO-1).

Kết quả ban đầu ghi nhận được là:

• Khi so sánh các thông số động học giữa 3 nhóm phôi:  Phôi của nhóm BL cho thấy động học (tPNa, tPNf, t2, t3, t4, t2-tPNf) nhanh hơn đáng kể so với phôi nhóm AR, còn t8 cũng nhanh hơn nhưng không khác biệt có ý nghĩa thống kê (57,4  7,7 so với 65,0  12,7; p=0,0984). Khoảng thời gian t2–tPNf (tương ứng với lần phân chia đầu tiên) ở nhóm BL ngắn hơn đáng kể (p < 0,05) so với nhóm AR, nBL; đồng thời sự chậm trễ phân chia ở nhóm AR và nhóm nBL so với nhóm BL từ lúc tPNa tăng dần cho đến t8 được thể hiện bằng giá trị khoảng thời gian (Δtime: tPNf – tPNa, t2 – tPNf, t3 – t2, t4 – t2, t8 – t4) dài hơn.
• Biểu hiện mRNA của BMP15, COXII và MT-ATP6 cao hơn đáng kể ở CC của phôi nhóm BL, trong khi mRNA Cx43 và HO-1 cao hơn ở nhóm AR. Các thông số động học và biểu hiện gen không khác biệt đáng kể giữa nhóm BL và nBL hoặc giữa nhóm AR và nBL.
• Phân tích đường cong ROC xác định giá trị cut-off tối ưu của động học và biểu hiện CC tiên lượng sự phát triển đến phôi nang nở rộng ở ngày 5. Giá trị cut-off tối ưu của t2 là < 26,25h đối với động học (với độ nhạy = 96 %; độ đặc hiệu = 47 %; AUC = 0,75, 95 % CI 0,62–0,87, p = 0,001), COXII > 0,3 đối với biểu hiện gen (với độ nhạy = 92 %; độ đặc hiệu =5%; AUC = 0,86; 95 CI, 0,72–0,99; p =0,001).
• Phân tích hồi quy logistic đa biến cho thấy rằng các biến động học và biểu hiện gen đều là những yếu tố dự đoán độc lập và có giá trị về sự phát triển của phôi đến giai đoạn phôi nang nở rộng.

Với những kết quả trên cho thấy khả năng phát triển các mô hình dự đoán kết hợp giữa động học phôi ở 3 ngày đầu và sự biểu hiện gen của CC (BMP15, COXII ) để lựa chọn phôi sớm ở giai đoạn phân chia có tiềm năng tạo phôi nang nở rộng.

Nguồn: Morphokinetic analysis of cleavage stage embryos and assessment of specific gene expression in cumulus cells independently predict human embryo development to expanded blastocyst: a preliminary study, 2020, Journal of Assisted Reproduction and Genetics https://doi.org/10.1007/s10815-020-01806-6

Từ khóa: time – lapse, hình thái phôi, tế bào cumulus, biểu hiện gen, phôi nang, IVF