Ths. Lê Thị Bích Phượng- Chuyên viên phôi học- IVFMD Phú Nhuận

Phôi khảm là hiện tượng đặc trưng bởi sự hiện diện của hai hoặc nhiều dòng tế bào khác biệt về mặt di truyền trong phôi, hiện tượng này tương đối phổ biến trên phôi người giai đoạn tiền làm tổ, ảnh hưởng lên 15%-90% phôi giai đoạn phân cắt và 30%-40% phôi nang (Fragouli E và cs., 2011; Taylor và cs., 2014). Về cơ bản, khảm nhiễm sắc thể xuất phát từ sai hỏng phân ly nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân sau thụ tinh qua nhiều cơ chế khác nhau. Tỉ lệ tế bào bất thường trong phôi khảm phụ thuộc vào sai hỏng phân ly nhiễm sắc thể diễn ra ở giai đoạn nào trong quá trình phát triển tiền làm tổ của phôi (Taylor và cs., 2014). Phôi khảm có thể được chia thành 3 loại theo thành phần tế bào: khảm lưỡng bội/đa bội, khảm lệch bội và khảm lưỡng bội/lệch bội. Cho đến nay, tác động của thể khảm lên sự phát triển của phôi thai vẫn còn gây nhiều tranh cãi. Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy thể khảm có liên quan đến sẩy thai, dị tật thai nhi và các kết quả chu sinh bất lợi. Tuy nhiên, vẫn có những báo cáo cho kết quả về trẻ sinh sống từ phôi khảm.

Cơ chế xuất hiện khảm nhiễm sắc thể
Trước khi phân chia tế bào, mỗi nhiễm sắc thể trong tế bào phải được nhân đôi. Do đó trước khi nguyên phân, mỗi nhiễm sắc thể có bốn nhiễm sắc tử: 2 nhiễm sắc tử của bố và mẹ và 2 nhiễm sắc tử chị em được sao chép từ 2 nhiễm sắc tử của bố và mẹ. Sau đó, sự phân chia nhiễm sắc tử khi phân chia tế bào chỉ có thể diễn ra dưới sự hỗ trợ của thoi vô sắc. Trung thể là bào quan trong tế bào giúp xác định các cực của thoi vô sắc và sản xuất các vi ống để bắt giữ nhiễm sắc thể. Những vi ống này được gắn ngẫu nhiên với nhiễm sắc thể trên tâm động tại thể động (kinetochore). Phức hợp thể động trên tâm động của nhiễm sắc thể là sự kết hợp của nhiều protein có liên quan đến việc bắt giữ và chuyển động của các nhiễm sắc thể dọc theo các vi ống. Tại thời điểm bắt đầu phân chia nhiễm sắc thể, các vi ống bắt đầu sự khử polyme để kéo các nhiễm sắc thể về phía các cực thoi vô sắc. Khi các nhiễm sắc tử nằm trên các cực đối diện, quá trình phân chia tế bào chất diễn ra và tế bào được phân chia, tạo thành hai tế bào độc lập. Ở một số động vật có vú và động vật không xương sống, có sự tồn tại của điểm kiểm tra phân bào giúp bảo vệ tế bào khỏi việc phân chia nhiễm sắc thể không đồng đều. Tuy nhiên, điểm kiểm tra này không tồn tại trong những lần phân bào đầu tiên ở người, do đó dẫn đến sự phân ly sai lệch, gây ra thể khảm hoặc lệch bội sau đó. Hiện nay, có ba cơ chế chính dẫn đến hiện tượng khảm nhiễm sắc thể được báo cáo là không phân ly nhiễm sắc thể, trễ Anaphase (Anaphase lagging) và nội nhân đôi nhiễm sắc thể (Endoreplication). Cơ chế không phân ly là do sự không phân ly của các nhiễm sắc tử. Thay vì phân tách, toàn bộ nhiễm sắc thể được kéo về một tế bào, tạo nên một tế bào đơn nhiễm và một tế bào tam nhiễm. Sai hỏng do không phân ly nhiễm sắc thể được báo cáo là phụ thuộc rất nhiều vào giai đoạn phát triển và nhiễm sắc thể liên quan. Forman và cộng sự (2013) đã báo cáo rằng sự không phân ly ít khi liên quan đến lệch bội trong giảm phân I và II ở nhiễm sắc thể thường. Theo Bean và cộng sự (2002), không phân ly là cơ chế chính dẫn đến phân ly sai lệch trên nhiễm sắc thể giới tính trong lần phân chia đầu tiên của tế bào. Trễ Anaphase là hiện tượng thất bại của một nhiễm sắc tử trong việc kết hợp với nhân dẫn đến đơn nhiễm trong một tế bào và thể hai nhiễm sắc thể trong tế bào còn lại. Hiện tượng này xảy ra khi nhiễm sắc tử không thể gắn vào thoi vô sắc hoặc đã gắn vào nhưng không được kết hợp với nhân. Nếu cơ chế này diễn ra trước quá trình biệt hoá, cơ thể tạo ra sẽ mang hai dòng tế bào khác biệt. Nếu xảy ra trong quá trình biệt hoá nguyên bào nuôi thì nhau thai sẽ chứa một dòng tế bào bình thường và một dòng tế bào đơn nhiễm. Nội nhân đôi nhiễm sắc thể là sự sao chép của một nhiễm sắc thể mà không có sự phân chia. Điều này gây ra một tế bào tam nhiễm và một tế bào đơn nhiễm. Nguyên nhân của hiện tượng này là do sai hỏng trong chu kỳ tế bào và do quá trình nguyên phân diễn ra trong một khoảng thời gian rất ngắn (Taylor và cs., 2014).
 
Nguồn gốc khảm nhiễm sắc thể
Từ bố
Trung thể từ tinh trùng có vai trò quan trọng trong những lần phân bào đầu tiên. Sự phá vỡ trung thể của tinh trùng có thể gây ra hiện tượng khảm ở phôi tiền làm tổ. Bên cạnh đó, một số nghiên cứu còn báo cáo rằng sự hình thành các dạng vi ống (aster) ở tinh trùng chậm hơn ở những nam giới vô sinh, điều này có thể gây ra sự chậm trễ trong quá trình tổng hợp và phân cắt từ đó gây ra lệch bội. Do đó, những nghiên cứu này đã chỉ ra rằng lệch bội hoặc thể khảm có thể phổ biến hơn ở những nam giới vô sinh do OAT nặng. Trong nghiên cứu của Semra Kahraman và cộng sự (2020), nhóm tác giả đã báo cáo rằng những nam giới vô sinh do bất thường tinh trùng ở mức độ nặng có tỉ lệ phôi nguyên bội thấp đáng kể, tăng tỉ lệ phôi khảm cũng như tăng khả năng bất thường trong động học phát triển của phôi.

Từ mẹ
Mặc dù nguyên nhân gây khảm ở phôi thường do sai hỏng trong phân ly nhiễm sắc thể, nhưng một số báo cáo vẫn chỉ ra rằng thể khảm có nguồn gốc từ mẹ. Như đã trình bày ở phần trên, trung thể là yếu tố được di truyền từ bố nhưng các ti thể và mRNA dự trữ cần thiết cho quá trình phân chia nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ noãn (Wilding và cs., 2001). Một số nghiên cứu cho thấy chức năng của ti thể bị ảnh hưởng bởi tuổi mẹ, điều này có thể ảnh hưởng đến sự phân ly nhiễm sắc thể (Duncan và cs., 2012). Bên cạnh đó, một số báo cáo cho rằng noãn của phụ nữ lớn tuổi có thời gian tiếp xúc với ROS và các yếu tố ngoại sinh dài hơn, những tác động tiêu cực này có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của phôi thai sau này. Ngoài ra, độ tuổi tăng còn làm giảm các phân tử kết dính có vai trò liên kết nhiễm sắc tử chị em. Sự gắn kết này bị giảm ở phụ nữ lớn tuổi gây ra sự phân ly không đồng đều giữa các nhiễm sắc thể dẫn đến thể khảm hoặc lệch bội. Một số bất thường ở thoi vô sắc cũng được quan sát thấy ở phụ nữ lớn tuổi. Dù thoi vô sắc không ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân ly nhiễm sắc thể nhưng sự hiện diện của các thoi vô sắc bất thường có thể cho thấy những sai sót trong lần phân ly đầu tiên ở phụ nữ lớn tuổi, dẫn đến khảm. Phôi giai đoạn ngày 3, 4 ngưng phân chia có số lượng thoi vô sắc bất thường cao hơn đáng kể so với phôi nang. Phôi nang chất lượng kém được báo cáo là có nhiều thoi vô sắc bất thường hơn so với phôi nang chất lượng tốt (Hashimoto và cs., 2013).

Các yếu tố khác
Một số yếu tố ngoại sinh cũng góp phần trong sự hình thành thể khảm. Munne và cộng sự (2007) đã báo cáo rằng điều kiện nuôi cấy phôi là một trong những nguyên nhân làm tăng thể khảm. Nuôi cấy phôi ở nồng độ oxy 5% được chứng minh là giảm khảm nhiễm sắc thể so với nuôi cấy ở nồng độ oxy không khí. Kích thích buồng trứng cũng được báo cáo làm tăng tỉ lệ phôi lệch bội nhưng mối tương quan với thể khảm vẫn chưa được chứng minh. Fragouli và cộng sự (2014) đã báo cáo rằng phôi nang có tỉ lệ lệch bội thấp hơn phôi phân chia. Trong báo cáo gần đây của Shun Xiong và cộng sự (2021), tác giả đã chỉ ra rằng phương pháp sinh thiết tế bào lá nuôi để sàng lọc di truyền tiền làm tổ có thể tăng nguy cơ lệch bội. Theo đó, nghiên cứu này báo cáo rằng mở màng zona ở giai đoạn phôi ngày 3 và nuôi cấy đến ngày 5 để sinh thiết cho tỉ lệ phôi nang khảm cao hơn đáng kể so với việc mở màng ở phôi ngày 5 và sinh thiết.
 
Kết quả chuyển phôi khảm trong IVF
Cho đến nay, câu hỏi được đặt ra là liệu có nên chuyển phôi khảm cho bệnh nhân hay không vẫn còn là một thắc mắc lớn. Trong báo cáo của Spinella và cộng sự (2018), nhóm tác giả thực hiện chuyển phôi có các mức độ khảm khác nhau trên 77 bệnh nhân không có phôi nguyên bội để chuyển. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỉ lệ làm tổ chiếm 38,5%, tỉ lệ thai lâm sàng chiếm 30% và có 24 trẻ được sinh ra có karyotype bình thường. Tỉ lệ làm tổ, tỉ lệ thai lâm sàng và tỉ lệ trẻ sinh sống ở nhóm phôi khảm có tỉ lệ lệch bội <50% cao hơn nhiều so với nhóm phôi khảm có tỉ lệ lệch bội ≥50%. Lei Zhang và cộng sự (2019) đã báo cáo rằng tỉ lệ trẻ sinh sống trên chu kỳ chuyển phôi thấp hơn đáng kể ở nhóm chuyển phôi khảm so với nhóm chứng (46,6% với 59,1%; OR 0,6, KTC 95% 0,38–0,95; P = 0,03). Tỉ lệ thai sinh hoá cũng thấp hơn ở nhóm chuyển phôi khảm (65,7% với 76,1%; OR 0,6, KTC 95% 0,37–0,99; P = 0,043), không có sự khác biệt nào về tỉ lệ thai lâm sàng và tỉ lệ sẩy thai. Ngoài ra, nghiên cứu này còn đánh giá kết quả chuyển phôi trên phân nhóm chuyển phôi khảm. Kết quả cho thấy tỉ lệ trẻ sinh sống thấp hơn đáng kể sau khi chuyển phôi khảm số lượng nhiễm sắc thể so với chuyển phôi nguyên bội (43,5% với 59,1%; P = 0,026). Tuy nhiên, tỉ lệ trẻ sinh sống không có sự khác biệt ở nhóm chuyển phôi khảm cấu trúc nhiễm sắc thể so với chuyển phôi nguyên bội (48,3% với 59,1%; P = 0,26). Không có sự khác biệt nào về cân nặng trẻ, nguy cơ sinh non, tăng huyết áp thai kỳ, đái tháo đường thai kỳ hoặc dị tật bẩm sinh giữa hai nhóm. Sau khi có thai lâm sàng, 3 bệnh nhân sau khi chuyển phôi khảm trong nhóm nghiên cứu đã được chọc ối. Kết quả cho thấy nhiễm sắc thể đồ của trẻ bình thường. Chun-I Lee và cộng sự (2020) thực hiện nghiên cứu đánh giá khả năng sống của phôi với mức độ khảm <50% bằng cách so sánh kết quả lâm sàng sau chuyển đơn phôi khảm với đơn phôi nguyên bội. Kết quả cho thấy tỉ lệ làm tổ (65,7% với 51,8%) và tỉ lệ thai diễn tiến (64,8% với 47,0%) ở nhóm chuyển phôi nguyên bội cao hơn đáng kể. Đánh giá dựa trên các cấp độ khảm và các bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể cho thấy tỉ lệ thai diễn tiến tương tự nhau với các mức độ khảm khác nhau. Đối với những bệnh nhân chuyển phôi khảm 30%, 40%, tuổi thai trung bình lúc sinh là 38,4 và 38,2 tuần, cân nặng trung bình tương ứng là 3019,2g với 2927,1g.
 
Kết luận
Khảm là hiện tượng xuất hiện tương đối phổ biến ở phôi IVF giai đoạn tiền làm tổ. Những hiểu biết về cơ chế và nguồn gốc gây khảm nhiễm sắc thể ở phôi giúp bác sĩ và chuyên viên phôi học có cái nhìn khách quan hơn trong việc lựa chọn và tư vấn chuyển phôi khảm cho những bệnh nhân không có phôi nguyên bội để chuyển. Cho đến nay, nhiều y văn đã báo cáo rằng chuyển phôi khảm cho kết cục thai kỳ thấp hơn đáng kể so với phôi nguyên bội. Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp trẻ sinh ra từ phôi khảm khoẻ mạnh, có karyotype bình thường ở những phôi có mức độ khảm thấp. Do đó, có thể cân nhắc tư vấn chuyển phôi khảm với mức độ thấp vì phôi vẫn có tiềm năng làm tổ và phát triển thành trẻ khoẻ mạnh.
 
Tài liệu tham khảo
[1] Fragouli E, Alfarawati S, Spath K, Wells D. Morphological and cytogenetic assessment of cleavage and blastocyst stage embryos. Mol Hum Reprod 2014;20:117–26. doi:10.1093/molehr/gat073.
[2] Taylor TH, Gitlin SA, Patrick JL, Crain JL, Wilson JM, Griffin DK. The origin, mechanisms, incidence and clinical consequences of chromosomal mosaicism in humans. Hum Reprod Update 2014;20:571–81. doi:10.1093/humupd/dmu016.
[3] Kahraman S, Sahin Y, Yelke H, Kumtepe Y, Tufekci MA, Yapan CC, et al. High rates of aneuploidy, mosaicism and abnormal morphokinetic development in cases with low sperm concentration. J Assist Reprod Genet 2020;37:629–40. doi:10.1007/s10815-019-01673-w.
[4] Xiong S, Liu W, Wang J, Liu J, Gao Y, Wu L, et al. Trophectoderm biopsy protocols may impact the rate of mosaic blastocysts in cycles with pre-implantation genetic testing for aneuploidy. J Assist Reprod Genet 2021;38:1153–62. doi:10.1007/s10815-021-02137-w.
[5] Spinella F, Fiorentino F, Biricik A, Bono S, Ruberti A, Cotroneo E, et al. Extent of chromosomal mosaicism influences the clinical outcome of in vitro fertilization treatments. Fertil Steril 2018;109:77–83. doi:10.1016/j.fertnstert.2017.09.025.
[6] Zhang L, Wei D, Zhu Y, Gao Y, Yan J, Chen ZJ. Rates of live birth after mosaic embryo transfer compared with euploid embryo transfer. J Assist Reprod Genet 2019;36:165–72. doi:10.1007/s10815-018-1322-2.
[7] Lee C-I, Cheng E-H, Lee M-S, Lin P-Y, Chen Y-C, Chen C-H, et al. Healthy live births from transfer of low-mosaicism embryos after preimplantation genetic testing for aneuploidy. J Assist Reprod Genet 2020;37:2305–13. doi:10.1007/s10815-020-01876-6.

Từ khóa: Sơ lược về phôi khảm và kết quả chuyển phôi khảm trong điều trị thụ tinh trong ống nghiệm