Ths. Trần Hà Lan Thanh_IVFMD Phú Nhuận

1.      Giới thiệu
Phân chia bất thường (irregular cleavages) của phôi như phân chia trực tiếp, phân chia nhanh hay chậm. Tốc độ phân chia của phôi sẽ thể hiện thông qua số lượng tế bào của phôi ở những thời điểm nhất định. Theo đúng lý thuyết chu kỳ tế bào với tốc độ phân chia bình thường thì số lượng tế bào tiêu chuẩn tại thời điểm đánh giá phôi ngày 2 là 4 tế bào, phôi ngày 3 sẽ là 8 tế bào. Tuy nhiên, trong thực tế thì số tế bào có thể khác như ít hoặc nhiều hơn số lượng tế bào tiêu chuẩn. Tốc độ phân chia chậm hay nhanh hơn có thể ảnh hưởng đến chất lượng và tiềm năng của phôi. Nếu số lượng tế bào của phôi ngày 3 thấp hơn 5 thì cho dù phôi nang chất lượng tốt cũng sẽ làm giảm khả năng làm tổ sau khi chuyển đơn phôi nang trữ [1]. Bài viết này sẽ tổng hợp về cơ chế nguyên nhân và tầm ảnh hưởng của phân chia bất thường đối với kết quả phôi, lâm sàng sau khi điều trị thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON).
 
2.      Cơ chế nguyên nhân gây phân chia bất thường
Các phôi phân chia bất thường (rất nhanh hoặc rất chậm) có thể do bất thường trong việc hình thành thoi vô sắc, giao tử lưỡng bội, thụ tinh với nhiều hơn 1 tinh trùng, hoặc thất bại trong việc tống xuất thể cực thứ 2 [2]. Hơn nữa, trung tử của tinh trùng sẽ kiểm soát các lần phân bào đầu tiên của hợp tử do đó nếu trung thể bị khiếm khuyết sẽ gây ra sự phân chia bất thường và ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của phôi. Vì thế, chất lượng tinh trùng (vùng cổ) có thể ảnh hưởng đến sự hình thành bất thường thoi vô sắc trong phôi giai đoạn phân chia sớm. Do đó, việc gây tổn thương vùng cổ của tinh trùng trong kỹ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (ICSI) có thể là nguyên nhân gây ra bất thường trong phân chia phôi ở giai đoạn sớm [3].
 
Phân chia trực tiếp là một dạng phân chia bất thường từ một phôi bào thành nhiều hơn 2 phôi bào. Cơ chế của phân chia trực tiếp (Direct cleavage-DC) có thể liên quan đến thoi vô sắc đa cực (> 2 cực) [2]. Theo Zaninovic và cộng sự (2013), tần suất xuất hiện phân chia trực tiếp là 12%, trong đó 58% DC trong lần phân chia thứ nhất (DC-1), 25% lần phân chia thứ 2 (DC-2), 6,7% lần phân chia thứ 3 (DC-3). Sự phát triển của những phôi DC bị ảnh hưởng và chỉ có khoảng 9% phát triển lên phôi nang hữu dụng để trữ lạnh. DC-1 cho kết quả phôi học kém hơn nếu DC xuất hiện ở những lần phân chia sau (DC-2, DC-3). Các phôi DC bị lệch bội khoảng 89% khi PGT-A phôi ngày 3 hoặc ngày 5. Phân tích chi tiết các phôi DC nguyên bội cho thấy các tế bào được phân chia trực tiếp được nhận biết không rõ ràng hoặc có thể là phân mảnh tế bào, tế bào dung hợp hoặc việc phôi nén một phần mà loại một số tế bào/ phân mảnh để tiếp tục phát triển lên phôi nang [4]. Khi quan sát phôi trong hệ thống time lapse, thấy được những hợp tử không tống xuất thể cực thứ hai, thì hai tiền nhân xuất hiện và biến mất, hợp tử này phân chia trực tiếp thành 3 phôi bào, sau đó phân tích PGT-A một phôi bào trong phôi ngày 3 thì cho kết quả lệch bội phức hợp [2]. Theo Zhan và cộng sự (2016), tần suất xuất hiện phân chia trực tiếp là 21,6% (trong đó, DC-1 là 9,8%, 9,1% DC-2, 3,7% DC-3, 3,6% DC phức hợp ở nhiều lần phân chia). DC không liên quan đến tuổi mẹ, tuổi bố và nguồn gốc của noãn (noãn tự thân hoặc noãn xin cho). Tỉ lệ phôi DC-1 cao hơn đáng kể ở những phôi có nguồn gốc từ tinh trùng phẫu thuật tinh hoàn / mào tinh (lần lượt là 13,6% và 11,4%) so với phôi từ tinh trùng xuất tinh (9,1%, p < 0,05). DC có tương quan chặt chẽ với phôi bào đa nhân trong 3 lần phân chia đầu của phôi. Trong phôi có phôi bào đa nhân, thì DC cao gấp hai đến ba lần so với phôi không có phôi bào đa nhân [5].
Phân chia nhanh được xác định đầu tiên bởi Rubio và cộng sự (2012) là phân chia nhanh từ thời điểm hai đến ba phôi bào ngắn hơn 5 giờ (rapid cleavage), với tỉ lệ chiếm khoảng 14%. Tiềm năng làm tổ của những phôi phân chia nhanh thường thấp, do đó hạn chế sử dụng những phôi này để chuyển [7]. Chính vì thế, vẫn còn ít bằng chứng lâm sàng của những phôi phân chia nhanh [2].
 
3.      Tầm ảnh hưởng của phân chia bất thường đối với kết quả phôi, kết quả lâm sàng trong điều trị TTTON
Những phôi phân chia bất thường hay có chất lượng hình thái phôi kém với tỉ lệ phân mảnh nhiều hoặc phân mảnh rải rác hoặc ngừng phát triển [8]. Theo Magli và cộng sự (2007), tỷ lệ bất thường nhiễm sắc thể cao hơn đáng kể ở các phôi phân chia không đúng theo tiêu chuẩn [bị ngừng phát triển (2, 3 tế bào) hoặc phân chia chậm (4, 5, 6 tế bào) và các phôi phân chia quá nhanh (9 tế bào)] khi so với phôi có 8 tế bào ở thời điểm 62 giờ sau khi thụ tinh. Sự hiện diện của một số lượng phôi bào lẻ hoặc phân mảnh nằm rải rác trong phôi có liên quan đến việc gia tăng tỷ lệ bất thường nhiễm sắc thể. Từ đó thấy được mối tương quan giữa tốc độ phân chia phát triển phôi và tình trạng của nhiễm sắc thể; và kiểu phân mảnh cũng liên quan đến tình trạng nhiễm sắc thể, điều này giải thích tại sao sự tống xuất của các phân mảnh có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng sống của phôi [8]. Theo một nghiên cứu khác, tiềm năng làm tổ của những phôi phân chia nhanh thường thấp, do đó hạn chế sử dụng những phôi này để chuyển [7]. Theo nghiên cứu của Lagalla và cộng sự (2016), các phôi phân chia bất thường (rất nhanh hoặc rất chậm) có thể phát triển lên phôi nang nguyên bội. Những phôi này chỉ nén một phần mà loại bỏ một số tế bào; những tế bào này khi phân tích di truyền thì thấy là mang bộ nhiễm sắc thể lệch bội. Đây được xem là cơ chế tự sửa sai của phôi phân chia bất thường, chúng sẽ loại bỏ những tế bào lệch bội và tiến hành nén hình thành phôi dâu và phôi nang nguyên bội sau này [9].
 
Số lượng tế bào phôi ngày 3 là một thông số quan trọng được sử dụng để đánh giá chất lượng của phôi trong giai đoạn phân chia. Trong các nghiên cứu trước đây, chuyển phôi phân chia chậm chứng tỏ tiềm năng lâm sàng thấp khi chuyển phôi ngày 3. Hơn nữa, số lượng tế bào của phôi tăng lên vào ngày 3 có liên quan đến sự tiến triển của giai đoạn phôi nang và hình thái phôi được cải thiện [10]. Tuy nhiên, ảnh hưởng của số lượng tế bào của phôi ngày 3 lên kết quả lâm sàng sau khi chuyển đơn phôi nang vẫn chưa rõ ràng (với ít nghiên cứu và cỡ mẫu nhỏ). Ngoài ra, có mối tương quan thuận giữa số lượng tế bào ngày 3 và hình thái phôi nang, nên điều quan trọng là phải xem xét số lượng tế bào phôi ngày 3 có còn dự đoán kết quả mang thai ở phôi nang có hình thái tương tự hay không. Do đó, năm 2020 Wu và cộng sự đã tiến hành so sánh tỉ lệ trẻ sinh sống giữa các nhóm chuyển đơn phôi nang trữ với hình thái tương tự như có số lượng tế bào của phôi ngày 3 khác nhau ở chu kỳ ICSI. Kết quả cho thấy, ở những bệnh nhân trẻ tuổi (< 35 tuổi) thì tỉ lệ trẻ sinh sống của phôi ngày 3  4 tế bào, 5 tế bào thấp hơn đáng kể so với phôi 8 tế bào (p < 0,001), còn ở nhóm phôi 6 tế bào, 7 tế bào và > 8 tế bào thì tỉ lệ trẻ sinh sống không khác biệt khi so với phôi 8 tế bào. Còn ở những bệnh nhân  35 tuổi, thì tỉ lệ trẻ sinh sống không có sự khác biệt ở những nhóm phôi ngày 3 có ít hơn hoặc nhiều hơn 8 tế bào khi so với phôi 8 tế bào. Khi phân tích hồi quy đa biến, thấy được phôi > 8 tế bào, 6 tế bào, 7 tế bào cho tỉ lệ trẻ sinh sống tương đương như phôi 8 tế bào, còn nhóm phôi 5 tế bào và < 4 tế bào thì cho tỉ lệ trẻ sinh sống thấp hơn đáng kể so với phôi 8 tế bào. Như vây, nếu số lượng tế bào của phôi ngày 3 thấp hơn 5 thì cho dù phôi nang chất lượng tốt cũng sẽ làm giảm khả năng làm tổ sau khi chuyển đơn phôi nang trữ ở bệnh nhân trẻ tuổi. Tuy nhiên, nghiên cứu bị hạn chế bởi thiết kế hồi cứu, do đó vẫn cần các nghiên cứu tiến cứu để khẳng định rõ khả năng tiên lượng kết quả lâm sàng khi chuyển đơn phôi nang trữ bằng số lượng tế bào của phôi ngày 3 [1]. Trong khi đó, Liu và cộng sự (2020) cho thấy không có sự khác biệt đáng kể của số phôi ngày 3, tỉ lệ phân mảnh, độ nở rộng và nội mạc tử cung giữa 2 nhóm có và không có trẻ sinh sống khi chuyển đơn phôi nang trữ ở các chu kỳ IVF cổ điển. Sau khi hiệu chỉnh ảnh hưởng của các yếu tố gây nhiễu (như tuổi vợ, tuổi chồng, phân mảnh phôi ngày 3, điểm ICM, TE, tuổi phôi nang trữ ngày 5/6), thì số lượng tế bào ở phôi ngày 3 không có ảnh hưởng đáng kể đến tỉ lệ trẻ sinh sống sau khi chuyển đơn phôi nang trữ (OR = 1,001; 95% CI: 0,938 - 1,068). Các yếu tố khác biệt đáng kể giữa phôi nang nguyên bội và phôi lệch bội như tuổi vợ, tuổi chồng, số tế bào ở phôi ngày 3, điểm chất lượng ICM, điểm TE, điểm ICM + TE. Sau khi hiệu chỉnh ảnh hưởng của các yếu tố gây nhiễu khác, thì số lượng tế bào ở phôi ngày 3 không có ảnh hưởng đáng kể đến tỉ lệ phôi nang nguyên bội (OR = 0,960; 95% CI: 0,866 - 1,063). Như vậy, ở nhóm bệnh nhân trẻ tuổi thực hiện IVF cổ điển thì số lượng tế bào ở phôi ngày 3 không phải là một yếu tố dự đoán chính xác về tỉ lệ phôi nang nguyên bội và tỉ lệ trẻ sinh sống sau khi chuyển đơn phôi nang trữ [11].
 
Theo Zhan và cộng sự (2016), cho thấy những phôi phân chia trực tiếp cho tỉ lệ tạo phôi nang, phôi nang nguyên bội giảm đáng kể khi so với những phôi không phân chia trực tiếp (p < 0,05). Tỉ lệ trẻ sinh sống sau khi chuyển phôi ngày 3 DC (DC-1: 0%, DC-2: 1,6%, DC phức hợp: 0%) thấp hơn đáng kể so với phôi không DC (8,5%), còn phôi DC-3 (4,3%) không khác biệt. Còn tỉ lệ trẻ sinh sống sau khi chuyển phôi nang DC không khác biệt với phôi nang không DC, tuy nhiên cỡ mẫu khá nhỏ. Qua đó, cho thấy những phôi DC không nên dùng để chuyển phôi ngày 3, mà phải nuôi cấy dài ngày và chuyển phôi nang [5].
 
4.      Kết luận
Sự phân chia bất thường của phôi có thể do một số nguyên nhân gây ra như bất thường thoi vô sắc, giao tử nguyên bội, hợp tử không tống xuất thể cực thứ 2 … Các nghiên cứu đã chứng tỏ có mối tương quan giữa sự phân chia bất thường và tiềm năng phát triển của phôi. Phôi phân chia bất thường ở giai đoạn sớm sẽ làm giảm khả năng phát triển lên phôi nang, làm tổ của phôi và giảm tỉ lệ thai khi chuyển phôi ngày 3. Tuy nhiên với các nghiên cứu cỡ mấu nhỏ bằng chứng thấp, thì nếu những phôi ngày 3 phân chia chậm hoặc phôi phân chia trực tiếp mà phát triển lên phôi nang không ảnh hưởng đến kết quả trẻ sinh sống sau khi chuyển đơn phôi nang khi so với những phôi phân chia bình thường. Trong tương lai, vẫn cần thêm những nghiên cứu về tầm ảnh hưởng đến kết quả lâm sàng của những phôi phân chia bất thường sau khi chuyển phôi ngày 3 và phôi nang.
 
Tài liệu tham khảo
[1]      J. Wu, J. Zhang, Y. Kuang, Q. Chen, and Y. Wang, “The effect of Day 3 cell number on pregnancy outcomes in vitrified-thawed single blastocyst transfer cycles,” Hum. Reprod., vol. 35, no. 11, pp. 2478–2487, 2020.
[2]      K. Berrisford and E. Cater, “Irregular cleavages,” in In: Campbell, A., Fishel, S. (Eds.), Atlas of Time lapse embryology, CRC Press, Boca Raton, London, New York, Washington, DC, 2015, pp. 65–68.
[3]      A. H. Sathananthan, “Paternal centrosomal dynamics in early human development and infertility,” J. Assist. Reprod. Genet., vol. 15, no. 3, pp. 129–139, 1998.
[4]      N. Zaninovic, Z. Ye, Q. Zhan, R. Clarke, and Z. Rosenwaks, “Cell stage onsets, embryo developmental potential and chromosomal abnormalities in embryos exhibiting direct unequal cleavages (DUCs),” Fertil. Steril., vol. 100, no. 3, p. S242, 2013.
[5]      Q. Zhan, Z. Ye, R. Clarke, Z. Rosenwaks, and N. Zaninovic, “Direct Unequal Cleavages : Embryo Developmental Competence, Genetic Constitution and Clinical Outcome,” vol. 3, pp. 1–19, 2016.
[6]      N. Desai, D. Ph, J. M. Goldberg, C. Austin, and T. Falcone, “Are cleavage anomalies , multinucleation , or specific cell cycle kinetics observed with time-lapse imaging predictive of embryo developmental capacity or ploidy ?,” Fertil. Steril., vol. 109, no. 4, pp. 665–674, 2018.
[7]      I. Rubio et al., “Limited implantation success of direct-cleaved human zygotes : a time-lapse study,” no. April 2017, 2012.
[8]      M. C. Magli, L. Gianaroli, A. P. Ferraretti, M. Lappi, A. Ruberti, and V. Farfalli, “Embryo morphology and development are dependent on the chromosomal complement,” Fertil. Steril., vol. 87, no. 3, pp. 534–541, 2007.
[9]      C. Lagalla et al., “Embryos with morphokinetic abnormalities may develop into euploid blastocysts,” Reprod. Biomed. Online, vol. 34, no. 2, pp. 137–146, 2016.
[10]   Y. Cheng-He, Z. Ruo-Peng, L. Juan, and A. Zhou-Cun, “A predictive model for high-quality blastocyst based on blastomere number, fragmentation, and symmetry,” J. Assist. Reprod. Genet., vol. 35, no. 5, pp. 809–816, 2018.
[11]   Z. Liu, M. Jiang, L. He, and Y. Liu, “Cell number considerations for blastocyst transfer in younger patients,” J. Assist. Reprod. Genet., vol. 37, no. 3, pp. 619–627, 2020.

Từ khóa: Sự phân chia của phôi và sự ảnh hưởng đến kết quả điều trị thụ tinh trong ống nghiệm