Ths. Trần Hà Lan Thanh_IVFMD Phú Nhuận

1. Giới thiệu
Môi trường nuôi cấy phôi là hệ các chất cung cấp chất dinh dưỡng và các yếu tố cần thiết cho sự phát triển của phôi (như đường, axit amin, protein, ion, hormone tăng trưởng…). Các hệ môi trường thương mại chia thành 2 loại: môi trường đơn bước (single-step) và môi trường chuyển tiếp (sequential). Mỗi loại có ưu và nhược điểm khác nhau nên không kết luận loại môi trường nào tốt hơn. Vì thế, phải hiểu rõ các đặc tính của cả 2 loại và chọn loại phù hợp nhất đối với mỗi trung tâm IVF.
 
Môi trường nuôi cấy tác động trực tiếp vào quá trình phát triển của phôi. Một số nghiên cứu đã báo cáo môi trường đơn bước cho kết quả tạo phôi nang tốt hơn khi nuôi trong môi trường chuyển tiếp [1], [2]; còn tỉ lệ thụ tinh, phôi ngày 3, phôi tốt ngày 3 không khác biệt [1]và kết cục lâm sàng không khác biệt giữa 2 hệ môi trường này [2].
 
Những năm gần đây hệ thống nuôi cấy phôi kết hợp với camera quan sát liên tục (TLM: time-lapse monitoring) cho phép đánh giá chi tiết hình thái phôi, cung cấp các thông số động học và công cụ lựa chọn phôi. Nuôi phôi kết hợp với TLM được nghiên cứu về tính an toàn và hiệu quả qua những nghiên cứu đoàn hệ, tổng quan của nhiều tác giả trên thế giới. Các thông số mà TLM cung cấp như thông số động học phân chia, cách thức phân chia. Thông số động học là các thời điểm sự kiện phân chia như xuất hiện thể cực thứ 2 (t2PB), xuất hiện tiền nhân (tPNa), biến mất tiền nhân (tPNf), phôi 2,3,4..8 tế bào (t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8), bắt đầu phôi nén (tSC), phôi dâu (tM), bắt đầu có khoang phôi (tSB), phôi nang nở rộng hoàn toàn mà màng trong suốt chưa bị mỏng (tB); phôi nang nở rộng làm màng trong suốt mỏng (tEB), phôi nang tự thoát màng (tHB); và khoảng thời gian giữa các thời điểm sự kiện đặc biệt (như chu kỳ tế bào thứ nhất_cc1= t2 - tPB2, chu kỳ tế bào thứ hai_cc2= t3 - t2, chu kỳ tế bào thứ 3_cc3 = t5 – t3; đồng nhất phân chia trong chu kỳ thứ hai_s2= t4 - t3, chu kỳ tế bào thứ 3_s3 = t8 - t5,…). Các bất thường trong cách thức phân chia như phân chia trực tiếp từ 1 tế bào thành 3 tế bào, phân chia ngược (dung hợp 2 tế bào thành 1 tế bào), phân chia hỗn loạn, hiện diện phôi bào đa nhân.
 
2. Tác động của môi trường nuôi cấy đến thông số động học phân chia của phôi
Một số nghiên cứu đã chứng tỏ môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng đến động học phát triển của phôi [3], [4], tuy nhiên số lượng nghiên cứu còn hạn chế. Theo nghiên cứu so sánh ngẫu nhiên chia đôi noãn của 51 bệnh nhân vào 2 nhóm: 231 noãn nuôi trong môi trường đơn bước (Single step media - SSM; Irvine Scientific) (n= 231 noãn) và 215 noãn trong môi trường chuyển tiếp (Early Cleavage Media - ECM và  MultiBlast Media - MB; Irvine Scientific); các phôi được nuôi cấy TLM trong EmbryoScope. Kết quả cho thấy tất cả các phôi và phôi hữu dụng (dùng để chuyển và trữ lạnh) nuôi trong môi trường SSM có quá trình phát triển nhanh hơn được thể hiện qua các thông số như tPNf, t2, t3, t4, t5 ngắn hơn có ý nghĩa thống kê so với phôi nuôi ở môi trường ECM/MB (p < 0,05). Trong khi đó, thông số cc2 ( t3 - t2) và s2 (t4 - t3) không khác nhau. Đồng thời, khi xét thông số động học của những phôi làm tổ ở nhóm SSM sẽ có t2 (24,68  3,56 giờ so với 27,92  3,39 giờ; p = 0,03), t4 (36,61  4,361 giờ so với 41,36  4,52 giờ; p = 0,047) ngắn hơn đáng kể so với nhóm phôi làm tổ ECM/MB; còn thông số tPNf, t3, t5, 0,08 cc2 (p= 0,29) và s2 (p=0,21) vẫn tương đương. Tỉ lệ số phôi chuyển trên noãn thụ tinh và tỉ lệ số phôi trữ ngày 3/ ngày 5 trên số noãn thụ tinh không khác biệt giữa 2 nhóm. Nhưng tỉ lệ phôi ngày 6 trữ lạnh cao hơn đáng kể ở ECM/MB so với SSM, vì tốc độ phát triển của phôi ở ECM/MB chậm hơn. Tỉ lệ thai lâm sàng cộng dồn và tỉ lệ làm tổ không khác biệt giữa 2 nhóm [3].
 
Năm 2013, Basile và cộng sự đã tiến hành một nghiên cứu tiến cứu đoàn hệ chia đôi noãn từ 75 bệnh nhân thực hiện xin noãn để so sánh động học phôi của 2 nhóm noãn được nuôi trong môi trường đơn bước (Global; LifeGlobal, n= 369 noãn) và môi trường chuyển tiếp Cleavage (Quinn’s Advantage Fertilization; SAGE, n = 354 noãn). Các phôi được nuôi cấy TLM trong EmbryoScope, ghi nhận các thông số động học hình thái và phân loại phôi bằng động học (dựa vào thời gian tối ưu của t5 là 48,8 – 56,6 giờ, s2 < 0,75 giờ). Phôi được phân loại thành 5 loại: loại A có t5 và s2 trong khoảng tối ưu; loại B có t5 tối ưu và s2 > 0,75 giờ; loại C s2 tối ưu và t5 không thoả; loại C có t5 và s2 không trong khoảng tối ưu; loại E là phôi bất thường phân chia như kích thước phôi bào không đồng đều ở giai đoạn phôi 2 phôi bào, phân chia trực tiếp hoặc đa nhân ở giai đoạn 4 phôi bào. Kết quả ghi nhận khác biệt không có ý nghĩa thống kê của tất cả các thông số động học được phân tích giữa 2 nhóm (như tPNa, tPNf, t2, t3, t4, t5, cc2, s2). Tỉ lệ phôi có thông số t5 (48,8 – 56,6 giờ), s2 (< 0,75 giờ) và cc2 (< 12 giờ) trong khoảng tối ưu không có sự khác biệt giữa 2 nhóm. Tỉ lệ phôi loại A, B, C, D, E không khác biệt giữa 2 nhóm môi trường (p = 0,249). Khi xét về phân chia bất thường, tỉ lệ phôi ngày 3 có phôi bào đa nhân ở giai đoạn 4 phôi bào ở nhóm Global cao hơn đáng kể so với nhóm Sage (22,34% so với 14,89%; p < 0,05), còn tỉ lệ phôi ngày 3 phân chia trực tiếp, phôi ngày 3 có kích thước phôi bào không đồng đều ở giai đoạn phôi 2 phôi bào không khác biệt. Đồng thời, cũng ghi nhận không có sự khác biệt về tỉ lệ làm tổ và tỉ lệ thai giữa 2 nhóm [4].
 
Desai và cộng sự (2017), tiến hành nghiên cứu hồi cứu chia đôi 729 noãn của 68 bệnh nhân nuôi cấy TLM trong 2 môi trường đơn bước là Global (n = 379) và G-TL (môi trường thiết kế riêng cho TLM, n = 350 noãn). Kết quả cho thấy tỉ lệ phôi nang có phân chia bất thường như đa nhân (33,3% so với 35,1%), phân chia trực tiếp (5,3% so với 5,9%), phân chia ngược (9,2% so với 5,4%) không khác biệt giữa 2 nhóm môi trường. Tỉ lệ tạo phôi nang, phôi nang nguyên bội (PGT-A) và tỉ lệ thai như nhau ở 2 nhóm. Khi phân nhóm phôi nang dựa vào tiêu chuẩn của Campbell và cộng sự (2013) thì chỉ có nhóm phôi nang nguy cơ lệch bội cao (tSB 96,2 giờ và tB 122 giờ) ở môi trường Global sẽ có tỉ lệ phôi nguyên bội cao hơn đáng kể so với G-TL (50% so với 18,9%, p <0,05). Cần có nghiên cứu với cỡ mẫu lớn hơn để xây dựng thuật toán xác định phôi có nguy cơ lệch bội cao [5].
 
Theo một nghiên cứu cỡ mẫu lớn mới đây nhất năm 2020 cũng cho thấy có sự ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến động học phát triển của phôi [6]. Đây một nghiên cứu tiến cứu chia đôi 10.768 hợp tử ngẫu nhiên nuôi cấy TLM trong EmbryoScope với 2 môi trường đơn bước là Global (n = 5.681) và G-TL (n = 5.087). Các kết quả thu nhận được là phôi ở nhóm môi trường Global có thông số t2, t4, tSC, tM đều sớm hơn so với phôi nhóm G-TL, nhưng tPNf, t3, t5, t8, tSB, tB, tEB không khác biệt. Đồng thời, khi xét tỉ lệ phôi có các thông số động học trong khoảng tối ưu thì ở nhóm Global cho tỉ lệ phôi có s2  0,75 giờ, t5 47,2 – 58,2 giờ, cc3  18,2 giờ, khoảng thời gian từ tSB đến thời điểm tạo phôi nang (tSB-tB) < 12 giờ, tEB  116 giờ cao hơn đáng kể (p < 0,05) so với nhóm G-TL (theo các báo cáo trước, một số thông số động học trong khoảng tối ưu có thể tiên lượng phôi tiềm năng tốt như khả năng tạo phôi nang, làm tổ cao). Phôi ở nhóm Global có tỉ lệ đa nhân, phân chia trực tiếp cao hơn đáng kể, phân chia hỗn loạn thấp hơn đáng kể so với phôi nhóm G-TL, còn tỉ lệ phôi phân chia ngược không khác biệt. Mặc dù phôi ở nhóm Global có tỉ lệ phân chia bất thường cao hơn nhưng tỉ lệ phôi nang nguyên bội không khác nhau giữa 2 nhóm. Tỉ lệ tạo phôi dâu, phôi nang, phôi nang nở rộng ở nhóm Global cao hơn đáng kể so với nhóm G-TL; do đó tỉ lệ phôi nang loại tốt dùng để trữ và tỉ lệ phôi nang hữu dụng ở nhóm Global cao hơn đáng kể. Tuy nhiên, tỉ lệ làm tổ, thai lâm sàng và trẻ sinh sống không có sự khác biệt giữa 2 nhóm môi trường sau khi chuyển phôi nang trữ hoặc phôi nang tươi. Như vậy, nuôi phôi kéo dài ngày trong môi trường Global cho kết quả phôi tốt hơn về động học và hình thái, nhưng kết quả lâm sàng không thay đổi so với môi trường G-TL [6].
 
3. Kết luận
Những bằng chứng hiện tại cho thấy môi trường có thể tác động đến thông số động học phát triển và cách thức phân chia của phôi. Tuy nhiên, mức độ tác động này có ý nghĩa thống kê hay không vẫn còn nhiều tranh luận và cần thêm các nghiên cứu. Trong tương lai, vẫn cần thêm các nghiên cứu về tác động của môi trường nuôi cấy đến động học hình thái phát triển của phôi tiền làm tổ.
 
Tài liệu tham khảo
[1]       I. A. Sfontouris, E. M. Kolibianakis, G. T. Lainas, G. K. Petsas, B. C. Tarlatzis, and T. G. Lainas, “Blastocyst Development in a Single Medium Compared to Sequential Media: A Prospective Study With Sibling Oocytes.,” Reprod. Sci., vol. 24, no. 9, pp. 1312–1318, 2017.
[2]       D. Cimadomo et al., “Continuous embryo culture elicits higher blastulation but similar cumulative delivery rates than sequential: a large prospective study,” J. Assist. Reprod. Genet., vol. 35, no. 7, pp. 1329–1338, 2018.
[3]       N. C. Haydar, A. Turan, G. Cihan, O. Bilgen, and B. Mustafa, “Time-lapse evaluation of human embryo development in single versus sequential culture media — a sibling oocyte study,” J Assist Reprod Genet, vol. 29, pp. 891–900, 2012.
[4]       N. Basile, D. Morbeck, J. García-Velasco, F. Bronet, and M. Meseguer, “Type of culture media does not affect embryo kinetics: A time-lapse analysis of sibling oocytes,” Hum. Reprod., vol. 28, no. 3, pp. 634–641, 2013.
[5]       N. Desai, R. Flyckt, and C. M. Austin, “Can culture medium affect morphokinetics, embryo dysmorphisms and euploidy rate?,” Fertil. Steril., vol. 108, no. 3, p. e160, 2017.
[6]       N. Desai, M. Yao, E. G. Richards, and J. M. Goldberg, “Randomized study of G-TL and global media for blastocyst culture in the EmbryoScope: morphokinetics, pregnancy, and live births after single-embryo transfer,” Fertil. Steril., vol. 114, no. 6, pp. 1207–1215, 2020.

Từ khóa: Tầm ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đối với động học phát triển của phôi người tiền làm tổ