CNSH. Lê Thị Vân – IVFVH
 
Hiện nay, vô sinh ảnh hưởng đến hơn 70 triệu cặp vợ chồng trên toàn thế giới, 30% trường hợp vô sinh do yếu tố nam và 50% trường hợp vô sinh bao gồm cả yếu tố nam và nữ. Trong đó, vô sinh nam thường gặp nhất là do các vấn đề về xuất tinh, không có hoặc có ít tinh trùng, bất thường hình dạng hoặc khả năng di động kém của tinh trùng. Chính vì vậy, việc lựa chọn những tinh trùng có chất lượng cao là điều cần thiết cho sự thành công trong quá trình thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) vì các bất thường của tinh trùng được chứng minh là có tác động xấu đến chất lượng và sự phát triển của phôi.
 
Một phương pháp phổ biến hiện nay là chọn lọc tinh trùng bằng phương pháp ly tâm thang nồng độ (density gradient centrifugation – DGC), phương pháp này cho phép phân tách tinh trùng dựa trên khả năng di động tiến tới và hình dạng bình thường khi ly tâm qua các lớp nồng độ khác nhau. Tuy nhiên, các mẫu tinh trùng có mật độ thấp, độ nhớt cao và nhiều mảnh vụn tế bào không phù hợp với kỹ thuật này. Hơn nữa, một số nghiên cứu chỉ ra rằng quá trình ly tâm làm gia tăng sự phân mảnh DNA của tinh trùng. Để khắc phục tình trạng này, trong những năm gần đây việc phân loại tinh trùng dựa trên kỹ thuật ống dẫn vi lưu (microfluidic) được cho là một giải pháp thay thế cho các phương pháp ly tâm thông thường. Kỹ thuật microfluidic được thực hiện chỉ với một bước đơn giản là dựa trên nguyên lý dòng chảy (tinh dịch sẽ được đưa vào đầu vào của dòng chảy và đầu ra dòng chảy chứa môi trường rửa tinh trùng). Khi tinh dịch và môi trường rửa giao nhau thì chỉ có tinh trùng di động tốt mới có thể bơi ra khỏi dòng chảy để đến được đầu ra. Đồng thời khi kết hợp màng bán thấm thì chỉ có tinh trùng có kích thước phù hợp mới có thể đi ra khỏi dòng chảy. Nhờ đó, tinh trùng thu nhận tại đầu ra có độ di động rất cao và hình dạng bình thường. Kỹ thuật microfluidic cũng được chứng minh là có khả năng làm giảm tổn thương DNA, do đó cải thiện việc lựa chọn tinh trùng để sử dụng cho ICSI. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tiến hành so sánh ảnh hưởng của phương pháp ly tâm thang nồng độ và phương pháp chuẩn bị tinh trùng bằng microfluidic đối với việc phân loại tinh trùng và sự phát triển của phôi trong nhóm bệnh nhân nam có tinh trùng di động kém, hình dạng bất thường (ATZ – Astheno-Teratozoospermia).
 
Những bệnh nhân nam có chất lượng tinh trùng ATZ được lựa chọn theo hướng dẫn của WHO 2010 và tiêu chí của Kruger (khả năng di động tiến tới của tinh trùng ít hơn 32% và hình dạng tinh trùng bình thường dưới 4%). Các mẫu tinh dịch của bệnh nhân được thu nhận sau 2-7 ngày kiêng xuất tinh. Sau đó đánh giá mật độ, khả năng di động, hình dạng. Sau khi phân tích mỗi mẫu tinh dịch được chia làm hai phần để chuẩn bị bằng phương pháp microfluidic hoặc phương pháp ly tâm thang nồng độ.
 
Đối với mẫu tinh dịch được chuẩn bị bằng phương pháp DGC, tinh dịch được đặt trên hai lớp thang nồng độ 50:90% PureSperm (Nidacon, Mölndal, Thụy Điển) trong một ống ly tâm 15 ml. Sau khi ly tâm ở 300g trong 20 phút, tiến hành loại bỏ dịch nổi và cặn thu hồi được rửa trong môi trường rửa PureSperm. Sau đó ly tâm lần thứ hai ở 500g trong 10 phút, loại bỏ dịch nổi và phần môi trường còn lại có chứa tinh trùng sẽ được chọn lọc để thụ tinh với các noãn trưởng thành.
 
Đối với mẫu tinh dịch được chuẩn bị bằng chip microfluidic Fertile Ultimate ® (Koek Biotechnology, Izmir, Thổ Nhĩ Kỳ). Sau khi ly giải, 3ml mẫu tinh dịch được đưa vào đầu vào của hệ thống vi mạch. Tiếp theo, 1,8ml dung dịch rửa tinh trùng được thêm vào đầu ra bằng một ống tiêm vô trùng. Sau 30 phút ủ ở 37°C, phần môi trường có chứa tinh trùng di động tốt, hình dạng bình thường tích tụ trong ngăn phía trên (đầu ra) được hút bằng một ống tiêm vô trùng. Sau đó, tinh trùng được chọn lọc được sử dụng để thụ tinh với các noãn trưởng thành.
 
Các thông số tinh dịch và sự phát triển của phôi vào ngày thứ 3 và thứ 5 được đánh giá. Trong đó các thông số tinh dịch bao gồm: thể tích tinh dịch (ml), mật độ tinh trùng (10⁶/ ml), độ di động (%) và di động tiến tới (%). Sự phát triển của phôi và sự hình thành phôi nang được đánh giá vào các ngày 1, 3 và 5 dựa trên các tiêu chí được báo cáo bởi Veeck và Zaninovic. Phôi nang được phân loại là kém, khá, tốt hoặc xuất sắc dựa trên hệ thống phân loại của Gardner và Schoolcraft năm 1999.
 
Kết quả cho thấy mật độ tinh trùng cao hơn đáng kể ở nhóm DGC (19,8 x 10⁶ ± 19,9 so với 4,37 x 10⁶ ± 6,05; p <0001), nhưng khả năng di động tiến tới của tinh trùng cao hơn ở nhóm microfluidic (68,41% ± 24,57 so với 31,73% ± 19,90; p <0001 và độ di động: 79,50% ± 17,19 so với 53,27% ± 24,32; p <0004). Kỹ thuật ICSI được thực hiện trên tổng số 203 noãn MII với tỷ lệ thụ tinh là 91,6%. Sự phát triển phôi được so sánh giữa nhóm microfluidic và nhóm DGC cho thấy không có sự khác biệt đáng kể nào được quan sát thấy về tỷ lệ thụ tinh hoặc tỷ lệ phôi ngày 3. Hơn nữa, tỷ lệ phôi nang kém, khá và tốt vào ngày thứ 5 không có sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm nghiên cứu. Tuy nhiên, tỷ lệ phôi nang xuất sắc vào ngày thứ 5 cao hơn đáng kể khi tinh trùng được chọn bằng microfluidic hơn là DGC (0,42% ± 0,28 so với 0,23% ± 0,23; p = 0,029), cho thấy sự hiện diện của nhiều phôi chất lượng cao hơn trong nhóm microfluidic. Mặt khác, một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2021 đã cho thấy có sự cải thiện kết quả lâm sàng thông qua việc tăng tỷ lệ phôi chất lượng tốt, tỷ lệ làm tổ và tỷ lệ thai bằng cách phân loại tinh trùng dựa trên microfluidic. Ngoài ra, một thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng với 181 bệnh nhân vô sinh do yếu tố nam đã báo cáo tỷ lệ mang thai ở nhóm microfluidic được nâng cao hơn so với nhóm DGC khi nữ trên 35 tuổi và tổng số lượng tinh trùng di động nằm trong khoảng từ 1 đến 5 triệu.
 
Từ kết quả trên cho thấy phương pháp microfluidic là một công cụ chọn lọc tinh trùng đơn giản và tiết kiệm thời gian. Đồng thời mang lại nhiều lợi ích cho bệnh nhân nam có tinh trùng ATZ về khả năng thu nhận di động của tinh trùng cao hơn và phôi nang chất lượng tốt hơn. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn chưa được áp dụng rộng rãi trong thực hành lâm sàng do chi phí cao hơn so với các kỹ thuật truyền thống dựa trên ly tâm. 

Nguồn: Guler, Cagla, et al. "Sperm Selection and Embryo Development: A Comparison of the Density Gradient Centrifugation and Microfluidic Chip Sperm Preparation Methods in Patients with Astheno-Teratozoospermia." Life, 2021. 11(9): p. 933. 

Từ khóa: Chuẩn bị tinh trùng bằng kỹ thuật Microfluidic so với phương pháp ly tâm thang nồng độ ở bệnh nhân nam có tinh trùng di động kém, hình dạng bất thường