CNSH. Trần Nhật Ánh Dương – IVFMD Tân Bình
 
Ngày nay, đông lạnh noãn đang dần trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi để đáp ứng các nhu cầu của xã hội và những bệnh lý không thể tránh khỏi. Mặc dù quy trình thực hiện và thành phần của chất bảo vệ đông lạnh đã được cải thiện đáng kể so với giai đoạn đầu, nhưng hiệu quả điều trị vẫn còn kém xa so với noãn tươi. Nhiều nghiên cứu nhận thấy quá trình đông lạnh sẽ gây tổn thương nội bào, bao gồm suy giảm chức năng và cấu trúc ty thể gây ảnh hướng xấu đến sự phát triển sau thụ tinh. Trong tế bào noãn được bảo quản lạnh, sự phân bố và động lực học của ty thể bị xáo trộn, điện thế màng ty thể bị hạ thấp, giống như tình trạng ở noãn già hoá.

Dù đã có nhiều nghiên cứu ở cấp độ tiền lâm sàng được thực hiện nhằm cải thiện chức năng sinh học của ty thể, giảm stress oxy hoá, thiết lập lại sự điều hoà Ca ²⁺ trong tế bào noãn đông lạnh và một số cho thấy có sự cải thiện trong quá trình phát triển phôi nhưng chưa có nghiên cứu nào cho thấy có thể khôi phục chức năng ty thể ở noãn sau khi đông lạnh. Câu hỏi đặt ra là liệu việc bổ sung ty thể cho noãn có thể giúp cải thiện chức năng ty thể sau quá trình đông lạnh hay không.

Gần đây người ta đã xác nhận rằng ty thể từ tế bào gốc mô mỡ (adipose stem cell - ASC) và ty thể tế từ bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS) có thể cải thiện chất lượng noãn ở chuột già. Tuy nhiên, không có nghiên cứu nào trước đây xác nhận ảnh hưởng của việc bổ sung ty thể tế bào gốc mỡ đối với tiềm năng phát triển của noãn được bảo quản lạnh. Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm phân tích xem việc bổ sung ty thể từ ASC trong quá trình ICSI có thể giúp phục hồi chất lượng noãn sau đông lạnh hay không.
 
THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu thực hiện trên mô hình động vật là chuột C57BL/6JJmsSlc và ICR từ 4 đến 8 tuần tuổi. ASC sau khi được thu nhận và phân lập từ các mô mỡ ở bẹn chuột sẽ được đông lạnh hoặc nuôi cấy để đạt được số lượng thích hợp chuẩn bị cho phân lập ty thể. Tương tự, noãn MII sau khi chọc hút cũng sẽ được tách bỏ tế bào hạt và thuỷ tinh hóa chờ ngày ICSI.

Vào ngày ICSI, tiến hành rã noãn và ASC để phân lập ty thể theo quy trình đã được mô tả bởi 2 nhóm nghiên cứu trước đó (Woods và cs, 2013; Cagnone và cs, 2016). Trong quá trình ICSI, khoảng 2–3 pL dịch huyền phù ty thể và một tinh trùng được tiêm cùng nhau (mito-ICSI) vào noãn, nhóm đối chứng chỉ được tiêm dung dịch đệm (cont-ICSI). Kết quả nghiên cứu sẽ dựa trên việc đánh giá chất lượng ty thể (bao gồm hình thái, chức năng ty thể, điện thế màng, khả năng sản xuất ATP, ROS,…)  và so sánh khả năng phát triển phôi 2 tế bào giữa 2 nhóm mito-ICSI và cont-ICSI.
 

Sơ đồ quy trình nghiên cứu bao gồm phân lập ASC, phân lập ty thể, chuyển ty thể và đánh giá hiệu quả.
 
KẾT QUẢ
 

• Ty thể ASC có hình thái và chức năng giống với ty thể ở noãn

Ty thể được phân lập từ ASC có hình thái giống với ty thể của noãn, cụ thể là ty thể đều có dạng hình tròn hoặc hình cầu với ít các mào (cristae). Sau khi so sánh khả năng sản xuất ATP của ASC với nhiều loại tế bào khác (tế bào noãn, tế bào soma ở buồng trứng, tế bào gan và tế bào lá lách), kết quả nhận thấy ASC có khả năng sản xuất ATP cao hơn so với các loại tế bào khác. Từ đó cho thấy ty thể của ASC có hình thái và hoạt động giống với ty thể của noãn.

• Bổ sung ty thể tế từ ASC trong quá trình ICSI giúp cải thiện sự phát triển của phôi và khả năng sinh sống

Trong bài nghiên cứu này, nhóm tác giả chỉ sử dụng noãn đã trải qua đông lạnh để thực hiện ICSI, do đó, tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ phát triển phôi hai tế bào và tỷ lệ phôi nang nhìn chung thấp hơn so với ICSI noãn tươi.  Kết quả ghi nhận được không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ sống sau ICSI (50,4% và 58,6%), tỷ lệ thụ tinh (75,4% và 86,8%) đối với nhóm cont-ICSI và mito-ICSI. Tuy nhiên, việc bổ sung ty thể đã cải thiện đáng kể tỷ lệ phôi 2 tế bào (56,8% so với 38,6%, p<0,05) và tỷ lệ phôi nang ( 41% so với 25%, p < 0,05) so với nhóm đối chứng. Dù không có ý nghĩa thống kê nhưng chúng ta có thể thấy tỷ lệ sống sau ICSI và tỷ lệ thụ tinh đã được cải thiện đôi chút sau khi bổ sung ty thể. 

• Bổ sung ty thể giúp tăng cường khả năng sản xuất ATP trong phôi 2 tế bào

 Để xác định lý do tại sao việc bổ sung ty thể từ ASC có thể cải thiện tiềm năng phát triển của phôi tiền làm tổ, nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích hàm lượng ATP và nồng độ ROS trong phôi 2 tế bào. Kết quả nhận thấy hàm lượng ATP trong phôi hai tế bào ở nhóm nghiên cứu cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (905,6 pmol và 561,1 pmol), điều này rất cần thiết trong quá trình phát triển của phôi giai đoạn tiền làm tổ. Tuy nhiên, nồng độ ROS là tương tự nhau trong phôi 2 tế bào ở cả hai nhóm. Giải thích cho điều này, nhóm tác giả cho rằng có thể là do sự lựa chọn ngẫu nhiên các phôi 2 tế bào để phân tích ROS và thực tế là nồng độ ROS có thể dao động rộng rãi trong các phôi sớm tùy theo tình trạng phân chia tế bào.
 
KẾT LUẬN
Ty thể là một bào quan vô cùng quan trọng, quyết định tiềm năng phát triển của phôi. Quá trình bảo quản lạnh có thể gây ra stress oxy hóa và gây tổn thương ty thể, dẫn đến sự phát triển của phôi tiền làm tổ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Với những kết quả trên, nhóm nghiên cứu đã cho thấy việc bổ sung ty thể từ ASC có thể khôi phục chất lượng của noãn được bảo quản lạnh và tăng cường khả năng phát triển của phôi tiền làm tổ, đề xuất một phương pháp khả thi cho liệu pháp chuyển ty thể tự thân.
 
Nguồn: Kankanam Gamage US, Hashimoto S, Miyamoto Y, Nakano T, Yamanaka M, Koike A, Satoh M, Morimoto Y. Mitochondria Transfer from Adipose Stem Cells Improves the Developmental Potential of Cryopreserved Oocytes. Biomolecules. 2022; 12(7):1008. https://doi.org/10.3390/biom12071008

Từ khóa: Chuyển ty thể từ tế bào gốc mỡ giúp cải thiện tiềm năng phát triển ở noãn đông lạnh