Sự thụ tinh trong IVF được xác định bằng cách kiểm tra số lượng, hình thái tiền nhân (Pronuclear-PN) và sự phóng thích thể cực thứ 2 sau 16–18 giờ thực hiện thụ tinh. Hiện nay, nhiều labo IVF đánh giá thụ tinh bằng tủ nuôi cấy time-lapse, cho phép đánh giá chính xác số lượng tiền nhân qua hệ thống camera theo dõi liên tục. Một hợp tử có 2PN có kích thước bằng nhau là thụ tinh bình thường, còn một hợp tử có 1, 3 hoặc >3PN được coi là thụ tinh bất thường và thường bị loại bỏ do những phôi này có nhiều khả năng chứa cấu trúc nhiễm sắc thể (NST) bất thường (đơn bội/đa bội), nguy cơ thất bại làm tổ, sẩy thai hoặc thai trứng rất cao sau khi chuyển. 
 

Một số nghiên cứu đã báo cáo về những ca trẻ sinh sống sau chuyển phôi 1PN hoặc 3PN, cho thấy không phải tất cả phôi đều bất thường. Gần đây, 1 số nghiên cứu cho thấy đa số phôi xuất phát từ hợp tử 2.1PN (với 2 tiền nhân kích thước bình thường và 1 tiền nhân kích thước nhỏ hơn) có kết quả tương tự như 1 số phôi từ hợp tử 3PN, với bộ NST lưỡng bội bình thường. Những nghiên cứu này đã phân tích sự phát triển phôi 2.1PN và thảo luận về hữu ích lâm sàng của chúng, tuy nhiên số lượng phân tích còn ít, nhiều đặc điểm vẫn chưa được biết rõ và kết cục lâm sàng chỉ được thể hiện ở 3 đến 4 phôi 2.1PN. Việc đánh giá tính đa bội khi chỉ dựa trên hình thái và số lượng PN khó mang tính chính xác, do đó thông thường trong thực hành các phôi từ 2.1PN sẽ bị loại bỏ như phôi 3PN.
 

Vì vậy, nhóm tác giả trong nghiên cứu này đã thực hiện nghiên cứu đoàn hệ hồi cứu về tiềm năng phát triển và kết quả lâm sàng của phôi 2.1PN, từ tháng 8/2018 – 7/2022 tại trung tâm Kyono ART. Nghiên cứu đã phân tích chi tiết các đặc điểm của hợp tử 2.1PN bằng cách sử dụng hình ảnh, đánh giá tiềm năng phát triển và kết quả lâm sàng so với phôi có nguồn gốc từ hợp tử 2PN. Ngoài ra, phôi từ hợp tử 2.1PN còn được đánh giá các đặc điểm NST thông qua phân tích lệch bội bằng CCT (Conventional comprehensive chromosome testing) và SNV (single-nucleotide variants).

Kích thích buồng trứng chủ yếu kết hợp GnRH agonist/antagonist với FSH và hMG, các phác đồ kích thích riêng lẻ được xác định theo độ tuổi của BN. Tất cả các noãn (đã thụ tinh và noãn non) đều được nuôi cấy riêng lẻ trong Time-lapse ở 37°C, 6,0% CO2, 5,0% O2 và 89,0% N2. Sử dụng môi trường nuôi cấy đơn bước, hầu hết các phôi được nuôi cấy đến ngày 5–6 và trữ đông. Ưu tiên chuyển phôi có nguồn gốc từ 2PN, phôi từ 2.1PN được chuyển khi không có phôi 2PN nào khác. Bên cạnh đó, số lượng và hình thái của thể cực thứ 2 cũng được quan sát.
 

Nghiên cứu cũng tiến hành xác định nguồn gốc của PN nhỏ: khi PN nhỏ gần PN lớn và xuất hiện gần thể cực thứ 2 thì được cho là có nguồn gốc từ PN cái, khi PN nhỏ gần PN lớn xuất hiện gần trung tâm tế bào chất của noãn thì được cho là có nguồn gốc từ PN đực. Tuy nhiên, nếu PN đực và cái xuất hiện từ cùng một vị trí, chúng được coi là có nguồn gốc chưa xác định.
 

Một số kết cục ghi nhận được trong nghiên cứu:

Tổng cộng có 1395 hợp tử 2PN và 304 hợp tử 2.1PN đã được đánh giá về sự phát triển phôi và kết quả lâm sàng. 

Trong số 304 phôi 2.1PN, có 62 phôi có nguồn gốc từ IVF và 242 phôi từ ICSI. Không có sự khác biệt về trạng thái thể cực thứ 2 giữa phôi 2.1PN và 2PN. Đường kính trung bình của 2PN có kích thước bình thường ở phôi 2.1PN là 24,9µm, nhỏ hơn đáng kể so với 25,2µm trong phôi 2PN, còn đường kính trung bình của PN nhỏ ở phôi 2.1PN là 10,2µm. Hầu hết PN nhỏ có 79,9% có nguồn gốc từ PN cái và liên quan đến quá trình lão hóa của mẹ, 1,0% có nguồn gốc từ PN đực (rất hiếm) và 19,1% không rõ nguồn gốc. 
 

Tỷ lệ phát triển phôi nang và phôi nang chất lượng tốt (ICM và TE loại 1 hoặc 2) từ hợp tử 2.1PN thấp hơn đáng kể so với 2PN, tương ứng: 40,0%  so với 57,7% và 21,4%, so với 33,5%. Không có sự khác biệt giữa 2 nhóm về tỷ lệ phôi phân chia bất thường (từ 1 thành 3 phôi bào) và phân chia ngược. Kết cục lâm sàng khi chuyển phôi trữ không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ: thai, sảy thai hoặc trẻ sinh sống giữa 2 nhóm. Có 13 phôi có nguồn gốc từ hợp tử 2.1PN được chuyển và kết cục cho thấy không có dị tật bẩm sinh nào được tìm thấy ở 3 trẻ sinh sống này. Không có mối liên quan đáng kể nào giữa các phác đồ IVF và ICSI, cũng như việc sử dụng tinh trùng từ tinh hoàn, noãn trữ và tỷ lệ 2,1PN.
 

Đường kính PN nhỏ của phôi đa bội là 15,0 µm, lớn hơn đường kính trung bình của các phôi lưỡng bội khác (9,8µm). Đối với phôi có nguồn gốc từ 2.1PN, thời gian xuất hiện PN nhỏ nhanh hơn ở phôi đa bội so với lưỡng bội (tương ứng: 6,9 so với 10,9 giờ).

Trong phân tích PGT-A với sinh thiết TE, tỷ lệ nguyên bội của phôi 2.1PN là 20,0% thấp hơn so với 25,5% được thể hiện trong kết quả của một nghiên cứu của Hiệp hội Sản phụ khoa Nhật Bản. Cần có thêm các nghiên cứu để xác định tác động của 2.1PN lên NST.

Phân tích NGS kết hợp SNV hữu ích cho việc phân tích các phôi có số lượng PN khác với 2PN, dựa vào kết quả phân tích có thể đánh giá và sử dụng phôi 1PN và 3PN trước đây đã bị loại bỏ, đồng thời giảm nguy cơ sảy thai. Trong phân tích thực nghiệm có 96,0% phôi có nguồn gốc từ 2.1PN là thể lưỡng bội tại TE hoặc ICM, tất cả các phôi 2.1PN bình thường đều là lưỡng bội và chỉ có một phôi nang có thể đa bội.
 

Điểm mạnh của nghiên cứu là sử dụng dữ liệu từ một cơ sở ART duy nhất. Bên cạnh đó cũng có một số hạn chế như: số lượng phôi chuyển từ hợp tử 2.1PN còn ít, mối liên quan giữa kích thước PN nhỏ và mức bội thể vẫn chưa được biết rõ, ảnh hưởng của các đặc điểm BN đến sự xuất hiện của 2.1PN cũng chưa được biết rõ vì đây là nghiên cứu trên noãn của chị em ruột. 
 

Tóm lại, kết cục của nghiên cứu cho thấy phôi 2.1PN có tiềm năng phát triển thấp hơn 2PN, nhưng hầu hết phôi 2.1PN đều lưỡng bội và chúng có khả năng sử dụng được trong lâm sàng.Vì vậy, nên thực hiện kết hợp PGT-A và phân tích NST trước khi chuyển phôi 2.1PN.
 

Nguồn: HATTORI, Hiromitsu, et al. The utility of human two plus one small pronucleated zygotes (2.1 PN) based on clinical outcomes and the focused ploidy analysis. Journal of Assisted Reproduction and Genetics, 2024, 1-8.