ThS. Trương Quốc Thịnh – IVF Tâm Anh
 
Khoảng 12–15% nam giới vô sinh do không có tinh trùng (azoospermia). Tình trạng không có tinh trùng trong tinh dịch do quá trình sản xuất tinh trùng bị rối loạn, xảy ra ở khoảng 60% bệnh nhân azoospermia, được gọi là vô tinh không tắc nghẽn (NOA). Hiện nay, các kỹ thuật phổ biến giúp hỗ trợ khả năng sinh sản cho nam giới trưởng thành NOA bao gồm kỹ thuật lấy tinh trùng từ tinh hoàn (TESE), kỹ thuật TESE vi phẫu (micro TESE) và tiêm tinh trùng vào bào tương trứng (ICSI). Tuy nhiên, các nghiên cứu không cho thấy sự khác biệt về tỷ lệ thu hồi tinh trùng giữa TESE truyền thống và micro-TESE. Các kỹ thuật TESE hiện nay mang tính xâm lấn cao, trong khi tỷ lệ thu hồi tinh trùng ở bệnh nhân chưa chọn lọc chỉ khoảng 48%. Vì vậy, các phương pháp mới nhằm dự đoán sự thành công của một quy trình TESE nên được xem xét. Một phương pháp ít xâm lấn hơn để dự đoán sự thành công của một chu kỳ TESE dựa vào sự hiện diện của các dấu ấn sinh học có thể là phân tích từ tinh tương hoặc nước tiểu ở bệnh nhân NOA. Các miRNA trước đây đã được sử dụng làm dấu ấn sinh học cho nhiều bệnh, chẳng hạn như ung thư. Trong lĩnh vực sinh sản, công nghệ giải trình tự thế hệ mới đã được sử dụng để xác định hàng ngàn miRNA. Sự khác biệt trong hồ sơ miRNA giữa nam giới có khả năng sinh sản và vô sinh đã được nghiên cứu, cho thấy các hồ sơ miRNA này có sự khác biệt hoặc khiếm khuyết đặc trưng trong tinh tương của nam giới vô sinh do các tình trạng như asthenozoospermia, oligozoospermia, và teratozoospermia. Ngoài ra, Von Kopylow và cộng sự đã phân tích các mẫu sinh thiết tinh hoàn để xác định các dấu ấn sinh học đặc hiệu cho tinh nguyên bào, có thể được sử dụng để hỗ trợ cô lập tế bào mầm sinh dục. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là tìm ra các miRNA biểu hiện khác biệt trong cả tinh tương và nước tiểu giữa các bệnh nhân NOA.
 
Trong nghiên cứu này, các miRNA được chiết xuất từ mẫu tinh tương (n = 38) và nước tiểu (n = 26) của các bệnh nhân NOA. Các mẫu này được sử dụng để thực hiện nghiên cứu giải trình tự nhằm tìm ra các miRNA biểu hiện khác biệt (giá trị p < 0.05 và |log2FC| > 2) giữa các bệnh nhân NOA có kết quả TESE dương tính và âm tính. Các miRNA được phát hiện tăng biểu hiện ở bệnh nhân có kết quả TESE dương tính có thể là dấu ấn sinh học tiềm năng cho sự hiện diện của tinh trùng. Ở một thí nghiệm khác nghiên cứu biểu hiện khác biệt của miRNA trong các mẫu tinh tương và nước tiểu bệnh nhân có kết quả TESE âm tính nhưng có hoặc không có tinh nguyên bào trong tinh hoàn. Các miRNA tăng biểu hiện trong mẫu từ bệnh nhân có tinh nguyên bào có thể là dấu ấn sinh học tiềm năng cho tinh nguyên bào. Các phân tích hạ nguồn được thực hiện để phát hiện các gen mục tiêu của miRNA được xác định, cũng như mối liên hệ của chúng với quá trình sinh tinh.
Ở thí nghiệm đầu tiên, các miRNA biểu hiện khác biệt đã được xác định giữa nhóm bệnh nhân TESE dương tính và âm tính. Trong mẫu tinh tương, tổng cộng 624 miRNA được xác định, trong đó 9 miRNA được tăng điều hoà và 6 miRNA được giảm điều hoà đáng kể trong nhóm TESE dương tính. Trong mẫu nước tiểu, tổng cộng 492 miRNA được phát hiện, trong đó 7 miRNA được tăng điều hoà và 6 miRNA được giảm điều hoà đáng kể trong nhóm TESE âm tính.
 
Khi thực hiện phân tích hạ nguồn, phân tích Bách khoa toàn thư Kyoto về genes và genomes (KEGG) cho thấy các con đường mà miRNA có tham gia. Đối với các miRNA trong tinh tương, chỉ 3 miRNA được tăng điều hòa, đặc biệt hsa-miR-760 có mức độ tăng cao trong các con đường liên quan đến chứng nghiện rượu và lupus ban đỏ hệ thống. Đối với các miRNA giảm điều hoà, chỉ có 5 trong 8 miRNA được xác định trong cơ sở dữ liệu. Hsa-miR-424-5p có vai trò quan trọng trong nhiều con đường, bao gồm chu kỳ tế bào, con đường tín hiệu P53 và PI3K Akt. Phân tích KEGG cũng được thực hiện cho các mẫu nước tiểu, phát hiện sự liên quan đến các con đường tín hiệu của hai miRNA (hsa-miR-27a-3p và hsa-miR-142-5p), trong khi phân tích tương tự cho thấy sự tham gia của các con đường khác nhau của ba trong số sáu miRNA giảm điều hoà. Tuy nhiên, chưa có mối liên hệ nào giữa các miRNA được xác định và các con đường liên quan đến quá trình sinh tinh trùng được báo cáo. Khi khám phá các miRNA khác không tăng hoặc giảm điều hoà đáng kể, hsa-miR-494-3p được phát hiện giảm điều hoà trong các mẫu TESE âm tính.
 
Trong thí nghiệm thứ hai, các miRNA biểu hiện khác biệt đã được xác định giữa các mẫu dương tính và âm tính với MAGE-A4 trong nhóm TESE âm tính để xác định các dấu ấn sinh học tiềm năng của tinh nguyên bào. Trong mẫu tinh tương, tổng cộng 588 miRNA được tìm thấy, trong đó 10 miRNA tăng điều hoà và 4 miRNA giảm điều hoà đáng kể trong nhóm dương tính với MAGE-A4. Trong mẫu nước tiểu, tổng cộng 476 miRNA được phát hiện, trong đó 3 miRNA tăng điều hoà và 2 miRNA giảm điều hoà đáng kể trong nhóm dương tính với MAGE-A4. Phân tích KEGG hạ nguồn cho thấy các miRNA tăng điều hoà tìm thấy trong mẫu tinh tương tham gia các con đường tín hiệu, bao gồm con đường tín hiệu prolactin (hsa-miR-1181), miRNA trong ung thư (hsa-miR-202-3p), và con đường tín hiệu hormone tuyến giáp (hsa-miR-935). Ngoài ra, ba trong bốn miRNA giảm điều hoà có tham gia các con đường tín hiệu liên quan đến ung thư. Khi nghiên cứu các miRNA khác không được tăng hoặc giảm điều hào một cách đáng kể, có bằng chứng mạnh mẽ rằng hsa-miR-365a-3p và hsa-miR-199a-3p, được tăng điều hoà trong mẫu tinh dịch và nước tiểu dương tính với MAGE-A4, có liên quan đến con đường ‘phát triển tế bào mầm’.
 
Khi nghiên cứu các gen đích của các miRNA được tăng điều hòa tăng, một số gen liên quan đến tế bào tinh trùng và tế bào mầm đã được xác định, ngoại trừ hsa-miR-3687. Hầu hết các gen được tìm thấy đều liên quan đến vô sinh. Chỉ có hai miRNA (hsa-miR-202-3p và hsa-miR-3653) được tìm thấy liên quan đến bệnh nhân không có tinh trùng nhưng có tinh nguyên bào. Biểu hiện quá mức của hsa-miR-202-3p đã được được ghi nhận ở bệnh nhân không có tinh trùng (NOA), có vai trò trong sự tăng sinh tế bào Sertoli.
 
Tóm lại, trong nghiên cứu này, tổng cộng 9 miRNA (hsa-miR-892c-5p, hsa-miR-197-3p, hsa-miR-202-3p, hsa-miR-1224-5p, hsa-miR-3653, hsa-miR-760, hsa-miR-4525, hsa-miR-141-5p, và hsa-miR-365b-3p) được phát hiện có sự tăng điều hoà trong mẫu tinh tương của bệnh nhân với kết quả TESE dương tính so với nhóm TESE âm tính. Trong số các bệnh nhân này, 7 miRNA (hsa-miR-4484, hsa-miR-142-5p, hsa-miR-27a-3p, hsa-miR-4488, hsa-miR-664b-3p, hsa-miR-30b-3p, và hsa-miR-5100) được phát hiện tăng điều hoà trong mẫu nước tiểu. Những miRNA này có thể là dấu ấn sinh học tiềm năng cho tinh trùng.
 
Ngoài ra, biểu hiện miRNA khác biệt trong các mẫu tinh tương và nước tiểu giữa các mẫu có hoặc không có tinh nguyên bào đã được nghiên cứu. Kết quả này dẫn đến việc xác định 10 miRNA (hsa-miR-3687, hsa-miR-3195, hsa-miR-202-3p, hsa-miR-3656, hsa-miR-3653, hsa-miR-1225-3p, hsa-miR-6752-5p, hsa-miR-4651, hsa-miR-1181, và hsa-miR-513c-5p) trong tinh dịch và 3 miRNA (hsa-miR-4484, hsa-miR-5787, và hsa-miR-144-5p) trong nước tiểu. Những miRNA này có thể là dấu ấn sinh học tiềm năng cho sự hiện diện của tinh nguyên bào. Tuy nhiên, chưa có mối liên hệ nào được tìm thấy giữa các miRNA có liên quan đến sự phát triển tế bào mầm hoặc quá trình sinh tinh trùng
 
Nguồn: Willems M, Devriendt C, Olsen C, Caljon B, Janssen T, Gies I, Vloeberghs V, Tournaye H, Van Saen D, Goossens E. Micro RNA in Semen/Urine from Non-Obstructive Azoospermia Patients as Biomarkers to Predict the Presence of Testicular Spermatozoa and Spermatogonia. Life (Basel). 2023 Feb 23;13(3):616. doi: 10.3390/life13030616. PMID: 36983773; PMCID: PMC10051987.

Từ khóa: dấu ấn sinh học, vô tinh không tắc nghẽn, tinh trùng, tinh nguyên bào