CNSH. Nguyễn Duy Khang – IVF Vạn Hạnh
 

1. Giới thiệu

Tổn thương DNA tinh trùng có liên quan đến tỷ lệ mang thai thấp, khả năng phát triển của phôi kém, sảy thai sớm và tăng nguy cơ dị tật sơ sinh. Tinh trùng không có các cơ chế sửa chữa đứt gãy DNA sau quá trình sinh tinh. Trong khi đó, noãn có một số cơ chế sửa chữa DNA, có thể sửa chữa tổn thương DNA của tinh trùng, do đó, cho phép thụ tinh thành công. Tuy nhiên, mức độ tổn thương di truyền, tình trạng phân mảnh DNA, chất lượng noãn sẽ ảnh hưởng đến việc phát triển phôi sau đó.
Hiện nay, vi dòng chảy dành được sự chú ý đáng kể như là một phương pháp lựa chọn tinh trùng tiềm năng. Các thiết bị vi dòng chảy nổi lên như một phương pháp đầy hứa hẹn mang lại hiệu quả, sự đơn giản và tính chọn lọc cao để lựa chọn tinh trùng khỏe mạnh. Tuy nhiên, có ít nghiên cứu chứng minh hiệu quả của các thiết bị này so với các kỹ thuật thông thường. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là so sánh các thông số chất lượng tinh trùng giữa thiết bị vi dòng chảy và các kỹ thuật lựa chọn tinh trùng thông thường gồm ly tâm thang nồng độ (density gradient centrifugation - DGC) và swim-up.
 

2. Vật liệu và phương pháp

Đây là một nghiên cứu tiến cứu, so sánh hiệu quả chọn lọc tinh trùng của thiết bị vi dòng chảy SwimCount^TM Harvester (MotilityCount ApS, Đan Mạch) với các phương pháp thông thường. Tổng cộng 200 nam giới (độ tuổi trung bình là 33,7 ± 9,3), với các mẫu tinh dịch có mật độ tinh trùng >1×10⁶/ml và tỷ lệ tinh trùng di động tiến tới >1% được đưa vào nghiên cứu. Mẫu tinh dịch của bệnh nhân được chia thành hai thể tích bằng nhau. Một thể tích được lựa chọn tinh trùng bằng phương pháp thông thường, trong khi thể tích còn lại được xử lý bằng thiết bị vi dòng chảy. Trong nhóm 100 bệnh nhân ban đầu, sau khi tiến hành đánh giá chất lượng tinh trùng trên mẫu tươi và giữ lại một phần để phân tích phân mảnh DNA, mẫu còn lại được chia đều thành hai thể tích tương đương nhau để xử lý bằng DGC và thiết bị vi dòng chảy. Nhóm 100 bệnh nhân thứ hai được chỉ định phân tích so sánh giữa swim-up và vi dòng chảy.
 

3. Kết quả

So sánh giữa thiết bị vi dòng chảy và ly tâm thang nồng độ

• Mật độ tinh trùng thu được bằng DGC cao hơn, tuy nhiên, không có ý nghĩa thống kê (8,05 × 10⁶/ml so với 7,15 × 10⁶/ml; p = 1,00).
• Sử dụng thiết bị vi dòng chảy có sự gia tăng đáng kể về tinh trùng di động tiến tới (80% so với 75%; p = 0,003), tổng số tinh trùng di động tiến tới (4,71 × 10⁶ so với 2,69 × 10⁶; p = 0,047), tỷ lệ sống (89% so với 80%; p < 0,001), hình dạng tinh trùng bình thường (4,00% so với 3,00%; p = 0,039), phân mảnh DNA tinh trùng (4,14% so với 12,14%; p < 0,001).
• Sử dụng thiết bị vi dòng chảy cho thấy xu hướng tích cực đối với tính ổn định của cấu trúc chromatin, tuy nhiên, sự khác biệt này không đáng kể (79% so với 76%; p = 0,149).

So sánh giữa thiết vị vi dòng chảy và Swim-Up

• Sử dụng thiết bị vi dòng chảy có sự gia tăng đáng kể về mật độ tinh trùng (14,00 × 10⁶/mL so với 8,95 × 10⁶/mL; p = 0,002), tổng số lượng tinh trùng di động tiến tới (9,69 × 10⁶ so với 6,05 x 10⁶; p = 0,002), tỷ lệ sống (96% so với 94%; p < 0,0038).
• Tuy nhiên, không có cải thiện đáng kể về tỷ lệ tinh trùng di động tiến tới (89% so với 87%; p = 1,00), hình dạng tinh trùng bình thường (5% so với 4%; p = 0,05), tính ổn định của cấu trúc chromatin (90,5% so với 90,0%; p = 0,487), phân mảnh DNA tinh trùng (3,13% so với 4,17%; p = 0,161).

 

4. Bàn luận

Chất lượng tinh trùng ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ thành công và nguy cơ dị tật bẩm sinh. Hiện nay, các phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất trong thực hành lâm sàng để lựa chọn tinh trùng là DGC và swim-up. Nhiều nghiên cứu đã khẳng định sự tương đồng về kết quả giữa 2 kỹ thuật này.
Tỷ lệ tinh trùng di động tiến tới cao hơn có liên quan đến kết quả sinh sản được cải thiện. Nghiên cứu này nhấn mạnh rằng thiết bị SwimCount ^TM Harvester làm tăng đáng kể tỷ lệ tinh trùng di động tiến tới so với DGC. Các nghiên cứu khác cũng thu được kết quả tương tự. Mặt khác, khi so sánh SwimCount TM Harvester với swim-up cho thấy có sự gia tăng không đáng kể. Tuy nhiên, các nghiên cứu khác đã tìm thấy những cải thiện có ý nghĩa thống kê. Sự khác biệt có thể do mối tương quan giữa thiết bị chọn lọc tinh trùng và tỷ lệ tinh trùng di động tiến tới. Do đó, cần thêm các nghiên cứu so sánh các thiết bị vi dòng chảy khác nhau để xác định thiết bị nào có hiệu quả cho từng nhóm bệnh nhân.
Trong những năm gần đây, có ​​sự xuất hiện của những phương pháp tiếp cận mới đầy hứa hẹn trong lĩnh vực vi dòng chảy, giúp giảm thời gian xử lý và mô phỏng quá trình lựa chọn tinh trùng in vivo. Hơn nữa, vi dòng chảy có tiềm năng lớn trong việc tích hợp nhiều quy trình thành một quy trình tự động duy nhất.
Hạn chế của nghiên cứu là thiếu phân tích về thiết bị SwimCount ^TM Harvester cho các mẫu tinh trùng trữ lạnh, điều này giúp chứng minh liệu thiết bị có hiệu quả như nhau trên mẫu tinh trùng trữ hay không. Ngoài ra, cần tăng cỡ mẫu, đặc biệt là các mẫu oligoasthenoteratozoospermia và necrozoospermia hoặc phân mảnh DNA cao.
 

5. Kết luận

Khi so sánh thiết bị SwimCount™ Harvester với DGC cho thấy kết quả cải thiện đáng kể về mặt thống kê liên quan đến tỷ lệ và tổng số tinh trùng di động tiến tới, tỷ lệ sống, hình dạng bình thường và chỉ số phân mảnh DNA. Khi so sánh thiết bị vi dòng chảy với swim-up, có sự cải thiện đáng kể về mật độ tinh trùng, tổng số tinh trùng di động và tỷ lệ sống. Hơn nữa, thiết bị vi dòng chảy giúp giảm lượng môi trường, vật tư cần sử dụng, thời gian chờ, khối lượng công việc. Phương pháp này làm giảm nguy  cơ sai sót do con người, đơn giản hóa quy trình lựa chọn tinh trùng. Vì đây là kỹ thuật mới nên cần thêm các nghiên cứu để xác nhận các kết quả thu được trong nghiên cứu hiện tại.

Nguồn: Meseguer, F., Giménez Rodríguez, C., Rivera Egea, R. và cộng sự (2024). Can microfluidics improve sperm quality? A prospective functional study. Biomedicines, 12(5), 1131.

Từ khóa: vi dòng chảy, lựa chọn tinh trùng, chất lượng tinh trùng, swim-up, ly tâm thang nồng độ