CN. Phạm Bích Vân - Tâm Anh
 
 
Yếu tố nam giới góp phần vào 30–50% trường hợp vô sinh ở các cặp vợ chồng. Trong quá trình thụ tinh tự nhiên, chỉ những tinh trùng khỏe mạnh nhất mới có thể vượt qua các rào cản như môi trường axit trong âm đạo, chất nhầy cổ tử cung, hệ miễn dịch, tương tác giữa tinh trùng và biểu mô ở đoạn eo ống dẫn trứng, cũng như tương tác giữa tinh trùng và màng zona pellucida. Tuy nhiên, khi áp dụng kỹ thuật hỗ trợ sinh sản (đặc biệt là ICSI), quá trình chọn lọc tự nhiên này sẽ bị bỏ qua. Do đó, nếu có thể tách lọc và sử dụng những tinh trùng chất lượng cao nhất trước khi thực hiện ICSI, tỉ lệ thành công của phương pháp hỗ trợ sinh sản có thể được cải thiện đáng kể. Để phục vụ mục đích này, nhiều kỹ thuật chọn lọc tinh trùng đã được phát triển, trong đó phương pháp bơi lên (Swim-up - SU) và ly tâm thang nồng độ (Density Gradient Centrifugation - DGC) là hai kỹ thuật được sử dụng phổ. Tuy nhiên những phương pháp truyền thống  này có những hạn chế, bao gồm tỉ lệ thu hồi thấp và sự tác động của ROS (Reactive Oxygen Species-gốc oxy hóa tự do hoạt động có nguồn gốc từ oxy). Các phương pháp cải tiến hơn, như phương pháp vi dòng chảy và chọn lựa tinh trùng dựa vào sự trưởng thành của màng tế bào, có nhiều triển vọng nhưng thiếu sự xác thực rộng rãi.
Phương pháp lựa chọn tế bào bằng hoạt hóa từ tính (Magnetic-activated cell sorting – MACS), được giới thiệu lần đầu vào năm 1995, có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và lần đầu tiên được sử dụng trong y học sinh sản vào năm 2001. MACS giúp loại bỏ các tinh trùng bị apoptosis dựa trên sự liên kết giữa phosphatidylserine (PS) và annexin V gắn trên vi hạt từ tính. Khi tinh trùng đi qua cột tách, tinh trùng apoptosis sẽ bị giữ lại, trong khi tinh trùng khỏe mạnh được thu thập để sử dụng. Kỹ thuật này giúp giảm phân mảnh DNA và cải thiện chất lượng tinh trùng trong hỗ trợ sinh sản. Mặc dù MACS có thể mang lại nhiều lợi ích, nhưng tác động của nó đối với kết quả ART vẫn chưa thực sự rõ ràng. Nhiều bằng chứng hiện tại cho thấy MACS kết hợp cùng với các kỹ thuật khác có thể cải thiện tỉ lệ trẻ sinh sống, nhưng vẫn cần nghiên cứu thêm để xác định đầy đủ hiệu quả lâm sàng của nó.
 
Phương pháp:
Mẫu tinh dịch được thu thập sau 3 ngày kiêng xuất tinh và được phân tích bằng hệ thống tự động. Các mẫu có chỉ số phân mảnh DNA cao (>30%) được xử lý bằng phương pháp nhuộm vi hạt annexin V và tách từ tính. Tương tự, bạch cầu CD45+ trong mẫu tinh dịch và hồng cầu CD235a+ từ mô tinh hoàn cũng được loại bỏ bằng vi hạt từ tính CD45 và CD235a. Hiệu quả phân tách được đánh giá thông qua kính hiển vi và phân tích tế bào dòng chảy. Phân tích thống kê sử dụng kiểm định t-test để so sánh sự khác biệt trước và sau quá trình tách.
 
Kết quả:
- Phân tách tinh trùng có mức độ phân mảnh DNA cao bằng phương pháp từ tính:
Sau khi tách, chỉ số phân mảnh DNA giảm từ 42,04 ± 9,34% xuống 19,11 ± 5,90%, tương ứng với mức giảm 2,19 lần (p < 0,01).
- Tách bạch cầu bằng phương pháp từ tính:
Ở bệnh nhân mắc leukocytospermia (LCS), tỉ lệ bạch cầu CD45+ ban đầu là 6,92 ± 3,71%. Sau khi áp dụng phương pháp tách từ tính, tỉ lệ này giảm đáng kể xuống 0,44 ± 0,39% (p < 0,001).
- Tách hồng cầu bằng phương pháp từ tính:
Trong các mẫu sinh thiết từ tinh hoàn, số lượng hồng cầu trung bình trước khi xử lý là 73,71 ± 39,85 triệu/mL. Sau khi sử dụng kỹ thuật tách từ tính CD235a, số lượng hồng cầu giảm đáng kể xuống 2,39 ± 2,04 triệu/mL (p < 0,001).
Bàn luận:
Phân mảnh DNA là một dấu hiệu đặc trưng của quá trình apoptosis, do đó hiệu quả của phương pháp MACS có thể được đánh giá dựa trên chỉ số này. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sau khi áp dụng tách lọc bằng hạt từ annexin V trên các mẫu có tỉ lệ phân mảnh DNA cao, chỉ số này đã giảm xuống 2,19 lần (p < 1%), phù hợp với kết quả của các nghiên cứu trước đây. Bên cạnh việc loại bỏ tinh trùng có DNA bị phân mảnh, một yêu cầu quan trọng đối với mẫu tinh dịch lý tưởng dùng trong ART là không chứa các tế bào không mong muốn như bạch cầu, hồng cầu hay tế bào biểu mô.Tuy nhiên,trong trường hợp thu tinh trùng từ tinh hoàn (TESE), mẫu mô thu được không chỉ chứa tinh trùng từ ống sinh tinh mà còn có nhiều loại tế bào khác (bạch cầu, hồng cầu, tế bào biểu mô), có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến tinh trùng. Vì vậy, việc loại bỏ các tế bào không mong muốn như bạch cầu, hồng cầu khỏi mẫu tinh dịch là một bước cần thiết. MACS có thể giúp loại bỏ bạch cầu thông qua hạt từ tính phủ kháng thể CD45, giúp giảm đáng kể tỉ lệ tế bào CD45+ trong mẫu bệnh nhân mắc leukocytospermia (LCS). Một điểm mới trong nghiên cứu này là lần đầu tiên MACS được áp dụng để loại bỏ hồng cầu rã khỏi mẫu, với kỹ thuật tách từ tính CD235a giúp giảm 30,8 lần số lượng hồng cầu trong mẫu tinh hoàn thu nhận bằng phương pháp TESE. So với phương pháp phân loại tế bào bằng huỳnh quang (FACS), MACS có ưu điểm về chi phí thấp hơn, dễ sử dụng và không đòi hỏi kỹ thuật viên có chuyên môn cao. Tuy nhiên, một thách thức lớn khi sử dụng MACS đó là làm thế nào để tách tế bào mục tiêu khỏi vi hạt từ mà không làm ảnh hưởng đến chức năng và khả năng sống của chúng.
 
Kết luận:
Kỹ thuật MACS có thể giúp loại bỏ những tinh trùng bị apoptosis và các tế bào không mong muốn như bạch cầu và hồng cầu, giúp cải thiện chất lượng mẫu và hỗ trợ quá trình xử lý tinh dịch, mẫu TESE hoặc chuẩn bị mẫu trước trữ lạnh. Trong tương lai, phương pháp chọn lọc này có thể giúp tìm ra tinh trùng tối ưu cho thụ tinh, từ đó nâng cao hiệu quả của kỹ thuật IVF.
 
Nguồn: CZÉTÁNY, Péter, et al. An alternative application of magnetic-activated cell sorting: CD45 and CD235a based purification of Semen and testicular tissue samples. International Journal of Molecular Sciences, 2024, 25.7: 3627.
 

Từ khóa: Annexin V; hỗ trợ sinh sản; hồng cầu; bạch cầu; phân loại tế bào bằng từ tính (MACS); vi hạt từ tính; tinh trùng