Ths. Hồ Lan Trâm - IVFMD Tân Bình

Giới thiệu
Sự trưởng thành và tiềm năng phát triển của noãn phụ thuộc chặt chẽ vào tín hiệu và sự phối hợp chuyển hóa giữa noãn và các tế bào hạt bao quanh. Các tế bào sinh dưỡng này giúp duy trì noãn ở pha trung kỳ I cho đến khi có sự xuất hiện của đỉnh LH để tái khởi động quá trình giảm phân và giãn nở của tế bào hạt. Sự trao đổi hai chiều các phân tử tín hiệu, yếu tố tăng trưởng, lipid và chất chuyển hóa thông qua tín hiệu cận tiết và các liên kết kẽ đóng vai trò then chốt trong sự phát triển và trưởng thành của noãn, cũng như trong giai đoạn phát triển sớm của phôi. Chuyển hóa tế bào là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng noãn và phôi. Mối liên kết chuyển hóa giữa noãn và tế bào hạt không chỉ hỗ trợ quá trình trưởng thành mà còn liên quan đến sự thụ tinh thành công và sự phát triển của phôi. Do đó, việc đo lường trạng thái chuyển hóa của các tế bào hạt được xem là một hướng tiếp cận đầy hứa hẹn nhằm đánh giá tiềm năng phát triển của noãn. Mặt khác, tế bào hạt thường bị loại bỏ trong quá trình thụ tinh, đặc biệt trong kỹ thuật ICSI, nên đây là ứng viên lý tưởng cho các phương pháp đánh giá không xâm lấn.
Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có chỉ điểm sinh học nào từ tế bào hạt được xác lập chắc chắn để phản ánh tiềm năng của noãn, khả năng phát triển của phôi. Nhiều nghiên cứu đã sử dụng thuốc nhuộm ti thể hoặc đo số bản sao DNA ti thể trong tế bào hạt nhằm đánh giá hoạt tính ty thể và chất lượng noãn, nhưng kết quả vẫn còn chưa thống nhất. Các nỗ lực khảo sát biểu hiện gen ở tế bào hạt cũng được tìm hiểu, song giá trị ứng dụng lâm sàng vẫn chưa rõ ràng.
Vì vậy, việc xây dựng công cụ định lượng trạng thái chuyển hóa của từng cụm tế bào hạt sẽ giúp làm sáng tỏ thêm mối quan hệ chuyển hóa giữa tế bào hạt và noãn, đồng thời mở ra khả năng ứng dụng trong đánh giá tiềm năng phát triển của noãn và kết cục phôi. Các đồng enzym NADH, NADPH và FAD⁺ là những phân tử tự phát huỳnh quang tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa then chốt của tế bào. Do đó, chúng được xem là các chỉ dấu lý tưởng cho trạng thái chuyển hóa nội bào. Kỹ thuật chụp ảnh huỳnh quang đo thời gian sống (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy – FLIM) cho phép đo cường độ phát huỳnh quang và thời gian sống của các đồng enzym này – phản ánh nồng độ cũng như trạng thái hoạt hóa (tự do hoặc gắn enzyme) của chúng. Ảnh huỳnh quang chuyển hóa là một công cụ đầy hứa hẹn trong y học sinh sản. Ngoài ra, còn có sự khác biệt rõ rệt về các chỉ số FLIM giữa các cụm tế bào hạt khác nhau trong cùng một bệnh nhân, và những thông số này có liên hệ với mức độ trưởng thành của noãn bao quanh. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã sử dụng FLIM để đánh giá trạng thái chuyển hóa của tế bào hạt, nhằm xác định mối liên hệ giữa các thông số chuyển hóa không xâm lấn này với hình thái phôi, trạng thái lệch bội và liên hệ với kết cục lâm sàng.

Thiết kế nghiên cứu
Đây là nghiên cứu tiến cứu được thực hiện tại Trung tâm IVF Boston từ tháng 2/2018 đến 5/2020, bao gồm 223 bệnh nhân IVF và không có tiêu chí loại trừ. Mỗi bệnh nhân được thu nhận 1-4 cụm tế bào hạt sau chọc hút và trữ lạnh lại. Trạng thái biến dưỡng của tế bào hạt được đánh giá bằng FLIM. Các nghiên cứu trước đây cho thấy quá trình trữ-rã và việc sử dụng hyaluronidase không ảnh hưởng đến đến các thông số chuyển hoá của tế bào hạt thông qua FLIM. Vì vậy trong nghiên cứu này, tác giả cũng thực hiện quy trình thu nhận tế bào hạt tương tự. 9 thông số định lượng FLIM được thu thập ở mỗi cụm tế bào hạt.

Kết quả nghiên cứu

• Đặc điểm dân số và mẫu nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, tổng cộng 851 cụm tế bào hạt được thu nhận từ 223 bệnh nhân, với trung bình 2,5 ± 1,1 tế bào hạt/bệnh nhân. Tuổi trung bình của bệnh nhân là 36,5 ± 4,4 tuổi và số noãn thu được trung bình là 16,9 noãn mỗi chu kỳ.
Kết quả phôi học: 705 noãn đã trưởng thành và kết quả thụ tinh có 538 hợp tử 2 tiền nhân. Các phôi này được nuôi cấy và theo dõi liên tục trong quá trình phát triển. Các phôi được đánh giá hình thái vào ngày 3 (536 phôi) và ngày 5/6 (394 phôi). Tổng cộng 187 phôi được chuyển, trong đó 63 ca mang thai lâm sàng (41,7%) và 29 ca sinh sống (20,3%).

• Thông số FLIM và hình thái, tính đa bội của phôi

Nghiên cứu cho thấy không có mối liên hệ trong bất kỳ thông số FLIM nào với xếp loại chất lượng phôi ngày 3 (n = 388) (FDR P > 0,05). Tuy nhiên, ở phôi ngày 5/6, tác giả đã tìm thấy mối liên hệ đáng kể giữa chất lượng phôi nang và thông số FLIM là FAD+ (n = 266) (FDR P = 0,01). Về kết quả di truyền, không có sự khác biệt đáng kể giữa các thông số FLIM của tế bào hạt giữa phôi nguyên bội (n=28) so với phôi lệch bội (n= 15) (FDR P > 0,05).

• Thông số FLIM và kết quả lâm sàng

Trong 187 phôi chuyển, không có sự đáng kể giữa các thông số chuyển hóa FLIM ở chuyển phôi tươi (n = 112) hay đông lạnh (n = 52) (FDR P > 0,05).
Bên cạnh đó, nghiên cứu cho thấy có sự khác biệt rõ rệt về các thông số FAD+ (short lifetime và fraction engaged) giữa các tế bào hạt ở những phôi dẫn đến thai lâm sàng/sinh sống và phôi không thành công, ngay cả sau khi đã hiệu chỉnh theo tuổi mẹ. Điều này gợi ý rằng trạng thái chuyển hóa của tế bào hạt trong cùng một bệnh có thể không đồng nhất và các thông số FLIM có thể phản ánh tiềm năng phát triển nội tại của noãn, ảnh hưởng đến kết cục phôi.

Kết luận: Nghiêm cứu cho thấy FLIM là một công cụ tiềm năng, không xâm lấn, giúp phân tích chuyển hóa ở tế bào hạt và có thể hỗ trợ lựa chọn phôi tiềm năng hơn trong IVF. Các thông số  này cho thấy sự chuyển hoá ở tế bào hạt có liên quan đến phôi dẫn đến thai kỳ lâm sàng và sinh sống. Từ đó có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về tương tác giữa tế bào hạt-noãn bào ở người và có thể đưa ra một phương pháp tiếp cận mới để lựa chọn phôi nhằm cải thiện kết quả thai kỳ.

Hạn chế của nghiên cứu: Sử dụng tế bào hạt đã trữ đông, cỡ mẫu hạn chế (nhất là ở nhóm bệnh nhân lớn tuổi), và chỉ khảo sát 1–4 noãn mỗi bệnh nhân. Tác giả đề xuất nghiên cứu thêm trên quần thể trẻ tuổi, với số lượng lớn hơn và kết hợp nhiều phương pháp như chuyển hóa, biểu hiện gen để nâng cao hiệu quả chọn lọc phôi.

Tài liệu tham khảo
M Venturas, C Racowsky, D J Needleman, Metabolic imaging of human cumulus cells reveals associations with pregnancy and live birth, Human Reproduction, Volume 39, Issue 6, June 2024, Pages 1176–1185, https://doi.org/10.1093/humrep/deae087