1. GIỚI THIỆU

Tiềm năng phát triển và khả năng làm tổ của phôi có thể bị ảnh hưởng bởi các bất thường trong giai đoạn phát triển sớm. Những bất thường này bao gồm: rối loạn kết hợp tiền nhân (syngamy), sai lệch trong quá trình phân bào đầu tiên (cytokinesis), và bất thường kiểu phân chia (1). Trong đó, hai kiểu phân chia bất thường được đặc biệt quan tâm là phân chia trực tiếp (Direct cleavage – DC) và phân chia ngược (Reverse cleavage – RC). Trong khi DC được định nghĩa là hiện tượng một phôi bào phân chia trực tiếp thành ba hoặc nhiều tế bào con chỉ trong một chu kỳ phân bào, RC lại đặc trưng bởi sự hợp nhất hoàn toàn của hai phôi bào sau khi chúng đã trải qua phân bào và hình thành cấu trúc nhân riêng biệt (2, 3). RC có thể xảy ra tại bất kỳ thời điểm nào trong ba ngày đầu nuôi cấy và thường được xem là dấu hiệu tiên lượng kém trong hệ thống phân loại phôi (3).
Dựa trên các bằng chứng từ nuôi phôi kết hợp công nghệ Time-lapse, bài viết này tổng hợp các thông tin liên quan đến hiện tượng RC, bao gồm yếu tố nguy cơ, tác động đến động học phát triển, chất lượng phôi nang, khả năng làm tổ và kết cục lâm sàng.

2. HIỆN TƯỢNG PHÂN CẮT NGƯỢC (REVERSE CLEAVAGE - RC)

Tần suất xuất hiện RC được báo cáo dao động từ 0.3% - 23.2% trong các chu kỳ nuôi cấy phôi (3). Theo Liu và cộng sự (2014), tỷ lệ này có thể lên đến 27.4% khi xảy ra hiện tượng phân chia nhân (karyokinesis) nhưng không kèm theo phân chia tế bào chất (cytokinesis).
RC được chia thành hai nhóm chính: (I) sự hợp nhất hoàn toàn sau quá trình phân bào hoàn tất, và (II) thất bại trong quá trình phân bào, với các phôi chỉ phát triển đến giai đoạn 8 tế bào rồi hợp nhất. Trong đó, nhóm II được ghi nhận phổ biến hơn đáng kể (1, 4).
Cơ chế hình thành RC hiện vẫn chưa được làm rõ, tuy nhiên một số giả thuyết đã được đề xuất. Liu và cộng sự (2014) cho rằng RC có thể phản ánh các khiếm khuyết nội tại tiềm ẩn, vốn không thể hiện rõ qua động học phân chia trước đó (1). Trong khi đó, Barrie và cộng sự (2017) cho rằng RC có thể liên quan đến bất thường của khung xương tế bào (cytoskeleton) hoặc cấu trúc màng, từ đó làm gián đoạn quá trình phân chia (4).
Một giả thuyết đáng chú ý khác xem RC như một cơ chế sửa lỗi sinh học (error-detection and repair mechanism). Trong trường hợp các phôi bào phát hiện sai sót sau phân bào, các tế bào con có thể hợp nhất trở lại để khôi phục tính toàn vẹn di truyền (5, 6). Cơ chế này tương đồng với hiện tượng hợp nhất giữa tế bào gốc vạn năng và tế bào soma trưởng thành nhằm “cứu” các tế bào bị tổn thương (7, 8). Mặc dù vậy, nếu RC xảy ra sau lần phân bào đầu tiên, tiềm năng phát triển của phôi có thể suy giảm nghiêm trọng, thậm chí bằng 0%. Ngược lại, các phôi có số lượng tế bào lớn hơn dường như có khả năng tự phục hồi tốt hơn nhờ sự phối hợp liên bào (1).

3. CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN HIỆN TƯỢNG RC  

Các yếu tố sinh học từ cả người cha lẫn người mẹ đã được ghi nhận có liên quan đến hiện tượng RC và thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu. Những yếu tố này có thể đóng vai trò như các tín hiệu tiềm năng tiên lượng khả năng phát triển và làm tổ của phôi. Mối liên hệ giữa các yếu tố sinh học và RC được trình bày trong Bảng 1 (3).

Dữ liệu được trình bày dưới dạng tỷ lệ phần trăm hoặc giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. P<0.05: số liệu có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê.
 
Ở phía nam giới, chất lượng tinh trùng, đặc biệt là khả năng di động tiến tới, có liên quan đến tỷ lệ xuất hiện RC. Những mẫu tinh trùng di động kém thường tạo ra phôi với tỷ lệ RC cao hơn (1). Điều này cho thấy tinh trùng không chỉ giữ vai trò trong quá trình thụ tinh, mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển phôi giai đoạn sớm. Bên cạnh đó, RC có thể đi kèm với hiện tượng đa nhân (multinucleation), được cho là hệ quả của việc phân chia nhân mà không phân chia tế bào chất. Cơ chế này có thể bất lợi đối với khả năng làm tổ của phôi và đặc biệt phổ biến ở các trường hợp tinh trùng mang tổn thương DNA (4).
Ở phía nữ giới, tuổi tại thời điểm chọc hút noãn không được xem là yếu tố ảnh hưởng đến sự xuất hiện RC (1, 9). Tuy nhiên, phác đồ kích thích buồng trứng lại cho thấy mối tương quan với hiện tượng này. Cụ thể, RC được quan sát với tần suất cao hơn trong các chu kỳ sử dụng GnRH đối vận (antagonist) so với GnRH đồng vận (agonist) (1). Điều này gợi ý rằng môi trường nội tiết trong giai đoạn phát triển noãn (folliculogenesis) có thể góp phần vào cơ chế hình thành RC, mặc dù hiện tại vẫn chưa có sự thống nhất rõ ràng giữa các nghiên cứu (1, 3, 10).
Ngoài ra, quá trình này có thể chịu ảnh hưởng bởi pH, nhiệt độ và chênh lệch áp suất thẩm thấu (4). Do những khác biệt về thành phần môi trường, hệ đệm và điều kiện CO₂ trong các hệ thống nuôi cấy, pH và áp suất thẩm thấu sau cân bằng có thể không đồng nhất.

1. ẢNH HƯỞNG CỦA RC ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN VÀ LÀM TỔ CỦA PHÔI

Nghiên cứu của Brits và cộng sự (2020) so sánh các phôi trong cùng chu kỳ cho thấy hiện tượng RC, đặc biệt khi xảy ra trong chu kỳ phân chia đầu tiên, gây trì hoãn đáng kể tại nhiều mốc động học (t2-4, CC2, t4-8, CC3, S2, S3; P<0.05), phản ánh tác động bất lợi của RC đến tiến trình phát triển bình thường của phôi (2).
Tuy nhiên, ảnh hưởng của RC đến sự phát triển của phôi vẫn còn nhiều tranh cãi. Một số nghiên cứu ghi nhận RC làm suy giảm quá trình phát triển đến ngày 3 (1)và cả khả năng hình thành phôi nang (9). Ngược lại, có nhiều ý kiến cho rằng RC không ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ hình thành phôi nang hoặc chất lượng hình thái khi kéo dài nuôi cấy đến ngày 7 (4, 11).
Dù vậy, theo nghiên cứu của Jin và cộng sự (2022), tuy rằng không có sự khác biệt về tỷ lệ phôi nang hình thành vào ngày 5–6 giữa nhóm có RC (RC+) và không có RC (RC−), nhóm RC+ có tỷ lệ phôi nang với ICM loại A và TE loại B thấp hơn đáng kể, cho thấy RC có thể ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng phôi nang (Hình 1).
 

 

Hình 1. Mối liên hệ giữa hiện tượng phân cắt ngược (RC) và chất lượng phôi nang. Có sự khác biệt đáng kể về chất lượng phôi nang giữa nhóm phôi có RC (RC+) và nhóm không có RC (RC−). (*, P < 0.05; **, P < 0.01).
Nguồn: Jin và cộng sự (2022).

Ngoài ra, phân tích trên 1467 phôi nang cũng cho thấy RC không làm tăng tỷ lệ lệch bội hay khảm nhiễm sắc thể, gợi ý rằng RC không đồng nghĩa với bất thường di truyền. Do đó, RC có thể được xem là một tiêu chí tham khảo không chỉ trong các chu kỳ PGT mà còn trong IVF/ICSI thông thường (12). Trong thực hành lâm sàng, khi RC xuất hiện ở giai đoạn phân chia, việc kéo dài nuôi cấy đến phôi nang có thể hỗ trợ sàng lọc phôi hiệu quả hơn (4, 12).
Liên quan đến khả năng làm tổ, một số nghiên cứu cho thấy các phôi RC+ có tỷ lệ phôi nguyên bội và tỷ lệ làm tổ ở giai đoạn phôi nang tương đương với phôi RC− (4, 11). Tuy nhiên, nhiều bằng chứng lâm sàng lại ghi nhận RC có thể ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình này: các phôi RC+ chuyển ở giai đoạn phân chia hoặc phôi nang đều không làm tổ (1, 4, 13, 14). Trong một nghiên cứu tiến cứu với 139 chu kỳ IVF, tỷ lệ làm tổ giảm từ 67% xuống 0% đối với các phôi có bất thường phân chia. Barrie và cộng sự (2017) báo cáo 9 trường hợp chuyển phôi RC (3 phôi ngày 3 và 6 phôi ngày 5) đều thất bại làm tổ (4). Tương tự, Liu và cộng sự (2014) ghi nhận tỷ lệ làm tổ chỉ 4.5% ở nhóm phôi RC, và không phát hiện tim thai (1). Cho đến nay, chỉ có hai trường hợp trẻ sinh sống được ghi nhận có nguồn gốc từ phôi RC (15, 16). Những dữ liệu này cho thấy RC có thể ảnh hưởng bất lợi đến kết cục lâm sàng, đặc biệt khi phôi được chuyển ở giai đoạn sớm.

1. KẾT LUẬN

Phân chia ngược có thể ảnh hưởng bất lợi đến động học và chất lượng phôi. Mặc dù RC không làm tăng nguy cơ lệch bội hay khảm nhiễm sắc thể, nhiều nghiên cứu ghi nhận phôi RC có tỷ lệ làm tổ và sinh sống rất thấp khi chuyển ở giai đoạn sớm. Tuy nhiên, nếu tiếp tục phát triển đến phôi nang chất lượng cao (High quality blastocyst - HQB), phôi RC có thể có tiềm năng làm tổ tương đương với phôi không RC. Do đó, RC không nên được xem là tiêu chí loại trừ tuyệt đối. Trong thực hành, việc nuôi cầy phôi kết hợp time-lapse và theo dõi phôi đến giai đoạn phôi nang giúp cho việc lựa chọn phôi RC tốt hơn.
Chỉ nên xem xét loại trừ khi phôi không đạt đến giai đoạn phôi nang hoặc có chất lượng kém. Ngược lại, nếu phôi RC đạt chuẩn HQB vào ngày 5–6, nên cân nhắc đưa vào danh sách lựa chọn chuyển như các phôi bình thường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.         Liu Y, Chapple V, Roberts P, Matson P. Prevalence, consequence, and significance of reverse cleavage by human embryos viewed with the use of the Embryoscope time-lapse video system. Fertil Steril. 2014;102(5):1295-300 e2.
2.         Brits C, Feenan K, Chapple V, Matson P, Liu Y-H. Time-lapse videography reveals different morphokinetic profiles of human embryos displaying direct or reverse cleavage at different stages of development: A retrospective sibling embryo study. Asian Pacific Journal of Reproduction. 2020;9(6).
3.         Novo S, Yeste M, Montalvo V, Munuera A, Garcia-Faura A, Marques B. The effect of reverse cleavage on embryo development and clinical outcomes. Reprod Biomed Online. 2025;50(5):104473.
4.         Barrie A, Homburg R, McDowell G, Brown J, Kingsland C, Troup S. Preliminary investigation of the prevalence and implantation potential of abnormal embryonic phenotypes assessed using time-lapse imaging. Reprod Biomed Online. 2017;34(5):455-62.
5.         Alison MR, Poulsom R, Otto WR, Vig P, Brittan M, Direkze NC, et al. Plastic adult stem cells: will they graduate from the school of hard knocks? J Cell Sci. 2003;116(Pt 4):599-603.
6.         Xu X, Duan S, Yi F, Ocampo A, Liu GH, Izpisua Belmonte JC. Mitochondrial regulation in pluripotent stem cells. Cell Metab. 2013;18(3):325-32.
7.         Blau HM. A twist of fate. Nature. 2002;419(6906):437.
8.         Paliwal S, Chaudhuri R, Agrawal A, Mohanty S. Regenerative abilities of mesenchymal stem cells through mitochondrial transfer. J Biomed Sci. 2018;25(1):31.
9.         Yang SH, Wu CH, Chen YC, Yang CK, Wu TH, Chen PC, et al. Effect of morphokinetics and morphological dynamics of cleavage stage on embryo developmental potential: A time-lapse study. Taiwan J Obstet Gynecol. 2018;57(1):76-82.
10.       Pinero-Sagredo E, Nunes S, de Los Santos MJ, Celda B, Esteve V. NMR metabolic profile of human follicular fluid. NMR Biomed. 2010;23(5):485-95.
11.       Desai N, Goldberg JM, Austin C, Falcone T. Are cleavage anomalies, multinucleation, or specific cell cycle kinetics observed with time-lapse imaging predictive of embryo developmental capacity or ploidy? Fertil Steril. 2018;109(4):665-74.
12.       Jin L, Dong X, Tan W, Huang B. Incidence, dynamics and recurrences of reverse cleavage in aneuploid, mosaic and euploid blastocysts, and its relationship with embryo quality. J Ovarian Res. 2022;15(1):91.
13.       Hojnik N, Vlaisavljevic V, Kovacic B. Morphokinetic Characteristics and Developmental Potential of In Vitro Cultured Embryos from Natural Cycles in Patients with Poor Ovarian Response. Biomed Res Int. 2016;2016:4286528.
14.       Wei YL, Zhu GJ, Ren XL, Huang B, Jin L. Developmental Potential and Clinical Value of Embryos with Abnormal Cleavage Rate. Curr Med Sci. 2019;39(1):118-21.
15.       Barberet J, Bruno C, Valot E, Antunes-Nunes C, Jonval L, Chammas J, et al. Can novel early non-invasive biomarkers of embryo quality be identified with time-lapse imaging to predict live birth? Hum Reprod. 2019;34(8):1439-49.
16.       Stecher A, Vanderzwalmen P, Zintz M, Wirleitner B, Schuff M, Spitzer D, et al. Transfer of blastocysts with deviant morphological and morphokinetic parameters at early stages of in-vitro development: a case series. Reprod Biomed Online. 2014;28(4):424-35.