ThS. Nguyễn Thị Ngọc Hân
Chuyên viên phôi học
Đơn vị HTSS OLEA – BVĐK Quốc tế Vinmec Central Park
 
Giới thiệu
Thành công trong kỹ thuật hỗ trợ sinh sản (Assisted Reproductive Technology - ART) phần lớn phụ thuộc vào việc lựa chọn được phôi chuyển có chất lượng tốt. Đánh giá hình thái vẫn là phương pháp phân loại phổ biến, nhưng chưa cung cấp đầy đủ thông tin về tiềm năng sống của phôi.
Trong những năm gần đây, công nghệ time-lapse đã góp phần cải thiện đáng kể quá trình lựa chọn phôi thông qua phân tích động học hình thái (morphokinetics), cho phép theo dõi chính xác thời điểm và thời gian phân chia tế bào, cũng như các thông số động học liên quan đến khả năng phát triển và làm tổ của phôi. Song song đó, các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mức chuyển hóa trong môi trường nuôi cấy, đặc biệt là mức tiêu thụ acid amin, có giá trị dự đoán cao hơn so với đánh giá hình thái truyền thống. Acid amin không chỉ là tiền chất sinh tổng hợp, mà còn đóng vai trò đệm pH nội bào, chất chống oxy hóa, tham gia điều hòa tín hiệu, biệt hóa, đồng thời cung cấp năng lượng và kiểm soát các chức năng chuyển hóa quan trọng của phôi.
Trong bối cảnh đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm phát triển một mô hình dự đoán không xâm lấn về tiềm năng phát triển phôi, thông qua việc tích hợp các thông số động học từ time-lapse với mức tiêu thụ acid amin trong môi trường nuôi cấy phôi. Từ đó, nghiên cứu đề xuất một phương pháp khách quan và mới mẻ, góp phần cải thiện khả năng dự đoán sự hình thành phôi nang và tối ưu hóa quyết định chuyển phôi trong thực hành lâm sàng ART.
Vật liệu và phương pháp
Nghiên cứu đoàn hệ tiến cứu gồm 30 phụ nữ thực hiện ICSI, tạo 161 phôi ngày 5 được nuôi trong hệ thống EmbryoScope. Các thông số hình thái động học được ghi nhận từ hình ảnh time-lapse, và mức tiêu thụ acid amin trong môi trường nuôi cấy được định lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng – khối phổ kép (Liquid Chromatography – Tandem Mass Spectrometry - LC – MS/ MS).
Dữ liệu được phân tích thống kê bằng SPSS 20.0, sử dụng hồi quy logistic và đường cong ROC (Receiver Operating Characteristic) để xây dựng mô hình dự đoán tiềm năng phát triển phôi dựa trên thông số hình thái và mức tiêu thụ acid amin.
Kết quả
So sánh giữa hai nhóm phôi dựa trên các mốc thời gian phát triển khác nhau
Trong tổng số 161 phôi phân tích, 99 phôi phát triển thành phôi nang và 62 phôi ngừng phát triển. So sánh hình thái động học cho thấy các phôi phát triển thành công có thời điểm xuất hiện tiền nhân (tPNa), phân chia 2 tế bào (t2) và 4 tế bào (t4) sớm hơn đáng kể so với nhóm ngừng phát triển, trong khi chu kỳ 2 tế bào (CC2) kéo dài hơn (p < 0,05).
Bên cạnh đó, khi so sánh ở các mốc thời gian phôi phân chia 3 tế bào (t3), 5 tế bào (t5) hay giá trị phản ánh tính đồng bộ và chất lượng phân chia tế bào (S2), giữa hai nhóm phôi không có sự khác biệt đáng kể.
So sánh giữa hai nhóm nghiên cứu về nồng độ các acid amin trong môi trường nuôi cấy đã sử dụng
Phân tích 19 acid amin (thiết yếu và không thiết yếu) trong môi trường nuôi cấy sau khi phôi được nuôi riêng biệt cho thấy, ở nhóm phôi phát triển, nồng độ của hai acid amin thiết yếu L-Valine và L-Phenylalanine-2 cao hơn đáng kể so với nhóm phôi ngừng phát triển (p = 0,03). Ngoài ra, nhóm phôi phát triển cũng có nồng độ L-Proline cao hơn so với nhóm ngừng phát triển (p = 0,010).
Ngược lại, ba acid amin không thiết yếu gồm L-Tyrosine, L-Cysteine-2 và L-Alanine lại có nồng độ thấp hơn đáng kể ở nhóm phôi phát triển so với nhóm ngừng phát triển (p < 0,001).
Tương quan giữa các acid amin và phối hợp chuyển hóa
Phân tích tương quan cho thấy phôi phát triển có mối liên hệ chặt chẽ hơn giữa các acid amin thiết yếu, đặc biệt là L-valine, L-proline, và L-phenylalanine, phản ánh sự phối hợp chuyển hóa hiệu quả hơn. Trong toàn bộ mẫu nghiên cứu, L-valine thể hiện tương quan dương mạnh với L-proline (rs = 0,915, p < 0,001) và L-phenylalanine (rs = 0,923, p < 0,001). Ở nhóm phôi phát triển, các mối tương quan này còn chặt chẽ hơn, chẳng hạn giữa L-proline và L-phenylalanine (rs = 0,937, p < 0,001).
Ngược lại, ở nhóm phôi ngừng phát triển, mối tương quan giữa các acid amin này thấp hơn, cho thấy sự mất cân bằng hoặc phối hợp kém trong hoạt động chuyển hóa, được cho là dấu hiệu của sự suy giảm khả năng phát triển.
Phân tích hồi quy và tiềm năng dự đoán
Phân tích hồi quy đơn biến (Univariate analysis) đã chỉ ra 6 yếu tố có liên hệ ý nghĩa thống kê với khả năng phát triển của phôi đến giai đoạn phôi nang, bao gồm tPNa (OR = 0,881, p = 0,017), t2 (OR = 0,912, p = 0,004), CC2, cùng ba acid amin L-valine (OR = 1,012, p = 0,008), L-phenylalanine-2, và L-proline.
Ngoài ra, phân tích hồi quy đa biến (Multivariate analysis) xác định tPNa là yếu tố dự đoán độc lập quan trọng nhất đối với sự phát triển thành công của phôi cho đến giai đoạn phôi nang (OR = 0,883; 95% KTC, 0,788 – 0,989; p = 0,031), cho thấy thời điểm xuất hiện tiền nhân đóng vai trò quan trọng trong động học phát triển của phôi.
Kết quả tóm tắt được trình bày trong Hình 1 dưới đây.

Hình 1. Phân loại phôi dựa trên các thông số sàng lọc hình thái – động học (tPNa, t2 và CC2) và mức độ tiêu thụ acid amin. Phân loại này tạo ra hai nhóm phôi khác nhau về tiềm năng phát triển thành phôi nang.

Thảo luận
Việc chọn phôi tối ưu là yếu tố quyết định trong ART, song đánh giá hình thái đơn thuần chưa phản ánh đầy đủ tiềm năng phát triển. Do đó, sự kết hợp phân tích động học và chuyển hóa acid amin có thể mang lại phương pháp dự đoán không xâm lấn hiệu quả hơn.
Phôi phát triển thành phôi nang có tPNa và phân chia sớm hơn, trong khi CC2 dài hơn so với phôi ngừng phát triển. Các chỉ số này phản ánh sự phối hợp cân bằng giữa tốc độ phân chia và quá trình tổng hợp DNA, phù hợp với các nghiên cứu trước đây.
Hồ sơ tiêu thụ acid amin cho thấy phôi phát triển có nồng độ L-valine, L-phenylalanine, và L-proline cao hơn, trong khi L-alanine, L-tyrosine và L-cysteine-2 thấp hơn. Sự gia tăng L-alanine ở phôi ngừng phát triển củng cố giả thuyết “phôi yên tĩnh”, cho rằng phôi có hoạt động chuyển hóa quá mức dễ gây thoái triển. Ngoài ra, L-proline có thể đóng vai trò bảo vệ tế bào khỏi stress oxy hóa.
Tương quan giữa các acid amin cho thấy phôi phát triển có mạng lưới chuyển hóa phối hợp chặt chẽ hơn, đặc biệt giữa L-valine, L-proline và L-phenylalanine. Trong mô hình hồi quy, tPNa là yếu tố dự đoán độc lập mạnh nhất đối với khả năng phát triển đến giai đoạn phôi nang (OR = 0.883, p = 0,031). Kết hợp các chỉ số hình thái và chuyển hóa nâng AUC (Area Under the Curve) lên 0,638, gợi ý tiềm năng ứng dụng trong lựa chọn phôi không xâm lấn.

Kết luận
Việc tích hợp các thông số động học hình thái với mức tiêu thụ acid amin ở phôi là một công cụ mạnh mẽ, hứa hẹn mang lại cái nhìn sâu sắc và có giá trị về khả năng sống và tiềm năng phát triển của phôi. Tuy vậy, phương pháp này vẫn cần được xác thực thêm trong các nghiên cứu quy mô lớn và đa trung tâm, hướng tới mục tiêu ứng dụng phổ biến trong thực hành lâm sàng.

Tài liệu tham khảo
Adel N, Abdulghaffar S, Elmahdy M, et al. Morphokinetics and amino acid consumption in pre-implantation embryo development: predictors of blastocyst formation. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. Sep 2025;313:114640. doi:10.1016/j.ejogrb.2025.114640

Từ khóa: Acid amin, động học hình thái, phôi nang, chuyển hóa, phôi ngừng phát triển