CNSH. Lê Thị Quỳnh – IVFMD SIH – Bệnh viện Phụ sản Quốc tế Sài Gòn

TỔNG QUAN
Kỹ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (Intracytoplasmic sperm injection - ICSI), được giới thiệu lần đầu vào năm 1992, là một phương pháp vi thụ tinh trong đó một tinh trùng duy nhất được đưa trực tiếp vào bào tương của noãn. Phương pháp này đã trở thành một kỹ thuật quan trọng trong công nghệ hỗ trợ sinh sản, đặc biệt hiệu quả trong điều trị vô sinh do yếu tố nam. Tuy nhiên, ICSI truyền thống đôi khi gặp phải tình trạng thất bại thụ tinh hoặc tỷ lệ thoái hóa noãn cao, được cho là do tổn thương trực tiếp màng bào tương do kim tiêm hoặc do lực hút cần thiết để xuyên màng.
Để giảm thiểu những hạn chế này, một phương pháp ICSI sử dụng bộ truyền động áp điện (piezo-ICSI) đã được phát triển. Kỹ thuật này cho phép tiêm tinh trùng mà không cần lực hút bào tương, từ đó cải thiện tỷ lệ sống sót và thụ tinh so với ICSI thông thường (C-ICSI). Mặc dù piezo-ICSI giảm thiểu tổn thương, hiện tượng thoái hóa noãn vẫn chưa được cải thiện, bởi vì việc phá vỡ màng bào tương vẫn là cần thiết để đưa tinh trùng vào bên trong noãn. Để loại bỏ hoàn toàn sự thoái hóa liên quan đến tổn thương màng, cần một phương pháp cho phép tinh trùng xâm nhập noãn mà không làm gián đoạn tính toàn vẹn của màng, nghĩa là cần có sự dung hợp giữa màng tinh trùng và màng noãn.
Thụ tinh dưới vùng (Subzonal insemination - SUZI) là một phương pháp vi thụ tinh khác từng được báo cáo, trong đó tinh trùng được đưa vào không gian quanh noãn hoàng. Tuy nhiên, SUZI không còn được áp dụng rộng rãi do tỷ lệ thụ tinh thấp, có thể là do phương pháp này bỏ qua các bước thiết yếu của quá trình thụ tinh tự nhiên. Một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình dung hợp là phản ứng acrosome của tinh trùng, liên quan đến sự phá vỡ túi acrosome sau khi dung hợp giữa màng huyết tương và màng acrosome ngoài của tinh trùng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tất cả tinh trùng bám vào màng noãn đều đã trải qua phản ứng acrosome.
Dựa trên cơ sở này, nhóm nghiên cứu giả thuyết rằng các tinh trùng gắn kết với zona pellucida (ZP) – lớp vỏ ngoài của noãn – có thể đã trải qua phản ứng acrosome. Trong các nghiên cứu trước đây, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng 98% tinh trùng di động gắn kết với ZP (tinh trùng ZP) đã có phản ứng acrosome hoàn chỉnh và quá trình thụ tinh có thể đạt được bằng cách ấn nhẹ tinh trùng ZP vào màng bào tương của noãn. Phương pháp vi thụ tinh mới này được gọi là Thụ tinh nhân tạo hỗ trợ dung hợp tinh trùng (Assisted sperm fusion insemination - ASFI).
Trong các nghiên cứu sơ bộ, ASFI đã được thực hiện trên các noãn không thụ tinh sau 6 giờ thụ tinh thông thường (không xuất hiện thể cực thứ hai), và kết quả thụ tinh được so sánh với rICSI (rescue ICSI). Đánh giá cho thấy ASFI đạt được tỷ lệ thụ tinh tương đương và tỷ lệ thoái hóa noãn thấp hơn so với rICSI.
Mặc dù triển vọng, ASFI vẫn còn một số vấn đề cần được làm rõ. Thứ nhất, có nguy cơ đa tinh trùng tương tự như rICSI, do ASFI ban đầu được áp dụng cho các noãn đã trải qua thụ tinh thông thường. Thứ hai, về mặt kỹ thuật, các nghiên cứu trước đây chưa làm rõ liệu quá trình thụ tinh diễn ra là do việc ấn tinh trùng vào màng noãn trong quá trình ASFI hay do thụ tinh thông thường đã xảy ra trước đó.
Để giải quyết những vấn đề này, nghiên cứu hiện tại được thiết kế nhằm đánh giá liệu ASFI được thực hiện độc lập (không có thụ tinh thông thường trước đó) có thể cải thiện khả năng thụ tinh và phát triển phôi so với C-ICSI hay không.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 1/2023 đến tháng 4/2024, sử dụng tổng cộng 197 noãn từ 24 bệnh nhân (BN). Nghiên cứu đã được Ủy ban Đạo đức chấp thuận (22-001) và có sự đồng thuận bằng văn bản của tất cả BN.
Lựa chọn BN và tiêu chí noãn nhận
Các BN đủ điều kiện theo đánh giá lâm sàng được đưa vào nghiên cứu. Tiêu chí loại trừ bao gồm BN dưới 18 tuổi, trên 50 tuổi, và thiểu tinh nặng. Đối với noãn, chỉ những trường hợp thu được hơn 1 noãn trưởng thành MII và ít nhất 1 noãn chưa trưởng thành (GV hoặc MI) hoặc noãn thoái hóa (để thu tinh trùng ZP) mới được đưa vào phân tích.
Chuẩn bị tinh trùng
Mẫu tinh dịch được thu thập sau 2-7 ngày kiêng xuất tinh. Mật độ và độ di động của tinh trùng được đánh giá theo tiêu chuẩn của WHO. Tinh trùng được xử lý bằng phương pháp ly tâm thang nồng độ, sau đó rửa và swim-up trong môi trường HTF có bổ sung huyết thanh. Mẫu được ủ 20 phút ở 37°C với 6% CO2 để thu lấy lớp môi trường trên cùng chứa tinh trùng di động.
Kích thích buồng trứng và thu nhận noãn
Phương pháp kích thích buồng trứng được cá nhân hóa dựa trên tình trạng của BN. Các noãn thu được (bao gồm MII, noãn non và noãn thoái hóa) được ủ trong môi trường nuôi cấy 2-3 giờ.
Đồng nuôi cấy noãn non/thoái hóa với tinh trùng
Để thu được tinh trùng ZP (tinh trùng bám zona pellucida) di động cho ASFI, noãn non và thoái hóa được đồng nuôi cấy với tinh trùng đã chuẩn bị. 2-3 giờ sau khi lấy noãn, 1-2 phức hợp cumulus-noãn bào (chứa noãn non hoặc thoái hóa) được chuyển vào giọt môi trường và ủ với 10.000 tinh trùng di động. Sau 2 giờ ủ, tế bào cumulus được loại bỏ mà không dùng hyaluronidase. Quá trình ủ tiếp tục thêm một giờ để tăng số lượng tinh trùng ZP.
Quy trình C-ICSI và ASFI
Các tế bào cumulus bao quanh noãn MII được loại bỏ bằng hyaluronidase trong vòng 4-5 giờ sau khi lấy noãn. Các noãn MII được phân bổ xen kẽ vào nhóm ASFI và C-ICSI mà không xét về mặt hình thái. Nếu số lượng noãn MII lẻ, một noãn bổ sung được chỉ định cho nhóm C-ICSI để giảm thiểu nguy cơ không thụ tinh.
Đánh giá Nuôi cấy Phôi
Sau vi thụ tinh, noãn được nuôi cấy trong tủ nuôi cấy time-lapse và quan sát sau 17-20 giờ để đánh giá sự sống sót của noãn và số lượng tiền nhân (PN). Thời gian phôi phát triển đến các giai đoạn khác nhau (tPNa, tPNf, t2–t8, tSB, tB) cũng được ghi lại.
Phân tích Thống kê
Mặc dù là nghiên cứu chia noãn của cùng 1 ca, dữ liệu không thể xử lý theo cặp do số lượng quy trình C-ICSI nhiều hơn khi số noãn lẻ. Do đó, các giá trị trung bình được so sánh bằng kiểm định Mann-Whitney U. Các tỷ lệ được so sánh bằng kiểm định Fisher chính xác do quy mô mẫu nhỏ. Khoảng tin cậy 95% được tính bằng phương pháp Clopper-Pearson. Tất cả các phân tích được thực hiện dưới dạng kiểm định 2 đuôi, với giá trị P < 0,05 được coi là có ý nghĩa thống kê, sử dụng phần mềm R, phiên bản 3.5.1.

KẾT QUẢ
Nghiên cứu lựa chọn 24 BN, với độ tuổi trung bình của nữ là 40,1 ± 3,2 tuổi và nam là 43,3 ± 5,5 tuổi.
Tỷ lệ thụ tinh và phát triển phôi
Sau ASFI, tất cả tinh trùng ZP đều bám dính vào màng noãn và xâm nhập vào bào tương noãn.

• Tỷ lệ thụ tinh: Nhóm ASFI cho thấy tỷ lệ noãn có 2 PN (nhân tiền phôi) là 88,0% (73/83), cao hơn đáng kể so với nhóm C-ICSI (70,2% [80/114]; P=0,003).

• Tỷ lệ thoái hóa: Tỷ lệ thoái hóa noãn ở nhóm ASFI là 0% (0/83), thấp hơn đáng kể so với nhóm C-ICSI (8,8% [10/114]; P=0,006).

• Chất lượng phôi:

  • Không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ phôi phân cắt tốt về mặt hình thái (ASFI: 65,8% so với C-ICSI: 57,5%; P=0,22).

  • Tương tự, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về tỷ lệ hình thành phôi nang (ASFI: 63,9% so với C-ICSI: 62,0%; P=0,858) và tỷ lệ hình thành phôi nang tốt về mặt hình thái (ASFI: 29,5% so với C-ICSI: 22,5%; P=.426) giữa hai nhóm.

• Tỷ lệ phôi có thể sử dụng: Tuy nhiên, tỷ lệ phôi có thể sử dụng (tổng số phôi được chuyển hoặc bảo quản đông lạnh chia cho số noãn MII) ở nhóm ASFI là 45,8% (38/83), cao hơn đáng kể so với nhóm C-ICSI (28,1% [32/114]; P=0,016).

Các thông số động học hình thái phôi
Nghiên cứu cũng đánh giá các thông số động học hình thái của phôi (tPNa, tPNf, t2–t8, tSB, tB) từ 153 noãn có 2PN phát triển thành phôi nang hoàn chỉnh (29 ở nhóm ASFI và 32 ở nhóm C-ICSI). Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về bất kỳ thông số động học nào giữa nhóm ASFI và C-ICSI. Điều này cho thấy ASFI không làm thay đổi tốc độ phát triển của phôi so với C-ICSI.

KẾT LUẬN
Nghiên cứu hiện tại đã kết luận rằng quá trình thụ tinh trong phương pháp ASFI xảy ra do sự gắn kết của tinh trùng với màng tế bào noãn. Điều này được đảm bảo bằng cách sử dụng tinh trùng đã bám vào noãn thoái hóa hoặc chưa trưởng thành trước đó.
Kết quả cho thấy ASFI đạt được tỷ lệ thụ tinh tương đương hoặc thậm chí cao hơn so với C-ICSI, không chỉ tốt hơn khi so sánh với rICSI như các nghiên cứu trước đây. Điều này có nghĩa là ASFI có tiềm năng cải thiện tỷ lệ sống của noãn và tăng số lượng phôi sẵn có để chuyển.
Tóm lại, ASFI nổi lên như một phương pháp vi thụ tinh mới đầy hứa hẹn, có thể thay thế ICSI cho các BN vô sinh.

Tài liệu tham khảo: Hatakeyama, S., Koizumi, K., Kuramoto, G., Horiuchi, Y., Ohgi, S., & Yanaihara, A. (2025). Assisted sperm fusion insemination improves fertilization rates and increases usable embryos for transfer: a clinical sibling-oocyte study. F&S Reports, 6(1), 17-24.