CVPH. Ngô Thị Lan Phương
Đơn vị HTSS IVFMD FAMILY, Bệnh viện Gia Đình, Đà Nẵng

Ty thể là bào quan quan trọng điều chỉnh nhiều quá trình tế bào và hoạt động như nguồn năng lượng của hầu hết các tế bào. Ty thể chứa bộ gen riêng: DNA ty thể (mitochondrial DNA-mtDNA) được di truyền từ mẹ đóng vai trò quan trọng đối với chức năng ty thể và quá trình trao đổi chất của tế bào. Các nghiên cứu ban đầu khám phá tầm quan trọng của mtDNA trong quá trình sinh sản của con người tập trung vào tác động của hàm lượng mtDNA trong tế bào noãn đối với kết quả thụ tinh, với các phát hiện cho thấy mức mtDNA thấp hơn ở tế bào noãn chưa thụ tinh so với tế bào noãn đã thụ tinh. Bên cạnh đó, hàm lượng mtDNA của noãn không tối ưu có liên quan đến tình trạng suy buồng trứng và tuổi mẹ cao, trong khi các tế bào noãn chất lượng tốt với số lượng ty thể tối ưu cho thấy tiềm năng sinh sản tốt hơn. Sau khi thụ tinh, phôi phụ thuộc vào chức năng của ty thể hiện có và mtDNA được thừa hưởng từ noãn. Sự sao chép mtDNA của phôi được điều chỉnh giảm nghiêm ngặt từ khi thụ tinh đến phôi nang tiền làm tổ. Trong quá trình phát triển phôi sớm, số lượng bản sao mtDNA trên mỗi tế bào giảm do sự sao chép bị ức chế và sự sao chép tiếp tục khi các tế bào phôi bắt đầu biệt hóa.
Xét nghiệm di truyền tiền làm tổ để phát hiện lệch bội (PGT-A) sàng lọc các phôi được tạo ra thông qua thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) để tìm các bất thường về nhiễm sắc thể. Tuy nhiên, một tỷ lệ đáng kể phôi nguyên bội không cho kết quả thai lâm sàng, cho thấy rằng chỉ riêng yếu tố nguyên bội không xác định được khả năng sống của phôi. Ngoài ra, PGT-A cho phép định lượng mtDNA, cho phép xem xét nó như một dấu ấn sinh học bổ sung trong IVF. Các nghiên cứu về mtDNA trong quá trình phát triển phôi đã chỉ ra mối liên quan giữa sự thay đổi mtDNA và giảm dự trữ buồng trứng, tuổi tác của mẹ và kết quả IVF kém hơn. Một số yếu tố liên quan đến mức mtDNA cao có liên quan đến những tác động tiêu cực đến sự phát triển của phôi và tỷ lệ mang thai. Ngược lại, sản xuất ATP thấp và mức mtDNA giảm trong noãn và phôi cũng có thể cản trở sự phát triển của phôi và kết quả mang thai.
Xét đến ảnh hưởng của mức mtDNA cao và thấp đối với sự phát triển của phôi, cùng với tiềm năng của mtDNA như một dấu hiệu sinh học về khả năng sống của phôi, nghiên cứu này nhằm mục đích tìm hiểu mối liên quan giữa mức mtDNA của phôi nang và chất lượng phôi nang, thời điểm hình thành phôi nang và chất lượng phôi giai đoạn phân chia.
Vật liệu và phương pháp
Nghiên cứu hồi cứu này đã phân tích dữ liệu tin sinh học từ 125 phôi nang nguyên bội của những bệnh nhân trải qua hỗ trợ sinh sản. Tất cả bệnh nhân nữ đều từ 18 đến 35 tuổi (tuổi trung bình 30,0, SD ± 4,7 tuổi) và được kích thích buồng trứng. Các phôi nang trong nghiên cứu này được nuôi cấy và phân loại thành bốn nhóm dựa trên chất lượng và thời điểm hình thành phôi nang với độ nở rộng hoàn toàn (ngày sinh thiết):

• Nhóm G5 (phôi nang ngày 5 chất lượng tốt, n  = 32)

• Nhóm P5 (phôi nang ngày 5 chất lượng kém, n  = 32)

• Nhóm G6 (phôi nang ngày 6 chất lượng tốt, n  = 30)

• Nhóm P6 (phôi nang ngày 6 chất lượng kém, n  = 31)

Tất cả các phôi nang trong nghiên cứu này đều được sinh thiết bằng cách thu nhận 5-10 tế bào lá nuôi (trophectoderm – TE). Các mẫu sinh thiết được thử nghiệm PGT-A bằng cách sử dụng giải trình tự thế hệ mới (next-generation sequencing - NGS). Sau khi hoàn tất phân tích PGT-A, các phôi nang trong nghiên cứu này được phân loại là nguyên bội.
Kết quả

• Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê nào được tìm thấy về độ tuổi của mẹ giữa các nhóm phôi (p=0,182).

• Sự tương quan giữa mức độ mtDNA với chất lượng phôi, ngày sinh thiết và giới tính phôi

• Mức độ mtDNA khác biệt có ý nghĩa thống kê đã được tìm thấy trong bốn nhóm phôi nang được phân tích ( p  = 0,009). Mức mtDNA của nhóm P6 thấp thất trong 4 nhóm. Tuy nhiên, không có sự khác biệt về mức mtDNA giữa các nhóm G5, P5 và G6 ( p  > 0,05).

• Không có sự khác biệt nào về mức độ mtDNA được tìm thấy giữa phôi nang XX và XY trong các nhóm được phân tích ( p  > 0,05).

• Mức độ mtDNA và tuổi mẹ, số lượng phôi bào, cấp độ và mức độ phân mảnh

• Không tìm thấy mối liên hệ giữa tuổi của mẹ và mức độ mtDNA của phôi nang khi xem xét tất cả các phôi nang và ở cả 4 nhóm (p>0,05).

• Không có mối liên hệ nào giữa mức mtDNA phôi nang và số lượng tế bào phôi vào ngày D2 và D3. Phôi có điểm ngày 3 thấp hơn 2,5 biểu hiện mức mtDNA phôi nang thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với phôi có điểm 1, 1,5 và điểm 2 (p<0,001).

Phát hiện chính
Những phát hiện được trình bày trong nghiên cứu này chỉ ra mối tương quan giữa hàm lượng mtDNA phôi nang và hình thái phôi nang, hình thái phôi ngày 3 ở phôi nang nguyên bội. Nghiên cứu này chỉ ra mức mtDNA thấp hơn ở phôi nang ngày 6 chất lượng kém so với tất cả các nhóm phôi nang khác. Ngoài ra, phôi chất lượng kém với cấp độ ngày 3 dưới 2,5 biểu hiện mức mtDNA phôi nang thấp hơn so với những phôi có cấp độ cao hơn.
Điểm mạnh và hạn chế
Đây là nghiên cứu đầu tiên phân tích mức độ mtDNA trong phôi nang nguyên bội được sinh thiết. Việc áp dụng các tiêu chí và tính đồng nhất trong nghiên cứu nhằm mục đích tăng cường độ tin cậy của các phát hiện và giảm thiểu các yếu tố gây nhiễu tiềm ẩn có thể ảnh hưởng đến kết quả.
Tuy nhiên, việc chỉ nghiên cứu phôi nguyên bội và giới hạn tuổi của mẹ ≤35 có thể được coi là cả một điểm mạnh và một hạn chế. Mặc dù cách tiếp cận này nhằm mục đích hạn chế các tác động gây nhiễu tiềm ẩn của tình trạng lệch bội và tuổi mẹ cao đối với mtDNA, nhưng nó cũng hạn chế khả năng khái quát hóa. Vì một tỷ lệ đáng kể bệnh nhân IVF ở độ tuổi trên 35 và một tỷ lệ đáng kể phôi được tạo ra thông qua IVF là khảm hoặc lệch bội. Nghiên cứu này không đại diện đầy đủ cho quần thể IVF nói chung hoặc tất cả các phôi được tạo ra thông qua IVF.
Một hạn chế khác là quy mô mẫu nhỏ: 125 phôi nang nguyên bội. Tuy nhiên, phân tích năng lực dựa trên dữ liệu từ nghiên cứu cho thấy quy mô mẫu này đủ để phát hiện ra những khác biệt nhỏ về mức độ mtDNA giữa các nhóm được phân tích. Việc không có mối tương quan với kết quả sinh sản lâm sàng cũng là một hạn chế, vì chỉ một nhóm nhỏ phôi được đưa vào nghiên cứu được sử dụng trong chuyển phôi cho đến nay. Ngoài ra, sự thay đổi tiềm ẩn trong các đột biến mtDNA có thể là một yếu tố gây nhiễu, vì nghiên cứu cho thấy có mối liên hệ giữa các đột biến mtDNA (dị hợp tử) và số lượng bản sao mtDNA tăng lên.
Ý nghĩa cho nghiên cứu trong tương lai
Các nghiên cứu trong tương lai phân tích số lượng phôi nang lớn hơn được sinh thiết ở mật độ tế bào tương đương hoặc cùng giai đoạn nở rộng có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về mối liên quan giữa hàm lượng mtDNA và sự phát triển phôi trước khi làm tổ. Ngoài ra, mối tương quan giữa hàm lượng mtDNA của tế bào và hình thái phôi giai đoạn phân chia, xét đến các thông số như số lượng và tính đối xứng của phôi bào, sự phân mảnh phôi và hàm lượng mtDNA trong môi trường nuôi cấy, cần được khám phá thêm.
Kết luận
Mặc dù định lượng mtDNA hiện không phải là một công cụ lâm sàng hữu ích, nhưng nó đang được nghiên cứu thêm như một công cụ hỗ trợ cho việc lựa chọn phôi, đòi hỏi phải nghiên cứu thêm để xác định tính phù hợp lâm sàng của nó.

Tài liệu tham khảo
Karač, I., Ramsey, G. G., Gračan, R., Vujisić Živković, S., & Bodulić, K. (2025). Association of mitochondrial DNA content and embryo morphology in fully expanded euploid blastocysts. Human Fertility, 28(1). https://doi.org/10.1080/14647273.2025.2501547