CNSH. Khổng Tiết Mây Như, ThS. Phan Thị Kim Anh - IVFQA

Giới thiệu
Hiện nay, công nghệ hỗ trợ sinh sản ngày càng phát triển sâu rộng với mục tiêu gia tăng hiệu quả điều trị và giảm chi phí cho các trường hợp vô sinh. Kỹ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (Intracytoplasmic Sperm Injection - ICSI) ra đời là lựa chọn tối ưu cho các trường hợp vô sinh do yếu tố nam. Mặc dù ICSI có thể mang lại tỉ lệ thụ tinh cao, chất lượng tinh trùng trước khi đưa vào bào tương noãn vẫn đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển phôi. Các yếu tố như stress oxy hóa (Reactive Oxygen Species - ROS) và tổn thương DNA trong quá trình lọc rửa tinh trùng có thể làm giảm chất lượng phôi, ảnh hưởng đến tỉ lệ thành công chung của một chu kỳ điều trị. Các phương pháp lọc rửa tinh trùng hiện nay bao gồm ly tâm thang nồng độ (Density Gradient Centrifugation - DGC), bơi lên (Swim-Up - SU) hoặc bơi lên trực tiếp (Direct Swim-Up - DSU),  được sử dụng phổ biến; ngoài ra các kỹ thuật mới như chip vi dòng chảy (microfluidic sperm sorting - MSS) hay thiết bị cơ học phân tách tinh trùng (Sibling Sperm Separation Device - SSD) đã được nghiên cứu nhằm giảm thiểu tác động cơ học, duy trì cấu trúc màng và DNA tinh trùng, từ đó cải thiện các kết quả phôi học cũng như cải thiện hiệu quả điều trị.

Tổng quan các phương pháp lọc rửa tinh trùng
Các phương pháp lọc rửa tinh trùng hiện nay thường được chia thành ba nhóm chính là DGC, SU (truyền thống và trực tiếp), và các kỹ thuật dựa trên vi dòng chảy hoặc thiết bị cơ học. Phương pháp DGC hoạt động dựa trên nguyên lý phân lớp mật độ, cho phép thu nhận tinh trùng khỏe mạnh ở đáy ống, loại bỏ bạch cầu, tế bào biểu mô và tinh trùng di động kém. Đây là kỹ thuật phổ biến nhờ vào khả năng loại bỏ các thành phần trong tinh dịch rất hiệu quả, quy trình được chuẩn hóa và dễ thực hiện ở hầu hết các phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, việc ly tâm nhiều lần có thể tạo ra ROS, làm tổn thương cấu trúc màng và DNA tinh trùng, đặc biệt đối với mẫu đã qua đông lạnh vốn có màng tế bào dễ tổn thương hơn.
SU truyền thống gồm bước ly tâm ban đầu để tạo lớp cặn, sau đó tinh trùng di động tự bơi lên vào lớp môi trường phía trên. Ưu điểm của SU là chi phí thấp, dễ thực hiện nhưng vẫn cần ít nhất một lần ly tâm và mất thời gian thực hiện từ 30-60 phút. Kỹ thuật này không phù hợp đối với trường hợp mẫu có mật độ và di động thấp.
DSU làm giảm bước ly tâm trong quá trình thực hiện, mẫu tinh dịch được đặt trực tiếp dưới lớp môi trường và để tủ ấm khoảng 30–45 phút để tinh trùng di động tốt bơi lên mà không phải chịu tác động cơ học. Phương pháp này được cho giúp giảm đáng kể ROS, giữ nguyên cấu trúc DNA và rút ngắn thời gian thao tác. Tuy nhiên, DSU đòi hỏi thao tác chính xác, đồng thời hạn chế hiệu quả nếu mẫu tinh trùng ít hoặc di động kém.
Mặt khác, các kỹ thuật cải tiến khác như MSS và SSD ngày càng được quan tâm. MSS sử dụng cấu trúc kênh nhỏ để tinh trùng khỏe mạnh tự di chuyển qua lực cản thủy động, tách khỏi tinh dịch, mảnh vỡ, bạch cầu và ROS dư thừa mà không cần ly tâm giúp giảm rõ rệt tỉ lệ đứt gãy DNA và tăng đáng kể tỉ lệ phôi nang nguyên bội, đặc biệt ở phụ nữ dưới 35 tuổi (Banti và cs., 2024; Lara-Cerrillo và cs., 2023). Trong khi đó, SSD mô phỏng một phần nguyên lý vi lưu, cho phép tinh trùng khỏe mạnh bơi qua một lớp màng có kích thước lỗ nhỏ, thiết bị này đặc biệt hữu ích khi xử lý mẫu tinh trùng đông lạnh, bảo toàn khả năng di động (Geladaris và cs., 2024). Tuy vậy, hiệu quả của SSD vẫn giảm rõ rệt nếu mẫu không đạt chuẩn về mật độ, di động hoặc hình thái theo tiêu chuẩn bình thường của WHO.

Hiệu quả ICSI với các phương pháp lọc rửa tinh trùng
Khi đánh giá kết quả ICSI theo từng phương pháp sử dụng, có thể thấy rõ những điểm khác biệt. Về tỉ lệ thụ tinh, nhóm chip vi lưu không khác biệt so với DGC (Banti và cs., 2024), trong khi DSU cho thấy tỉ lệ thụ tinh cao nhất, đạt khoảng 82%, so với 75% ở DGC và 78% ở SU truyền thống (Bravo Martín và cs., 2024). Ở nhóm sử dụng phương pháp SSD, khi sử dụng tinh trùng đông lạnh cũng không khác biệt so với phương pháp DGC (Geladaris và cs., 2024). Về tỉ lệ tạo phôi nang, nhóm sử dụng chip vi dòng chảy đạt tỉ lệ tạo phôi nang khoảng 76% so với 56% ở DGC (Banti và cs., 2024); trong khi đó, phương pháp DSU đạt tỉ lệ tạo phôi nang 74% so với 62% ở DGC và 64% ở SU truyền thống (Bravo Martín và cs., 2024). Ở nhóm sử dụng SSD, tỉ lệ tạo phôi nang đạt khoảng 74%, còn DGC chỉ khoảng 67,9% (Geladaris và cs., 2024). Đáng chú ý, chất lượng phôi và tỉ lệ phôi nang bình thường nhiễm sắc cũng được cải thiện ở nhóm sử dụng phương pháp MMS hoặc SSD: phôi mang nhiễm sắc thể bình thường ở nhóm chip vi dòng chảy cao gấp đôi so với phương pháp DGC (Banti và cs., 2024), còn phôi nang chất lượng tốt ở nhóm SSD chiếm khoảng 66,4% so với 61% ở DGC (Geladaris và cs., 2024). Những con số này phản ánh xu hướng rõ rệt: giảm tác động ly tâm, hạ thấp ROS sẽ giúp tăng tỉ lệ phôi tốt.
Đặc biệt, trong nhóm bệnh nhân có tỉ lệ đứt gãy DNA kép ≥ 60%, việc sử dụng chip vi lưu thương mại (Zymot) cho thấy hiệu quả vượt trội; cụ thể là tỉ lệ có thai tăng từ 18,75% (DGC + SU) lên 47%, tỉ lệ trẻ sinh sống đạt 35,29% so với 0% ở nhóm đối chứng (Lara-Cerrillo và cs., 2023). Đồng thời, nguy cơ sảy thai giảm đến 75% so với DGC + SU. Những dữ liệu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn phương pháp lọc rửa phù hợp theo đặc điểm sinh học của mẫu tinh trùng. Tuy nhiên, không phải kỹ thuật nào cũng phù hợp trong mọi trường hợp. Phương pháp SSD cho thấy hiệu quả rõ rệt ở các mẫu tinh trùng bình thường nhưng không có sự cải thiện hơn ở các mẫu kém khi so với DGC. Điều này cho thấy cần cá thể hóa việc lựa chọn kỹ thuật lọc rửa dựa trên các đặc điểm của mẫu tinh trùng.

Kết luận
Tóm lại, các phương pháp lọc rửa tinh trùng hiện nay như SU, DSU, DGC, vi dòng chảy hay SSD cho thấy hiệu quả cải thiện khác nhau đối với các nhóm đối tượng khác nhau. Để hướng tới một quy trình ICSI tối ưu, cần có các thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên đa trung tâm quy mô lớn (tối thiểu 500 – 1.000 cặp vợ chồng), phân tầng bệnh nhân dựa trên các chỉ số như tỉ lệ đứt gãy DNA, chỉ số ROS, độ di động tinh trùng và tuổi người vợ, nhằm so sánh trực tiếp DGC, SU truyền thống, DSU và chip vi dòng chảy. Bên cạnh đó, một nghiên cứu dọc dài hạn theo dõi trẻ sinh ra ít nhất 2–5 năm sẽ giúp đánh giá đầy đủ tác động của các kỹ thuật lên sức khỏe thể chất, thần kinh và các dấu ấn thượng di truyền. Đồng thời, việc xây dựng ngưỡng cận lâm sàng để cá thể hóa lựa chọn phương pháp sẽ giúp tiết kiệm chi phí và tránh lãng phí công nghệ đắt đỏ vào trường hợp không cần thiết. Cuối cùng, nghiên cứu chi phí - hiệu quả (cost-effectiveness) là bước không thể thiếu, giúp mỗi phòng lab cân nhắc đầu tư trang thiết bị phù hợp với điều kiện và nhóm bệnh nhân, hướng tới mục tiêu chung là nâng cao tỉ lệ thành công của ICSI, giảm gánh nặng tài chính và tâm lý cho cặp vợ chồng. Chỉ khi những yếu tố này được giải quyết, chúng ta mới có thể tiến đến giai đoạn “áp dụng chuẩn mực” thay vì chỉ dừng ở mức “thử nghiệm hứa hẹn”, qua đó giúp nhiều cặp vợ chồng vô sinh do yếu tố nam tiếp cận được giải pháp ICSI hiệu quả và bền vững.
Từ khóa: công nghệ hỗ trợ sinh sản (ART), phương pháp lọc rửa tinh trùng, ICSI, ly tâm thang nồng độ (DGC), bơi lên trực tiếp (DSU), chip vi dòng chảy (MSS), thiết bị cơ học phân tách tinh trùng (SSD).
Tài liệu tham khảo

1. Banti M, Van Zyl E, Kafetzis D, et al. Advances in microfluidic sperm sorting: Improving ICSI outcomes compared to density gradient centrifugation. Reprod Sci. 2024;31(2):145-152.
2. Bravo Martín R, Herrero L, Cascales Romero L, et al. The use of direct swim-up (giảm ly tâm) technique in the IVF lab: A less invasive and more efficient sperm preparation method. J Assist Reprod Genet. 2024;41(1):25-32.
3. Lara-Cerrillo S, Urda Muñoz C, de la Casa Heras M, et al. Microfluidic sperm sorting improves ICSI outcomes in patients with high double-strand DNA breaks. Reprod Biomed Online. 2023;47(5):790-798.
4. Geladaris V, Smith J, Thompson K, et al. Embryology outcomes of a device-based sperm separation technique versus density gradient centrifugation using thawed donor sperm. Hum Reprod. 2024;39(3):455-462.
5. Rao M, Tang L, Wang L, et al. Cumulative live birth rates after IVF/ICSI cycles with sperm prepared by density gradient centrifugation vs. swim-up: A propensity score-matched retrospective analysis. Reprod Biol Endocrinol. 2022;20(1):34.

Từ khóa: công nghệ hỗ trợ sinh sản (ART), phương pháp lọc rửa tinh trùng, ICSI, ly tâm thang nồng độ (DGC), bơi lên trực tiếp (DSU), chip vi dòng chảy (MSS), thiết bị cơ học phân tách tinh trùng (SSD).