CN. Đặng Ngọc Minh Thư – IVF Tâm Anh

1.      Tổng quan
Zona pellucida (ZP), một cấu trúc ngoại bào của noãn, được tạo thành từ một ma trận glycoprotein trong suốt và gồm 4 glycoprotein được mã hóa trong các gen ZP1, ZP2, ZP3 và ZP4. Về mặt chức năng, các protein ZP1, ZP3 và ZP4 liên kết với tinh trùng và kích thích phản ứng acrosome, ZP2 liên kết với tinh trùng đã trải qua phản ứng acrosome. Hơn nữa, trong quá trình thụ tinh, cấu trúc này có tác dụng ức chế hiện tượng đa tinh trùng.
Màng ZP hoạt động như một hàng rào bảo vệ, duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc và bảo vệ phôi khỏi bị chèn ép hoặc tổn thương do sự co bóp lặp đi lặp lại của cơ trơn trong vòi trứng, đồng thời ức chế sự làm tổ sớm trong vòi trứng. Màng ZP điều chỉnh sự trao đổi phân tử giữa phôi và môi trường bên ngoài. Nó hoạt động như một hàng rào chọn lọc, ngăn chặn các hóa chất có hại và tế bào miễn dịch tiếp cận phôi, đồng thời cho phép vận chuyển các chất dinh dưỡng và phân tử tín hiệu quan trọng. Trong quá trình hỗ trợ sinh sản, phôi không di chuyển vào ống dẫn trứng, nhưng việc xử lý phôi bằng các giọt môi trường và các kỹ thuật vi thao tác khác có thể ảnh hưởng đến phôi. Sự hiện diện của màng ZP nguyên vẹn giúp duy trì sự ổn định của vi môi trường bên trong phôi, ngăn ngừa sự biến động về nhiệt độ và độ pH. Ngoài ra, nó còn giúp cải thiện sự tiếp xúc và liên kết giữa các phôi bào, dẫn đến phôi có thể đi vào quá trình nén thành phôi dâu.
Có rất ít tài liệu về những gì xảy ra khi noãn thiếu màng ZP. Đối với thụ tinh trong ống nghiệm (In vitro fertilization – IVF), tế bào trứng không có zona (Zona free oocytes – ZFO) thường được coi là bất thường và có thể bị loại bỏ. Noãn ZPO có thể xuất hiện do quá trình chọc hút hoặc xử lý tạo áp lực lớn khiến noãn bị vỡ màng ZP hoặc do rối loạn trong quá trình tổng hợp protein. Mặc dù đã có nhiều bằng chứng cho thấy noãn ZPO vẫn có khả năng thụ tinh sau ICSI, nhưng sự thiếu vắng màng ZP sẽ khiến cách thức duy trì tương tác giữa tế bào với tế bào gặp khó khăn hơn.
Một số nghiên cứu gần đây cho rằng việc loại bỏ màng ZP trước hoặc sau khi tiêm tinh trùng không những không làm gián đoạn sự phát triển của phôi, mà còn giúp loại bỏ phân mảnh. Ngoài ra, phôi không có ZP còn làm cho các thao tác sinh thiết và trữ đông thuận lợi hơn. Những phát hiện này đặt ra một câu hỏi quan trọng: liệu việc loại bỏ ZP có thể được xem là một bước cải tiến trong điều trị IVF hay không, và nếu có, thì trong những hoàn cảnh nào?
Bài viết này nhằm mục tiêu tổng hợp, phân tích và đánh giá một cách toàn diện các bằng chứng hiện có liên quan đến hiệu quả của việc sử dụng noãn không có màng ZP hoặc loại bỏ ZP có chủ đích trong IVF. Qua đó, làm rõ tiềm năng, thách thức, cũng như định hướng ứng dụng thực tiễn của kỹ thuật này trong từng nhóm đối tượng bệnh nhân cụ thể.
2.      Một số báo cáo về các trường hợp noãn không có ZP
Báo cáo đầu tiên về trường hợp noãn của bệnh nhân không có màng ZP của J. Ding và cộng sự (1999) đã cho thấy, những noãn này có thể được thụ tinh thành công thông qua phương pháp tiêm tinh trùng vào bào tương (Intra-Cytoplasmic Sperm Injection – ICSI) và có thể phát triển đến giai đoạn phôi nang. Nghiên cứu này cũng đề xuất rằng noãn ZPO hoàn toàn có tiềm năng sử dụng trong IVF, không nên loại bỏ trong quá trình thực hành [1].
Nghiên cứu tiếp theo của Daniel và cộng sự (2015) thực hiện hồi cứu trên 32 bệnh nhân vô sinh có noãn tổn thương ZP. Nhóm tác giả đã loại bỏ ZP ở các noãn này trước khi tiến hành ICSI. Kết quả cho thấy, mặc dù tuổi mẹ cao (39 ± 4,2 tuổi), nhóm ZPO có tỉ lệ thụ tinh 94%, tỉ lệ phôi phân chia 94%, tỉ lệ phôi nang 38%. Tất cả các phôi từ noãn ZPO đều sống sót sau rã đông. 7 chu kỳ chuyển phôi đã được thực hiện, tỉ lệ trẻ sinh sống là 43% [2].
Báo cáo trường hợp bệnh nhân trải qua 3 chu kỳ điều trị IVF với noãn ZPO của Watson và cộng sự (2021) ở bệnh nhân 34 tuổi, kết quả đã có một em bé ra đời khỏe mạnh. Chu kỳ đầu tiên có 2 noãn ZPO được ICSI, một noãn được thụ tinh và phát triển đến giai đoạn phôi nang. Phôi này được chuyển nhưng dẫn đến thai sinh hóa. Chu kỳ thứ 2 có 2 noãn ZPO được ICSI, tuy nhiên cả 2 đều ngưng phát triển ở ngày 3 do tế bào bị phân ly và thoái hóa. Ở chu kỳ thứ 3, 13 noãn được ICSI, 4 noãn thụ tinh bình thường và có 2 phôi nang. Một phôi được chuyển dẫn đến kết quả một bé gái sinh sống khỏe mạnh ra đời. Hình ảnh timelapse cho thấy các phôi bào có khả năng gắn kết và động học bình thường trong quá trình phát triển [3].
Tại Việt Nam, tác giả Lê Minh Tâm và cộng sự tại Trung tâm nội tiết và vô sinh - Đại học Y dược Huế (2025) đã báo cáo ca bệnh đầu tiên với noãn ZFO được thụ tinh thành công và phát triển thành phôi nang chất lượng tốt. Trong nghiên cứu này, bệnh nhân mắc buồng trứng đa nang chọc hút được 11 noãn, trong đó 5 noãn ZPO, kích thước 8,10 μm. Sau khi ICSI, 8/11 noãn được thụ tinh thành công, tạo thành 6 phôi nang ngày 5. Trong đó có 3 noãn ZPO thụ tinh thành công và tạo thành 3 phôi nang chất lượng tốt. Quan sát time-lapse cho thấy tương tác tế bào-tế bào trong nuôi cấy và không phát hiện bất kỳ sự phân chia bất thường nào, chẳng hạn như đa nhân, phân chia trực tiếp hoặc phân chia ngược. Sau 2 chu kỳ chuyển phôi từ noãn bình thường không thành công, chu kỳ thứ 3 chuyển phôi nang từ noãn ZFO đã cho kết quả β-hCG dương tính là 500,9 mIU/mL, và thai kỳ hiện đang ở tuần thứ 13. Thú vị hơn, nhóm tác giả đã đề cập đến kỹ thuật ICSI cải tiến phù hợp cho noãn ZFO. Việc thiếu ZFO khiến noãn dễ bị tổn thương hơn do áp lực hút mạnh và dẫn đến độ bám dính kém với kim giữ. Sau khi tiêm tinh trùng, việc rút kim ICSI ra khỏi tế bào chất gặp nhiều khó khăn do lực hút giữ ZFO không đủ. Thay vì tăng áp lực hút lên kim giữ, một điều chỉnh kỹ thuật đã được thực hiện. Áp lực hút lên kim giữ được giải phóng trong khi kim ICSI vẫn nằm trong tế bào chất. Tại thời điểm này, tiến hành di chuyển về phía ngoại vi của giọt và rút kim ICSI được rút nhẹ nhàng ra khỏi tế bào chất. Vị trí này đóng vai trò là mặt phân cắt giữa môi trường thao tác và dầu khoáng, nơi sức căng bề mặt môi trường-dầu giúp ổn định ZFO, hỗ trợ việc rút kim ICSI và giảm thiểu nguy cơ vỡ màng. Phương pháp này giúp tăng cường khả năng phục hồi và sức sống của noãn bào, tạo điều kiện cho sự phát triển tiếp theo sau khi tiêm. Những điều chỉnh này rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả và an toàn của quy trình ICSI đối với ZFO [4].
3.      Các nghiên cứu chủ động loại bỏ ZP sau thụ tinh
Bên cạnh những báo cáo về các trường hợp thành công trong hỗ trợ sinh sản từ noãn ZFO, hiện nay nhiều nhóm nghiên cứu đã chủ động loại bỏ màng ZP của noãn trước khi tiến hành ICSI hoặc hợp tử. Với quan điểm rằng loại bỏ màng ZP có thể loại bỏ phân mảnh tế bào chất trong quá trình phát triển phôi – một yếu tố đã được chứng minh làm giảm hiệu quả phát triển phôi và tỉ lệ thai lâm sàng, nhằm tăng hiệu quả điều trị. Các nghiên cứu này đều được thực hiện tại Nhật Bản.
Nghiên cứu thí điểm đầu tiên của Keitato và cộng sự (2020) sử dụng phôi 3PN kết hợp với theo dõi time-lapse. Nhóm tác giả tiến hành loại bỏ màng ZP thông qua laser để cắt một nửa màng và hút tế bào chất ra ngoài. Kết quả cho thấy trong 71 hợp tử không có ZP, 69 phôi (97,2%) đã phát triển đến giai đoạn phôi phân chia. Tỉ lệ phát triển đến giai đoạn phôi dâu là 52% và phôi nang là 30,4%. Dựa trên tiêu chuẩn Veeck, 47 trong số 69 hợp tử (61,8%) có phân mảnh thấp <20%; 17 (24,6%) có phân mảnh trung bình 20-40% và chỉ có 5 (7,2%) có phân mảnh >40%. Kết quả nghiên cứu này cho thấy tỉ lệ phân mảnh giảm khi loại bỏ ZP trước lần phân chia đầu tiên của phôi. Hơn nữa, chức năng kết dính và nén của các phôi bào không bị ảnh hưởng bởi việc loại bỏ ZP [5].
Tiếp theo thành công từ nghiên cứu trước, năm 2024, nhóm nghiên cứu của Keitaro đã tiến hành thăm dò sự cải thiện phân mảnh phôi thông qua loại bỏ ZP ở giai đoạn tiền nhân. Nghiên cứu được thực hiện trên 40 bệnh nhân, với 101 hợp tử loại bỏ ZP và 72 hợp tử không loại bỏ ZP. Kết quả cho thấy, tỉ lệ phôi phân chia sớm ngày 2 đạt loại 1 cao hơn đáng kể ở nhóm không có ZP (58,4%) so với nhóm ZP còn nguyên vẹn (23,6%). Tỉ lệ phôi phân chia sớm loại 2 và loại 3 cao hơn đáng kể ở nhóm ZP còn nguyên vẹn (lần lượt là 52,8% và 23,6%) so với nhóm không có ZP (lần lượt là 32,7% và 8,9%). Tỉ lệ phát triển phôi nang, phôi nang chất lượng tốt và đông lạnh vào ngày 5 cao hơn đáng kể ở nhóm không có ZP (lần lượt là 66,3%, 48,5% và 45,5%) so với nhóm ZP còn nguyên vẹn (lần lượt là 18,0%, 6,0% và 15,2%). Trong nhóm không có ZP, 9 bệnh nhân đã được xác nhận mang thai lâm sàng, 6 bệnh nhân đã sinh con khỏe mạnh và 3 bệnh nhân sảy thai [6].
Một báo cáo tại hội nghị ESHRE 2024 của tác giả Mizuta, thực hiện trên 61 bệnh nhân, chia làm 2 nhóm: nhóm loại bỏ ZP (571 hợp tử 2PN) và nhóm đối chứng (1272 hợp tử 2PN) với phương pháp thực hiện tương tự như các nghiên cứu đã nêu trên. Kết quả so sánh giữa nhóm nghiên cứu và nhóm đối chứng, cho thấy tỉ lệ phôi tốt ngày 3 lần lượt là 15,6% so với 3,7% và phôi khá ngày 3 là 55,3% so với 42,6%; tỉ lệ phôi tốt và khá ngày 5 và ngày 6 lần lượt là 36,2% và 19,0% so với 23,0% và 6,3%; tỉ lệ thai lâm sàng khi chuyển phôi ngày 5 là 36,1% (22/61) và 15,0% (17/113); tỉ lệ sẩy thai là 18,8% (4/22) và 82,4% (14/17); tỉ lệ thai diễn tiến là 29,5% (18/61) và 2,7% (3/113). Hiệu quả điều trị của nhóm nghiên cứu cao hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm đối chứng. Đặc biệt, đã có 14 trẻ sinh sống từ các chu kỳ chuyển đơn phôi nang từ hợp tử không có ZP [7].
4.      Bàn luận
Việc loại bỏ màng ZP của noãn đang ngày càng được quan tâm trong lĩnh vực hỗ trợ sinh sản. ZP vốn đóng vai trò bảo vệ noãn và phôi khỏi tác động cơ học, điều hòa tương tác tinh trùng – noãn và hỗ trợ quá trình phát triển phôi sớm. Tuy nhiên, trong một số tình huống nhất định, việc loại bỏ ZP đã được chứng minh có thể mang lại nhiều lợi ích lâm sàng.
Một trong những hiệu quả đáng chú ý là khả năng loại bỏ các mảnh vỡ tế bào (fragment) khi loại bỏ ZP, đặc biệt ở những phôi ngày 3 có tỉ lệ phân mảnh cao. Việc bóc tách ZP có thể giúp làm sạch bề mặt phôi, giảm tác động tiêu cực đến sự phát triển phôi. Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu cho thấy phôi không có ZP vẫn có khả năng gắn kết tốt, các phôi bào có thể tự liên kết với nhau, tiếp tục nén chặt thành phôi dâu, và hình thành khoang phôi nang bình thường. Điều này khẳng định rằng sự hiện diện của ZP không phải là điều kiện bắt buộc cho các giai đoạn phát triển phôi về sau, ít nhất là trong điều kiện nuôi cấy in vitro tối ưu. Về mặt ứng dụng, loại bỏ ZP có thể tạo thuận lợi cho các thao tác kỹ thuật IVF. Nó cũng mở ra tiềm năng nghiên cứu trong các mô hình phôi người nhân tạo, nuôi cấy phôi 3D hoặc các nghiên cứu về biệt hóa và phát triển phôi giai đoạn sớm.
Tuy nhiên, không thể bỏ qua những thách thức liên quan. Loại bỏ ZP đồng nghĩa với việc phôi mất đi lớp bảo vệ cơ học và hàng rào sinh học tự nhiên, khiến chúng nhạy cảm hơn với các tác nhân vật lý và vi sinh. Ngoài ra, thao tác loại bỏ ZP đòi hỏi kỹ thuật cao, và nếu không thực hiện đúng cách có thể gây tổn thương noãn hoặc làm giảm chất lượng phôi. Trong một số môi trường nuôi cấy, phôi không ZP có thể bám dính bất thường vào bề mặt giọt nuôi, ảnh hưởng đến quá trình phát triển.
Tóm lại, việc loại bỏ màng ZP có thể mang lại những lợi ích rõ ràng trong những trường hợp đặc biệt, như giúp cải thiện tỉ lệ thụ tinh, loại bỏ phân mảnh, tạo điều kiện thuận lợi cho các thao tác nuôi cấy và can thiệp kỹ thuật. Đồng thời, phôi không ZP vẫn chứng minh khả năng phát triển bình thường cho đến giai đoạn phôi nang. Tuy nhiên, để áp dụng rộng rãi, cần nhiều bằng chứng lâm sàng hơn, các nghiên cứu đối chứng với cỡ mẫu lớn, và quy trình kỹ thuật được chuẩn hóa nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho phôi và hiệu quả điều trị tối ưu. Trong tương lai, nếu được kiểm chứng và ứng dụng hợp lý, loại bỏ ZP có thể trở thành một chiến lược hỗ trợ tiềm năng trong các chu kỳ IVF khó khăn hoặc thất bại trước đó.

Tài liệu tham khảo
[1] “Case Report: Intracytoplasmic sperm injection into zona-free human oocytes results in normal fertilization and blastocyst development | Human Reproduction | Oxford Academic.” Accessed: Jul. 29, 2025. [Online]. Available: https://academic.oup.com/humrep/article-abstract/14/2/476/614119?redirectedFrom=fulltext&login=false
[2] D. Bodri et al., “Time-lapse monitoring of zona pellucida-free embryos obtained through in vitro fertilization: a retrospective case series,” Fertil. Steril., vol. 103, no. 5, p. e35, May 2015, doi: 10.1016/j.fertnstert.2015.02.016.
[3] K. Watson, I. Korman, Y. Liu, and D. Zander-Fox, “Live birth in a complete zona-free patient: a case report,” J. Assist. Reprod. Genet., vol. 38, no. 5, pp. 1109–1113, May 2021, doi: 10.1007/s10815-021-02114-3.
[4] M. T. Le, T. V. Nguyen, H. N. T. Dang, and Q. H. V. Nguyen, “Formation of Blastocysts From Zona Pellucida–Free Oocytes: A Case Report on a Modified Technique in In Vitro Fertilization,” Case Rep. Obstet. Gynecol., vol. 2025, p. 5247242, Apr. 2025, doi: 10.1155/crog/5247242.
[5] K. Yumoto, T. Shimura, and Y. Mio, “Removing the zona pellucida can decrease cytoplasmic fragmentations in human embryos: a pilot study using 3PN embryos and time-lapse cinematography,” J. Assist. Reprod. Genet., vol. 37, no. 6, pp. 1349–1354, Jun. 2020, doi: 10.1007/s10815-020-01773-y.
[6] K. Yumoto, T. Shimura, M. Kawamoto, M. Sugishima, and Y. Mio, “Artificial removal of the zona pellucida at the pronuclear stage: an exploratory study to improve embryo fragmentation,” FS Rep., vol. 5, no. 4, pp. 385–393, Sep. 2024, doi: 10.1016/j.xfre.2024.08.011.
[7] S. Mizuta, R. Mae, T. Maekawa, H. Matsubayashi, T. Takeuchi, and T. Ishikawa, “O-064 Can artificial removal of the zona pellucida with severe fragmentation improve culture and pregnancy outcomes?,” Hum. Reprod., vol. 39, no. Supplement_1, p. deae108.066, Jul. 2024, doi: 10.1093/humrep/deae108.066.