CNSH. Phạm Ngọc Đan Thanh – IVFAS, Bệnh viện An Sinh

Chẩn đoán di truyền tiền làm tổ (Preimplantation genetic testing – PGT) được xem là một xét nghiệm giúp phát hiện những bất thường nhiễm sắc thể của phôi. Việc phát hiện sớm và ưu tiên sử dụng những phôi nguyên bội đã giúp nhiều cặp vợ chồng có những đứa trẻ khoẻ mạnh. Hiện tại, giải trình tự mẫu DNA thu được từ sinh thiết tế bào lá nuôi (Trophectoderm – TE) sử dụng phương pháp giải trình tự thế hệ mới (Next-generation sequencing – NGS) được xem làm phương pháp hiệu quả nhất. Tuy nhiên, kỹ thuật chẩn đoán di truyền tiền làm tổ với tế bào TE vẫn còn nhiều hạn chế như:
(1) Sinh thiết tế bào TE chỉ lấy một lượng tế bào (3 hoặc 5 – 10 tế bào, tuỳ vào quy trình mỗi trung tâm) dường như không thể đại diện cho toàn bộ phôi.
(2) Đây là kỹ thuật đòi hỏi trang thiết bị chuyên dụng và kỹ thuật viên cần được đào tạo chuyên sâu.
(3) Hiện tượng khảm (mosaicsm) là hiện tượng xuất hiện một vài phôi bào có nhiễm sắc thể khác với toàn bộ phôi có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả xét nghiệm.

Vì vậy, việc tìm ra một phương pháp chẩn đoán di truyền ít tốn kém hơn và có độ chính xác tương đương hoặc tốt hơn sinh thiết TE là một hướng đi cần thiết. Các DNA tự do (cell-free DNA – cfDNA) có trong dịch phôi nang (blastocoel fluid – BF) được giới thiệu lần đầu bởi Palin và cộng sự vào 2013 đã mở ra hướng mới cho chẩn đoán di truyền tiền làm tổ không xâm lấn (Non-invasive preimplantation genetic testing - niPGT). Theo Galluzzi và cộng sự 2015, các cfDNA được phôi nang tiết vào trong môi trường nuôi cấy (blastocyst culture medium – BCM) trong quá trình phát triển chứa nhiều thông tin di truyền hơn so với trong BF. Tuy nhiên, tỉ lệ tương đồng giữa sinh thiết TE và cfDNA từ môi trường nuôi cấy vẫn còn nhiều tranh cãi.
 
Mục đích
Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng môi trường nuôi cấy phôi nang (blastocyst culture medium – BCM) trong chẩn đoán di truyền tiền làm tổ không xâm lấn bằng cách so sánh sự tương đồng karyotype giữa sinh thiết khối nội phôi bào (ICM) và kết quả sinh thiết tế bào lá nuôi phôi (TE) lần đầu, sinh thiết TE lần hai và từ mẫu BCM.
 
Thiết kế nghiên cứu
Phôi được tạo từ kỹ thuật ICSI và được nuôi cấy trong môi trường đơn bước (Vitrolife, Thuỵ Điển) đến giai đoạn phôi nang ngày 5 hoặc ngày 6. Nghiên cứu viên chỉ tiến hành sinh thiết TE những phôi được xếp loại thấp nhất là 4BB theo chuẩn của Gardner và Schoolcraft. Sau khi được các cặp vợ chồng hiến tặng, 26 phôi được chẩn đoán lệch bội sẽ được rã đông và nuôi cấy tiếp tục 15 giờ để nở khoang phôi lại. Sáu giờ sau khi tiến hành AH phôi, 10μL mẫu BCM được thu nhận. Đồng thời, sinh thiết ICM và sinh thiết. TE lần hai được tiến hành. Tất cả những mẫu được bảo quản trong tủ đông -80⁰C chuẩn bị cho phân tích di truyền.

Hiệu quả của việc khuếch đại cfDNA cũng là một vấn đề quan tâm chính của niPGT. Để tăng cường cfDNA với mức độ tổn thương tối thiểu, nhóm nghiên cứu thực hiện phá vỡ màng phôi bào nhân tạo (AH) bằng laser để giải phóng cfDNA từ BF vào BCM. Nhóm tác giả cho rằng, cfDNA trong BCM bao gồm cfDNA từ BF có thể là nguồn cfDNA đầy hứa hẹn để đạt tốc độ khuếch đại cao và tổn thương tối thiểu nhất đến phôi.

Nhằm hạn chế nguy cơ nhiễm DNA mẹ từ tế bào cumulus, nhóm tác giả thực hiện rửa nhiều lần những phôi nang sau rã trong những giọt cấy khác nhau trước khi cấy vào giọt cấy mới. Theo thiết kế nghiên cứu của nhóm tác giả, tất cả tế bào cumulus đều được loại bỏ hoàn toàn trước ICSI, nếu phát hiện còn tế bào cumulus vào ngày 3, phôi sẽ được loại bỏ hoàn toàn tế bào cumulus lần nữa và cấy sang một giọt cấy mới khi nuôi tiếp đến ngày 5.

Nghiên cứu đánh giá mức độ phù hợp Karyotype giữa kết quả sinh thiết ICM so sánh với các nhóm sinh thiết TE ban đầu, tái sinh thiết TE và mẫu BCM.

Kết quả
Trong 12 cặp vợ chồng hiến tặng phôi, độ tuổi người vợ từ 24 đến 43 tuổi với độ tuổi trung bình là 30,8 tuổi. Trong số 26 phôi được hiến tặng, có 20 phôi nang ngày 5 và 6 phôi nang ngày 6. Trong 26 phôi, có 23 phôi có kết quả lệch bội sau khi tiến hành sinh thiết TE. Khi so sánh với kết quả sinh thiết ICM, mức độ tương đồng của kết quả sinh thiết TE ban đầu là 78,3%, tái sinh thiết TE là 87% và mẫu BCM là 78,3%; không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai nhóm. Tuy nhiên, với 3 phôi khảm, mức độ tương đồng với kết quả sinh thiết ICM lần lượt là 0% (0.3), 100% (3/3) và 100% (3/3) với kết quả sinh thiết TE ban đầu, tái sinh thiết TE và mẫu BCM, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) (Bảng 1). Với kết quả ICM tương ứng, độ nhạy của cả phương pháp niPGT và sinh thiết TE ban đầu là 100%, tuy nhiên tỉ lệ dương tính giả của kết quả sinh thiết TE ban đầu cao hơn so với niPGT (100% so với 0%). Nghiên cứu cũng có hạn chế vì sử dụng nguồn phôi hiến tặng nên cỡ mẫu nhỏ, cần thêm những nghiên cứu khác với cỡ mẫu lớn hơn.
 
Bảng 1 Tỉ lệ tương đồng giữa kết quả sinh thiết ICM và sinh thiết TE, tái sinh thiết TE và BCM.

 
Kết luận
Kỹ thuật niPGT sử dụng cfDNA từ môi trường nuôi cấy phôi nang (BCM) có hiệu quả chẩn đoán tương tự như PGT-A sinh thiết TE. Trong trường hợp phôi khảm, niPGT sử dụng BCM có độ tin cậy cao hơn để dự đoán karyotype tương tự ICM so với sinh thiết TE. Đây là một phương pháp không xâm lấn, tiết kiệm chi phí và có hiệu quả chẩn đoán gần như tương đương sinh thiết TE, do đó có thể nên được cân nhắc áp dụng phổ biến hơn trong tương lai.

Nguồn: CHEN, Jingbo, et al. Diagnostic efficiency of blastocyst culture medium in noninvasive preimplantation genetic testing (niPGT). F&S Reports, 2020.

Từ khóa: cell-free DNA, cfDNA, PGT-A, niPGT-A