Nguyễn Thị Minh Phượng, Chuyên viên phôi học – IVFMD Tân Bình

Bất thường nhiễm sắc thể (NST) là một trong những nguyên nhân dẫn tới tình trạng sẩy thai liên tiếp hay các kết cục sản khoa kém, đặc biệt đối với những bệnh nhân ở nhóm lớn tuổi, nguyên nhân chủ yếu đến từ sự bất thường phân ly NST trong quá trình giảm phân (Battaglia DE và cs., 1996; Munne´ S và cs., 2006). Đối với trường hợp này, nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng kết quả của công nghệ hỗ trợ sinh sản (HTSS) được cải thiện bằng cách thực hiện lựa chọn phôi thông qua các xét nghiệm di truyền phôi tiền làm tổ thể lệch bội (PGT-A) (Whitney JB và cs., 2016). Tuy nhiên cho tới hiện nay, vẫn chưa có sự đồng thuận về tính hiệu quả của PGT-A và đặc biệt một vấn đề cần phải giải quyết đó chính là tình trạng phôi khảm.

Phôi khảm (mosaicism) được định nghĩa là khi hai hoặc nhiều phôi bào với các kiểu gen khác nhau có mặt trong cùng một phôi. Phôi khảm có thể được phân thành nhóm thứ ba, ngoài phôi bình thường lưỡng bội (euploidy) và bất thường nhiễm sắc thể (aneuploidy) (Nidhee M Sachdev và cs, 2017). Tuy vẫn có khả năng phát triển thành các em bé khỏe mạnh nhưng tùy vào mức độ khảm của phôi mà mức độ ảnh hưởng khác nhau nhưng nhìn chung tỷ lệ phôi làm tổ thấp hơn khi so sánh với chuyển phôi nguyên bội. Việc sinh thiết tế bào TE phục vụ cho PGT-A có thể ảnh hưởng trực tiếp tới phôi vì bản chất xâm lấn của phương pháp cũng như lượng phôi bào được lấy đi để phân tích, bên cạnh đó người ta nhận thấy rằng việc sinh thiết TE không đại diện cho toàn bộ thông tin di truyền của phôi (Maxwell SM và cs., 2018; Munne´ S và cs., 2017).

Vì những lý do trên các nhà khoa học đã hướng tới thực hiện xét nghiệm di truyền phôi tiền làm tổ không xâm lấn (NiPGT) sử dụng cell-free DNA (cf DNA) để đánh giá di truyền của phôi, đây là các mảnh DNA có nguồn gốc từ quá trình chết theo chương trình (apoptosis) của tế bào. Trong nghiên cứu của Huang L và cộng sự (2019), cf DNA từ môi trường nuôi cấy được sử dụng để phân tích di truyền cho thấy rằng có ít sai sót liên quan tới phôi khảm và độ tin cậy cao hơn sinh thiết TE. Tuy nhiên trong một số nghiên cứu khác lại nhận thấy rằng tỷ lệ khuếch đại DNA thất bại cao cũng như sự tương hợp NST thấp khi thực hiện NiPGT. Cho đến hiện nay các kết quả phân tích NiPGT và sinh thiết TE vẫn còn nhiều tranh luận, vì vậy Akihiro Shitara và cộng sự (2021) đã thực hiện nghiên cứu này với mục đích đánh giá mức độ tương đồng về tình trạng NST giữa sinh thiết TE và cf DNA từ môi trường nuôi cấy.

Nghiên cứu sử dụng 20 phôi được hiến tặng từ 12 bệnh nhân hiếm muộn tại Bệnh viện Đại học Akita từ năm 2006-2016. Các phôi được chia làm hai nhóm chính: 10 phôi được trữ lạnh vào ngày 5 và 10 phôi vào ngày 6. Tuổi trung bình của bệnh nhân tham gia vào nghiên cứu khoảng 35,6 (±3,2 năm), số lần chọc hút trung bình là 1,6 (±0,9), chất lượng phôi trước khi trữ lạnh được đánh giá dựa trên hệ thống phân loại Gardner. Các phôi sẽ được rã đông, sinh thiết TE và thu nhận môi trường nuôi cấy được thực hiện vào ngày 6 sau đó tiếp tục nuôi cấy tối đa 10 ngày, mẫu sẽ được phân tích bằng NGS. Các mẫu sẽ được đánh giá dựa trên tỷ lệ tương đồng NST, độ nhạy, độ đặc hiệu, giá trị tiên lượng dương tính (PPV), giá trị tiên lượng âm tính (NPV), tỷ lệ dương tính giả (FPR) và âm tính giả (FNR).

Một số kết quả thu nhận được:

• Tỷ lệ phù hợp giữa mẫu niPGT-A và mẫu phát triển là 9/16 (56,3%), và tỷ lệ phù hợp giữa mẫu PGT-A và mẫu phát triển là 7/16 (43,8%), tuy tỷ lệ này cao hơn ở nhóm NiPGT nhưng không có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê giữa các mẫu (p=0,7244).
• Không có sự khác biệt giữa nồng độ cf DNA của phôi ngày 5 và của phôi ngày 6, tuy nhiên nồng độ thu nhận trung bình thấp hơn đáng kể (22,2 ng / μL) khi so sánh với nồng độ DNA trung bình của mẫu PGT-A (41,4 ng / μL) (p <0,01). Trong nghiên cứu này, mặc dù có thể xác định được 19/20 kết quả cho cả mẫu PGT-A và niPGT-A, nhưng sự khác biệt về nồng độ DNA này vẫn có thể dẫn đến sai số (nồng độ cần để khuếch đại WGA: 20 ng / μL).
• Tỷ lệ phù hợp giữa các mẫu PGT-A và niPGT-A là 10/18 (55,6%).
• NiPGT-A thể hiện độ nhạy 100%, độ đặc hiệu 87,5%, 88,9% PPV, 100% NPV, 12,5% FPR và 0% FNR. PGT-A thể hiện độ nhạy 87,5%, độ đặc hiệu 77,8%, 87,5% PPV, 75% NPV, 14,3% FPR và 22,2% FNR. Ngoài FNR thấp (0%), kết quả của nghiên cứu cũng chứng minh rằng các mẫu niPGT-A vượt trội hơn về độ nhạy và độ đặc hiệu. FNR thấp giúp giảm khả năng chuyển một phôi không phù hợp và có thể giúp cải thiện kết quả lâm sàng.

Một số nghiên cứu đã chỉ ra cf DNA trong môi trường nuôi cấy có nguồn gốc từ ICM và TE, trong khi việc sinh thiết TE chỉ phản ánh được tình trạng của các phôi bào được phân tích. Do đó, việc sử dụng cf DNA có thể mang lại cái nhìn tổng quan về vật liệu di truyền của toàn bộ phôi.

Tóm lại, kết quả của nghiên cứu này có thể hỗ trợ ứng dụng niPGT-A bằng cách sử dụng cfDNA trong môi trường nuôi cấy đã qua sử dụng. Tỷ lệ tương hợp nhiễm sắc thể cao, độ nhạy, độ đặc hiệu, cũng như FNR là 0% cho thấy niPGT-A có thể vượt trội hơn PGT-A. Nếu phương pháp niPGT-A có thể được hoàn thiện, các xét nghiệm phôi tiền làm tổ có thể thực hiện dễ dàng hơn đồng thời hạn chế được các tác động có hại của các thủ thuật xâm lấn lên chất lượng phôi. Tuy nhiên vẫn cần thêm một số nghiên cứu có cỡ mẫu lớn để khẳng định các kết quả từ nghiên cứu này.

Nguồn: Shitara, Akihiro, et al. "Cell-free DNA in spent culture medium effectively reflects the chromosomal status of embryos following culturing beyond implantation compared to trophectoderm biopsy." PloS one 16.2 (2021): e0246438.

Từ khóa: So sánh hiệu quả giữa việc sử dụng cell-free dna trong môi trường nuôi cấy và sinh thiết tế bào lá nuôi trong xét nghiệm di truyền tiền làm tổ