Nội dung chính

Thụ tinh là giai đoạn khởi đầu của sự sống, bao gồm quá trình kết hợp và hòa nhập giữa giao tử đực đơn bội và giao tử cái đơn bội từ đó hình thành hợp tử đơn bào lưỡng bội. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, quá trình thụ tinh diễn ra bất thường, dẫn đến sự hình thành hợp tử tam bội với 3 tiền nhân (PN). Tỷ lệ xuất hiện 3PN trong chu kì thụ tinh trong ống nghiệm cổ điển (c.IVF) nằm trong khoảng từ 5,0-8,1% [1], trong khi ở chu kỳ tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (ICSI) dao động từ 1-4% [2]. Đặc biệt, tỉ lệ này tăng mạnh trong nhóm bệnh nhân lớn tuổi ở cả nam (≥50 tuổi) và nữ (≥40 tuổi) [3]. Trong các trường hợp sảy thai tự nhiên, phôi 3PN chiếm 15–18% các bất thường di truyền tế bào [1]. Các phôi có nguồn gốc từ hợp tử 3PN thường dẫn đến sảy thai, thai hạn chế tăng trưởng trong tử cung, khiếm khuyết thành bụng và hệ thần kinh trung ương và tử vong sơ sinh [4]. Bên cạnh đó, với sự phát triển của y khoa, các nhà khoa học đã nhận thấy thai nhi phát triển từ hợp tử 3PN có liên quan đến hình thành thai trứng bán phần với tần suất xuất hiện rất hiếm, khoảng 0,005-0,01% [5]. Hiện nay, theo đồng thuận Istanbul đối với hợp tử 3PN là loại bỏ, không được sử dụng trong lâm sàng [6].

Sự phát triển của các kỹ thuật vi thao tác và những cải tiến liên tục về trang thiết bị đã làm nảy sinh ý tưởng loại bỏ chọn lọc một tiền nhân (epronucleation hoặc pronuclear removal) khỏi hợp tử 3PN nhằm khôi phục trạng thái lưỡng bội. Nếu thành công, kỹ thuật này có thể làm tăng khả năng có phôi để chuyển, tăng cơ hội mang thai và giảm nhu cầu phải trải qua thêm các chu kỳ kích thích buồng trứng tiếp theo. Bài tổng quan này trình bày các dữ liệu hiện có về kỹ thuật vi phẫu loại bỏ một tiền nhân khỏi hợp tử 3PN, đồng thời thảo luận những khó khăn vốn có trong việc đánh giá tiềm năng ứng dụng của kỹ thuật này trong hỗ trợ sinh sản.

 Nguyên nhân hình thành 3PN

Hợp tử 3PN có thể hình thành do nhiều cơ chế khác nhau tùy thuộc vào phương pháp thụ tinh. Hiện nay, người ta nhìn chung chấp nhận rằng phần lớn hợp tử 3PN sau IVF cổ điển (c.IVF) có nguồn gốc từ hiện tượng đa tinh trùng (dispermy), khi hai tinh trùng cùng xâm nhập vào một noãn, thường liên quan đến bất thường phản ứng hạt vỏ. Trong trường hợp này, hợp tử mang hai bộ NST, một bộ từ bố và một bộ từ mẹ. Ngược lại, phần lớn hợp tử 3PN sau ICSI có nguồn gốc từ noãn thất bại trong việc tống xuất thể cực (PB) II , dẫn đến sự hiện diện của hai bộ NST từ mẹ và một bộ từ bố. Ngoài ra, một số cơ chế có thể gặp khác tạo ra hợp tử 3PN như giao tử bất thường (tinh trùng lưỡng bội hoặc noãn khổng lồ tứ bội) hay sự bất thường sau thụ tinh (sự phân mảnh tiền nhân).

Xác định tiền nhân dư thừa trong hợp tử 3PN

Trong những nghiên cứu ban đầu, có 3 tiêu chí lý thuyết được xây dựng dựa trên các quan sát ở mô hình động vật (chuột) đã được đề xuất, bao gồm:

(1) quan sát thấy phần còn lại của đuôi tinh trùng gắn với một tiền nhân, tiêu chí này chỉ được sử dụng ở c.IVF;

(2) tiền nhân bố có kích thước lớn hơn so với tiền nhân mẹ.

(3) khoảng cách từ tiền nhân có nguồn gốc từ mẹ tới PB II ngắn hơn [7], [8], [9].

Tuy nhiên, trên thực tế, những nhận định này rất hạn chế về tính khả thi ở các nghiên cứu sau đó. Lý do thứ nhất là dấu vết đuôi tinh trùng chỉ được quan sát thấy ở khoảng 1% số tiền nhân sau khi khảo sát cẩn thận [7]. Bên cạnh đó, các đặc điểm về kích thước và vị trí của tiền nhân có thể thay đổi theo thời gian. Vậy nên, việc xác định nguồn gốc tiền nhân dựa trên hình thái vẫn mang tính suy đoán và không phải lúc nào cũng chính xác, phụ thuộc lớn vào thời điểm đánh giá và mang tính chất chủ quan.

Hiệu quả của kỹ thuật này phụ thuộc đáng kể vào nguồn gốc hình thành hợp tử 3PN, đặc biệt là sự khác biệt giữa thụ tinh bằng phương pháp c.IVF và ICSI.

Loại bỏ tiền nhân ở hợp tử 3PN tạo ra từ phương pháp c.IVF

Các báo cáo đầu tiên về kỹ thuật này xuất hiện từ cuối những năm 1980 ở kỹ thuật c.IVF [10], [11], [12]. Những nghiên cứu này cho thấy rằng việc loại bỏ tiền nhân từ bố ở hợp tử 3PN về mặt kỹ thuật là khả thi, nhưng do hạn chế về mặt kỹ thuật ở giai đoạn này nên phôi chưa được nuôi cấy đến giai đoạn phôi nang.

Trường hợp sinh sống đầu tiên được báo cáo bởi Kattera và Chen năm 2003 trên một hợp tử 3PN có nguồn gốc từ c.IVF sau khi xác định và loại bỏ tiền nhân có nguồn gốc từ tinh trùng, dẫn đến sự ra đời của một bé trai khỏe mạnh mang bộ NST bình thường 46,XY. Đây là bằng chứng đầu tiên cho thấy về mặt lý thuyết, một hợp tử 3PN có thể được phục hồi thành hợp tử lưỡng bội có khả năng phát triển thành trẻ sinh sống [13].


Một bước tiến quan trọng tiếp theo được ghi nhận vào năm 2006, khi Escribá và cộng sự báo cáo rằng khoảng 78% hợp tử sống sót sau thủ thuật, 71% chuyển thành hình thái 2PN và khoảng 41% phát triển đến giai đoạn phôi nang. Phân tích di truyền bằng kỹ thuật FISH trên 8 phôi nang cho thấy tất cả đều khôi phục trạng thái lưỡng bội có sự đóng góp vật chất di truyền từ cả bố và mẹ [14]. Tuy nhiên, cũng có các nghiên cứu ghi nhận các trường hợp phôi tứ bội và phôi khảm sau loại bỏ tiền nhân ở hợp tử 3PN, cho thấy việc khôi phục hình thái 2PN không đồng nghĩa với việc đảm bảo tính toàn vẹn di truyền [15], [9].

Hình: Loại bỏ tiền nhân dư thừa ở hợp tử 3PN [16].

Loại bỏ tiền nhân ở hợp tử 3PN tạo ra từ phương pháp ICSI

Ngày nay, mặc dù kỹ thuật ICSI ngày càng phổ biến, nhưng dữ liệu nghiên cứu về việc loại bỏ tiền nhân không nhiều như khi so với c.IVF. Khác với hợp tử 3PN do đa tinh trùng ở c.IVF, thực hiện kỹ thuật này ở hợp tử từ ICSI không chỉ là loại bỏ một tiền nhân dư thừa mà còn phải xác định xem tiền nhân đó có thực sự đại diện cho một bộ nhiễm sắc thể mẹ hoàn chỉnh hay chỉ là hậu quả của các bất thường trong quá trình hoàn tất giảm phân của noãn.

  • Đối với hợp tử 3PN có 1PB sau ICSI, nguyên nhân gây ra 3PN thường là thất bại trong việc phóng xuất PB II, tạo nên hợp tử tam bội nguồn gốc mẹ. Trong trường hợp này, tiền nhân gần PB I thường được xác định là tiền nhân mẹ và được lựa chọn để loại bỏ.
  • Ngược lại, đối với hợp tử 3PN có 2PB sau ICSI, tiền nhân thứ ba có thể xuất hiện do nhiều cơ chế khác nhau ngoài tam bội thực sự, do đó việc loại bỏ tiền nhân thường không được khuyến cáo; thay vào đó, phôi nên được tiếp tục nuôi cấy và đánh giá di truyền trước khi cân nhắc sử dụng [17].

Đến nay chỉ có 1 công bố vào năm 2025 về việc loại bỏ tiền nhân ở hợp tử 3PN từ ICSI của tác giả Xu và cộng sự. Hợp tử 3PN có 1PB được thực hiện loại bỏ 1 tiền nhân mẹ, xác định dựa trên vị trí gần PB. Sau nuôi cấy, thu được 2 phôi nang chất lượng tốt trong đó có 1 phôi nguyên bội được chuyển và thai kỳ có 1 bé trai khỏe mạnh [18].

Thách thức lớn nhất của kỹ thuật loại bỏ tiền nhân là xác định nguồn gốc tiền nhân chỉ dựa trên hình thái vẫn mang tính suy đoán và không phải lúc nào cũng chính xác. Ngay cả khi lựa chọn đúng tiền nhân để loại bỏ, trạng thái lưỡng bội bình thường cũng không được đảm bảo. Nguyên nhân có thể do sự ảnh hưởng của các trung thể dư thừa trong hợp tử. Bên cạnh đó, do số lượng nghiên cứu còn rất hạn chế và dữ liệu theo dõi lâu dài trên trẻ sinh ra gần như không có, các tác giả cho rằng mọi trường hợp loại bỏ tiền nhân nên được xem là thử nghiệm.

Nếu kỹ thuật này được áp dụng trong tương lai, cần có sự đánh giá di truyền toàn diện đối với phôi trước khi chuyển và phải được thực hiện trong khuôn khổ nghiên cứu được kiểm soát chặt chẽ. Ngoài ra, cần có thêm các nghiên cứu nhằm làm rõ cơ chế hình thành hợp tử 3PN, cải thiện khả năng nhận diện nguồn gốc của tiền nhân và đánh giá kết cục phát triển lâu dài của các phôi sau khi loại bỏ tiền nhân. Chỉ khi có đủ bằng chứng về tính an toàn và hiệu quả, kỹ thuật này mới có thể được xem xét như một lựa chọn tiềm năng nhằm cứu vãn một số chu kỳ IVF có số lượng noãn hoặc phôi rất hạn chế.

 

Kỹ thuật loại bỏ tiền nhân dư thừa đã cho thấy khả năng khôi phục trạng thái lưỡng bội và tạo ra phôi có tiềm năng phát triển bình thường từ hợp tử 3PN. Tuy nhiên, việc xác định chính xác tiền nhân cần loại bỏ vẫn là thách thức lớn, đồng thời các nguy cơ bất thường di truyền sau can thiệp chưa được đánh giá đầy đủ. Do đó, kỹ thuật này hiện vẫn được xem là một kỹ thuật thử nghiệm và cần thêm các nghiên cứu để xác định tính an toàn và hiệu quả trong thực hành lâm sàng.

 

1.         Mutia, K., et al., The Frequency of Chromosomal Euploidy Among 3PN Embryos. J Reprod Infertil, 2019. 20(3): p. 127-131.

2.         Yalçınkaya, E., et al., Live birth after transfer of a tripronuclear embryo: An intracytoplasmic sperm injection as a combination of microarray and time-lapse technology. Turk J Obstet Gynecol, 2016. 13(2): p. 95-98.

3.         Li, M., et al., Three pro-nuclei (3PN) incidence factors and clinical outcomes: a retrospective study from the fresh embryo transfer of in vitro fertilization with donor sperm (IVF-D). Int J Clin Exp Med, 2015. 8(8): p. 13997-4003.

4.         Feenan, K. and M. Herbert, Can 'abnormally' fertilized zygotes give rise to viable embryos? Hum Fertil (Camb), 2006. 9(3): p. 157-69.

5.         De Franciscis, P., et al., A partial molar pregnancy associated with a fetus with intrauterine growth restriction delivered at 31 weeks: a case report. J Med Case Rep, 2019. 13(1): p. 204.

6.         Coticchio, G., et al., The Istanbul consensus update: a revised ESHRE/ALPHA consensus on oocyte and embryo static and dynamic morphological assessment†,‡. Hum Reprod, 2025. 40(6): p. 989-1035.

7.         Wiker, S., et al., Recognition of paternal pronuclei in human zygotes. J In Vitro Fert Embryo Transf, 1990. 7(1): p. 33-7.

8.         Malter, H.E. and J. Cohen, Embryonic development after microsurgical repair of polyspermic human zygotes. Fertil Steril, 1989. 52(3): p. 373-80.

9.         Rosenbusch, B.E., Selective microsurgical removal of a pronucleus from tripronuclear human oocytes to restore diploidy: disregarded but valuable? Fertility and Sterility, 2009. 92(3): p. 897-903.

10.       Rawlins, R.G., et al., Microsurgical enucleation of tripronuclear human zygotes. Fertil Steril, 1988. 50(2): p. 266-72.

11.       Escribá, M.-J., et al., Heteroparental blastocyst production from microsurgically corrected tripronucleated human embryos. Fertility and Sterility, 2006. 86(6): p. 1601-1607.

12.       Ivakhnenko, V., J. Cieslak, and Y. Verlinsky, A microsurgical technique for enucleation of multipronuclear human zygotes. Hum Reprod, 2000. 15(4): p. 911-6.

13.       Kattera, S. and C. Chen, Normal birth after microsurgical enucleation of tripronuclear human zygotes: case report. Hum Reprod, 2003. 18(6): p. 1319-22.

14.       Escribá, M.J., et al., Heteroparental blastocyst production from microsurgically corrected tripronucleated human embryos. Fertil Steril, 2006. 86(6): p. 1601-7.

15.       Liao, H.Q., et al., Pronuclear removal of tripronuclear zygotes can establish heteroparental normal karyotypic human embryonic stem cells. J Assist Reprod Genet, 2016. 33(2): p. 255-63.

16.       Mayeur, A., et al., Scoping review on the embryonic developmental potential of tripronuclear zygotes and their use for clinical and research purposes. J Assist Reprod Genet, 2025. 42(6): p. 1743-1753.

17.       Bredbacka, P., et al., Healthy live birth following embryo transfer of a blastocyst of tetrapronuclear (4PN) origin: a case report. Hum Reprod, 2023. 38(9): p. 1700-1704.

18.       Xu, X., et al., Healthy live birth after microsurgical enucleation of tripronuclear human zygote derived from ICSI: a case report. Journal of Ovarian Research, 2025. 18(1): p. 236