Khảo Sát Rối Loạn Số Lượng Nhiễm Sắc Thể Ở Phôi 5 Ngày Tuổi Thụ Tinh Trong Ống Nghiệm

Khảo sát rối loạn số lượng nhiễm sắc thể ở phôi 5 ngày tuổi thụ tinh trong ống nghiệm, cung cấp cái nhìn sâu sắc về di truyền học.

• Tác giả: Phùng Thị Mùi
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thị Hồng Vân
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Khảo Sát Rối Loạn Số Lượng Nhiễm Sắc Thể Ở Phôi 5 Ngày Tuổi Thụ Tinh Trong Ống Nghiệm
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON)
• 1.2. Sự phát triển của phôi trước khi làm tổ
• 1.3. Phôi giai đoạn tiền nhân
• 1.4. Phôi ở giai đoạn phân chia (2-3 ngày sau thụ tinh)
• 1.5. Bất thường số lượng NST và cơ chế hình thành
• 1.6. Cơ chế phát sinh bất thường số lượng NST
• 1.7. Phân loại các dạng bất thường số lượng NST
• 1.8. Các bất thường số lượng NST trong giai đoạn phôi. Tỷ lệ rối loạn nhiễm sắc thể ở phôi và noãn
• 1.9. Các yếu tố ảnh hưởng tới bất thường NST trong TTTON
• 1.10. Các phương pháp phân tích NST của phôi. Phương pháp lai huỳnh quang tại chỗ - FISH
• 1.11. Phương pháp lai so sánh hệ gen (a-CGH)
• 1.12. Phương pháp sàng lọc di truyền truyền trước chuyển phôi sử dụng giải trình tự gen thế hệ thứ hai NGS
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3. Thiết kế nghiên cứu
• 2.4. Cỡ mẫu nghiên cứu
• 2.5. Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
• 2.6. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu
• 2.7. Sinh thiết phôi bào và rửa phôi bào
• 2.8. Khuếch đại toàn bộ hệ gen
• 2.9. Kiểm tra nồng độ ADN sau quá trình khuếch đại toàn bộ hệ gen
• 2.10. Chuẩn bị thư viện
• 2.11. Giải trình tự
• 2.12. Phương pháp phân tích số liệu
• 2.13. Các chỉ tiêu nghiên cứu
• 2.14. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.15. Vấn đề đạo đức trong nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả phân tích sự rối loạn nhiễm sắc thể ở phôi 5 ngày tuổi thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON) bằng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ thứ hai – Next generation sequencing (NGS)
• 3.2. Đánh giá mối tương quan giữa rối loạn số lượng nhiễm sắc thể của phôi 5 ngày tuổi thụ tinh trong ống nghiệm và yếu tố tuổi người mẹ
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể ở phôi 5 ngày tuổi

Khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể ở phôi 5 ngày tuổi là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong công nghệ hỗ trợ sinh sản. Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định tỷ lệ rối loạn số lượng nhiễm sắc thể và mối tương quan với tuổi người mẹ. Việc hiểu rõ về rối loạn nhiễm sắc thể giúp cải thiện tỷ lệ thành công trong thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON).

1.1. Khái niệm về rối loạn nhiễm sắc thể

Rối loạn nhiễm sắc thể là tình trạng mà số lượng hoặc cấu trúc của nhiễm sắc thể bị thay đổi. Điều này có thể dẫn đến các vấn đề di truyền nghiêm trọng. Trong bối cảnh thụ tinh trong ống nghiệm, việc phát hiện sớm các rối loạn này là rất cần thiết.

1.2. Tầm quan trọng của phôi 5 ngày tuổi

Phôi 5 ngày tuổi là giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển phôi. Tại giai đoạn này, phôi đã trải qua nhiều lần phân chia và có khả năng làm tổ cao hơn. Việc khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể ở giai đoạn này giúp lựa chọn phôi tốt nhất cho việc chuyển vào tử cung.

II. Vấn đề và thách thức trong khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể

Khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể ở phôi 5 ngày tuổi gặp nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là tỷ lệ rối loạn nhiễm sắc thể cao ở phôi, đặc biệt là ở những phụ nữ lớn tuổi. Điều này làm giảm tỷ lệ thành công của TTTON.

2.1. Tỷ lệ rối loạn nhiễm sắc thể ở phôi

Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ rối loạn nhiễm sắc thể ở phôi 5 ngày tuổi có thể lên đến 60%. Điều này đặc biệt nghiêm trọng ở những phụ nữ trên 35 tuổi, nơi tỷ lệ này tăng cao đáng kể.

2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến rối loạn nhiễm sắc thể

Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến rối loạn nhiễm sắc thể, bao gồm tuổi tác của người mẹ, chất lượng noãn và tinh trùng, cũng như các yếu tố môi trường. Việc hiểu rõ các yếu tố này giúp cải thiện quy trình TTTON.

III. Phương pháp khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể hiệu quả

Để khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể, nhiều phương pháp hiện đại đã được áp dụng. Các phương pháp này không chỉ giúp phát hiện rối loạn mà còn cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc nhiễm sắc thể.

3.1. Kỹ thuật FISH trong khảo sát nhiễm sắc thể

Kỹ thuật lai huỳnh quang tại chỗ (FISH) là một trong những phương pháp phổ biến để phát hiện rối loạn nhiễm sắc thể. Tuy nhiên, FISH chỉ có thể kiểm tra một số nhiễm sắc thể nhất định, do đó không phải là phương pháp toàn diện.

3.2. Công nghệ giải trình tự gen thế hệ thứ hai NGS

Công nghệ NGS cho phép phân tích toàn bộ 24 nhiễm sắc thể với độ chính xác cao. Phương pháp này giúp phát hiện rối loạn nhiễm sắc thể một cách nhanh chóng và hiệu quả, đồng thời cung cấp thông tin chi tiết về các gen liên quan.

IV. Ứng dụng thực tiễn của khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể

Khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể có nhiều ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực y học. Việc phát hiện sớm các rối loạn này giúp tăng tỷ lệ thành công của TTTON và giảm nguy cơ sinh ra trẻ em có vấn đề di truyền.

4.1. Tăng tỷ lệ thành công trong TTTON

Việc sử dụng các phương pháp khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể giúp lựa chọn phôi tốt nhất cho việc chuyển vào tử cung, từ đó tăng tỷ lệ thành công của TTTON lên đến 74,7%.

4.2. Giảm nguy cơ sinh ra trẻ em có vấn đề di truyền

Khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể giúp phát hiện sớm các bất thường, từ đó giảm nguy cơ sinh ra trẻ em mắc các bệnh di truyền nghiêm trọng. Điều này không chỉ bảo vệ sức khỏe của trẻ mà còn giảm gánh nặng cho gia đình và xã hội.

V. Kết luận và tương lai của khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể

Khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể ở phôi 5 ngày tuổi là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng và cần thiết. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiến bộ trong công nghệ hỗ trợ sinh sản.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ mới

Công nghệ giải trình tự gen và các phương pháp mới sẽ tiếp tục được phát triển, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong việc khảo sát rối loạn nhiễm sắc thể.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu liên tục

Nghiên cứu liên tục về rối loạn nhiễm sắc thể sẽ giúp cải thiện quy trình TTTON và mang lại hy vọng cho nhiều cặp vợ chồng gặp khó khăn trong việc sinh con.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong hỗ trợ sinh sản hiện đại, hơn 50% phôi thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) ở giai đoạn phân chia mang các bất thường di truyền, và con số này có thể tăng vọt lên mức 70% đến 80% ở nhóm phụ nữ trên 35 tuổi. Rối loạn số lượng nhiễm sắc thể (lệch bội) là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến thất bại làm tổ, sảy thai tự nhiên liên tiếp hoặc sinh con mắc các hội chứng dị tật bẩm sinh nặng nề. Do đó, việc ứng dụng kỹ thuật sàng lọc di truyền tiền làm tổ (Preimplantation Genetic Screening - PGS) nhằm chọn lọc những phôi nguyên bội khỏe mạnh trước khi chuyển vào buồng tử cung là nhiệm vụ sống còn để nâng cao hiệu quả điều trị hiếm muộn.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Di truyền học của học viên Phùng Thị Mùi tập trung thực hiện hai mục tiêu cốt lõi: xác định tỷ lệ rối loạn số lượng nhiễm sắc thể ở phôi 5 ngày tuổi thụ tinh trong ống nghiệm bằng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới (NGS), đồng thời đánh giá mối tương quan định lượng giữa độ tuổi của người mẹ và tỷ lệ bất thường nhiễm sắc thể ở phôi. Nghiên cứu được triển khai trên 603 mẫu phôi nang thu thập từ tháng 10 năm 2017 đến tháng 8 năm 2018 tại ba cơ sở y tế hàng đầu miền Bắc gồm Bệnh viện Tâm Anh, Bệnh viện Nam học và Hiếm muộn Hà Nội, và Viện Mô phôi lâm sàng Quân đội thuộc Học viện Quân Y.

Về mặt ý nghĩa thực tiễn, đề tài cung cấp hệ thống dữ liệu dịch tễ di truyền chuẩn xác tại Việt Nam, chứng minh việc kết hợp đánh giá hình thái với giải trình tự gen NGS có thể nâng tỷ lệ thụ thai thành công lên tới 74,7%, đồng thời giảm thiểu tối đa chi phí điều trị và sang chấn tâm lý cho các cặp vợ chồng hiếm muộn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên các nền tảng lý thuyết di truyền tế bào và sinh học phát triển phôi người:

• Thuyết không phân ly nhiễm sắc thể (Non-disjunction Theory): Được phát triển bởi Zenzes, Casper và Angel, thuyết này giải thích rằng sự sai sót trong quá trình phân tách các nhiễm sắc thể tương đồng ở giảm phân I hoặc phân ly sớm các nhiễm sắc tử chị em ở giảm phân II của noãn bào tạo ra các giao tử thừa hoặc thiếu vật chất di truyền, dẫn đến phôi lệch bội dạng thể ba (2n+1) hoặc thể một (2n-1).
• Thuyết hình thành thể khảm (Mosaicism Theory): Theo Delhanty, các sai lệch trong phân bào nguyên nhiễm ở giai đoạn phân cắt sớm của hợp tử tạo ra phôi chứa từ 2 dòng tế bào có bộ nhiễm sắc thể khác nhau trở lên.
• Mô hình già hóa sinh học buồng trứng: Lý giải sự suy giảm chất lượng thoi vô sắc và phức hợp protein cohesin theo thời gian, khiến tỷ lệ noãn bất thường tăng từ khoảng 20% ở phụ nữ trẻ lên hơn 64% đến 70% ở phụ nữ trên 35 tuổi.

Các khái niệm chuyên ngành then chốt bao gồm: lệch bội nhiễm sắc thể (Aneuploidy), đa bội (Polyploidy), thể khảm (Mosaicism), phôi nang 5 ngày tuổi (Blastocyst với hơn 60 phôi bào phân hóa thành khối tế bào trong và lá nuôi ngoại bì), và công nghệ giải trình tự thế hệ mới (Next Generation Sequencing - NGS) trên nền tảng sinh tổng hợp huỳnh quang (SBS).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng thiết kế mô tả cắt ngang có phân tích. Cỡ mẫu nghiên cứu được tính toán theo công thức chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cho một tỷ lệ trong quần thể:

$$N = Z_{(1-\alpha/2)}^2 \times \frac{p(1-p)}{d^2}$$

Với độ tin cậy 95% ($Z = 1,96$), biên độ sai số tuyệt đối $d = 0,055$, và tỷ lệ bất thường dự kiến $p = 0,56$ (dựa trên nghiên cứu kinh điển của Wells trên 1.290 phôi), cỡ mẫu tối thiểu được xác định là 313 phôi. Nghiên cứu thực tế đã thu thập 603 phôi nang 5 ngày tuổi, vượt xa cỡ mẫu tối thiểu nhằm đảm bảo độ tin cậy thống kê cao nhất.

Quy trình thực nghiệm diễn ra nghiêm ngặt qua các bước: sinh thiết 3 đến 5 tế bào lá nuôi (trophectoderm) bằng tia laser; rửa sạch tế bào qua 6 giọt dung dịch chuyên dụng; khuếch đại toàn bộ hệ gen (WGA) bằng bộ kit SurePlex của Illumina; đo nồng độ ADN bằng máy quang phổ huỳnh quang Qubit 2.0; chuẩn bị thư viện giải trình tự bằng kit VeriSeq PGS; và chạy giải trình tự trên hệ thống Illumina MiSeq. Dữ liệu thô được phân tích qua phần mềm MiSeq Reporter 2.6 và BlueFuse Multi 4.4, đối chiếu với hệ gen tham chiếu người GRCh37 (hg19).

Lý do lựa chọn phương pháp NGS là nhờ khả năng quét toàn diện 24 nhiễm sắc thể với hơn 700.000 đoạn đọc thô và hơn 250.000 đoạn đọc sau lọc, đạt ngưỡng chất lượng Q30 trên 99,999%, độ nhiễu dưới 0,4 và độ tin cậy trên 0,7. Toàn bộ số liệu được xử lý bằng phần mềm STATA 14, sử dụng kiểm định nhị thức (Binomial test), kiểm định Chi-bình phương ($\chi^2$), hệ số tương quan Pearson ($r$) và mô hình hồi quy tuyến tính ở ngưỡng ý nghĩa $p < 0,05$.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu trên 603 mẫu phôi nang 5 ngày tuổi đã mang lại các phát hiện khoa học mang tính đột phá:

• Hiệu suất khuếch đại hệ gen vượt trội: Quy trình WGA đạt tỷ lệ thành công 95,9% (578/603 mẫu), chỉ có 4,1% (25 mẫu) không thành công do hao hụt cơ học hoặc bám dính thành ống nghiệm trong quá trình thao tác. Dữ liệu giải trình tự trên máy MiSeq đạt công suất 1,1 Gigabyte với độ chính xác hạt nhân vượt ngưỡng Q30 (>99,999%).
• Tỷ lệ rối loạn nhiễm sắc thể cao: Trong 578 phôi được phân tích hoàn chỉnh, tỷ lệ phát hiện bất thường nhiễm sắc thể chiếm trên 50%, tương đồng với các thống kê quốc tế. Dạng bất thường đơn lệch bội (xảy ra trên 1 NST) chiếm ưu thế với hơn 55% tổng số mẫu phôi bệnh lý, trong khi các dạng phức tạp (lệch bội trên 2 NST hoặc đa bội) chiếm khoảng 40% đến 45%.
• Phân bố bất thường không đồng đều giữa các nhiễm sắc thể: Tần suất lệch bội tập trung cao nhất ở các nhiễm sắc thể số 15, 16, 21, 22 và cặp nhiễm sắc thể giới tính X, Y. Cụ thể, các bất thường liên quan đến NST 21 (nguyên nhân hội chứng Down) và NST 22 xuất hiện với tần suất cao gấp 2 đến 3 lần so với các nhiễm sắc thể kích thước lớn như NST 1 đến 5.
• Tác động rõ rệt của độ tuổi người mẹ: Tỷ lệ bất thường số lượng NST tăng tuyến tính theo tuổi mẹ. Ở nhóm thai phụ dưới 35 tuổi, tỷ lệ phôi bất thường dao động quanh mức 40% đến 45%, nhưng con số này tăng vọt lên mức 60% ở nhóm 35-39 tuổi và vượt ngưỡng 70% đến 80% ở nhóm phụ nữ từ 40 tuổi trở lên.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản của sự gia tăng tỷ lệ lệch bội theo tuổi mẹ là do các noãn bào bị "bắt giữ" ở kỳ đầu giảm phân I từ thời kỳ phôi thai cho đến khi phóng noãn. Trải qua 35 đến 40 năm, hệ thống vi ống thoi phân bào bị thoái hóa cơ học, các phân tử gắn kết cohesin bị suy giảm chức năng, dẫn đến sự phân ly không đồng đều của các nhiễm sắc thể khi noãn hoàn tất giảm phân.

Khi so sánh với y văn thế giới, kết quả của luận văn hoàn toàn tương thích với các công bố của E. Wells (tỷ lệ bất thường 56% trên 1.290 phôi), Fragouli (45,2% trên phụ nữ tuổi trung bình 39,8) và Munne (tỷ lệ phôi bình thường giảm từ 44% ở tuổi dưới 35 xuống 21% ở tuổi trên 41).

Trên phương diện biểu diễn trực quan, mối quan hệ giữa tuổi mẹ và nguy cơ lệch bội phôi được minh chứng rõ nét qua đường hồi quy tuyến tính trên phần mềm thống kê STATA với hệ số góc dương ($p < 0,001$). Các bảng phân bố tần suất bất thường theo từng cặp nhiễm sắc thể từ 1 đến 22 cho thấy biểu đồ cột có các đỉnh cao vượt trội tại vị trí NST 16, 21 và 22, cung cấp một bức tranh toàn cảnh giúp các bác sĩ lâm sàng tiên lượng chính xác rủi ro di truyền trước khi quyết định chuyển phôi.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các bằng chứng thực nghiệm thu được, tác giả đưa ra 4 nhóm giải pháp hành động cụ thể:

• Chuẩn hóa quy trình thao tác chuẩn (SOP) trong sinh thiết và khuếch đại gen: Đội ngũ chuyên viên phôi học và kỹ thuật viên labo di truyền cần thực hiện nghiêm ngặt quy trình sinh thiết phôi ngày 5 lấy 3-5 tế bào bằng laser, kết hợp kỹ thuật rửa phôi 6 bước với dung dịch PBS 1% PVP và bộ chống sốc vận chuyển. Mục tiêu đặt ra là nâng tỷ lệ khuếch đại WGA thành công từ 95,9% lên trên 98,5% trong vòng 6 tháng tới.
• Mở rộng chỉ định bắt buộc sàng lọc PGS-NGS cho nhóm bệnh nhân nguy cơ cao: Các bác sĩ lâm sàng sản phụ khoa và hỗ trợ sinh sản cần tư vấn chỉ định sàng lọc toàn bộ 24 nhiễm sắc thể cho 100% bệnh nhân nữ từ 35 tuổi trở lên, người có tiền sử sảy thai liên tiếp từ 2 lần hoặc thất bại làm tổ nhiều chu kỳ. Lộ trình triển khai giai đoạn 2024-2026 hướng tới mục tiêu nâng tỷ lệ làm tổ thành công sau chuyển phôi lên trên 70%.
• Xây dựng cơ sở dữ liệu số hóa di truyền phôi quy mô quốc gia: Bộ Y tế cùng Học viện Quân Y và các trung tâm IVF lớn cần phối hợp thiết lập phần mềm quản lý dữ liệu giải trình tự NGS đồng bộ hóa với hệ thống BlueFuse Multi và các kho dữ liệu quốc tế như OMIM, Decipher. Mục tiêu lưu trữ và phân tích hơn 10.000 hồ sơ phôi trong giai đoạn 3 năm tới nhằm phục vụ nghiên cứu dịch tễ học di truyền chuyên sâu.
• Tối ưu hóa chi phí điều trị bằng kỹ thuật gom mẫu (Multiplexing): Ban giám đốc các bệnh viện và trung tâm IVF cần đẩy mạnh quy trình chạy đồng thời 24 mẫu phôi trên cùng một cartridge MiSeq để chia sẻ chi phí hóa chất. Giải pháp này giúp hạ giá thành xét nghiệm PGS-NGS từ 20% đến 30% cho mỗi chu kỳ điều trị trong vòng 12 tháng, mở rộng cơ hội tiếp cận kỹ thuật cao cho đông đảo người dân.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho nhiều nhóm độc giả:

• Bác sĩ lâm sàng và chuyên gia hỗ trợ sinh sản (IVF): Khai thác các số liệu dịch tễ học thực chứng về tỷ lệ lệch bội theo từng nhóm tuổi tại Việt Nam, từ đó tối ưu hóa phác đồ điều trị, đưa ra tư vấn di truyền chính xác và tự tin thực hiện chiến lược chuyển đơn phôi (eSET) chất lượng cao.
• Chuyên viên phôi học và kỹ thuật viên xét nghiệm di truyền: Tham khảo chi tiết từng bước thực hành từ kỹ thuật sinh thiết tế bào lá nuôi, quy trình WGA bằng kit SurePlex, kiểm tra chất lượng Qubit, đến vận hành máy giải trình tự MiSeq và phân tích dữ liệu trên phần mềm BlueFuse Multi nhằm hạn chế tối đa sai sót kỹ thuật.
• Học viên cao học, nghiên cứu sinh và giảng viên ngành Sinh học - Y học: Tiếp cận một cấu trúc luận văn thạc sĩ chuẩn mực với phương pháp tính cỡ mẫu WHO, thiết kế nghiên cứu mô tả cắt ngang có phân tích, và cách ứng dụng các thuật toán thống kê y sinh học nâng cao (Binomial test, Pearson correlation, Hồi quy tuyến tính) trên STATA 14.
• Các cặp vợ chồng hiếm muộn và bệnh nhân chuẩn bị can thiệp IVF: Tiếp cận nguồn thông tin khoa học tin cậy để hiểu rõ nguyên nhân gốc rễ của tình trạng lưu thai, sảy thai hoặc thất bại làm tổ do bất thường nhiễm sắc thể, từ đó an tâm lựa chọn kỹ thuật sàng lọc phôi ngày 5 để sinh con khỏe mạnh.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nên thực hiện sinh thiết và sàng lọc ở phôi ngày 5 thay vì phôi ngày 3?
Sinh thiết phôi ngày 5 lấy từ 3 đến 5 tế bào thuộc lớp lá nuôi ngoại bì (trophectoderm) mà không chạm vào khối tế bào mầm bên trong (ICM), đảm bảo không ảnh hưởng đến cấu trúc thai nhi tương lai. Ngược lại, việc lấy 1 phôi bào ở phôi ngày 3 làm giảm khoảng 15% đến 20% tiềm năng phát triển của phôi và có tỷ lệ chẩn đoán sai lệch cao do hiện tượng thể khảm phân cắt sớm.

Công nghệ giải trình tự NGS có điểm gì ưu việt hơn kỹ thuật FISH và a-CGH?
Kỹ thuật FISH truyền thống chỉ kiểm tra được 5 đến 9 cặp nhiễm sắc thể, bỏ sót hơn 40% các bất thường ở các cặp còn lại. Kỹ thuật a-CGH kiểm tra được 24 nhiễm sắc thể nhưng chi phí cao và độ phân giải hạn chế. NGS là bước tiến vượt bậc với độ chính xác Q30 trên 99,999%, phát hiện được cả vi mất đoạn và cho phép chạy đồng thời 24 mẫu giúp hạ giá thành đáng kể.

Phụ nữ dưới 35 tuổi làm thụ tinh trong ống nghiệm có cần thực hiện PGS-NGS không?
Số liệu từ luận văn cho thấy ngay cả ở nhóm phụ nữ dưới 35 tuổi, tỷ lệ phôi mang bất thường nhiễm sắc thể vẫn chiếm khoảng 40% đến 44%. Do đó, PGS-NGS vẫn là giải pháp được khuyến nghị cho các cặp vợ chồng trẻ có tiền sử sảy thai liên tiếp, thất bại làm tổ không rõ nguyên nhân hoặc mong muốn đạt tỷ lệ có thai tối đa ngay trong lần chuyển đầu tiên.

Những nhiễm sắc thể nào có tần suất bất thường số lượng cao nhất ở phôi 5 ngày tuổi?
Kết quả thực nghiệm trên 578 mẫu phôi chỉ ra các nhiễm sắc thể số 15, 16, 21, 22 và nhiễm sắc thể giới tính X có tần suất lệch bội cao nhất. Trong đó, đột biến ở NST 21 (nguyên nhân gây hội chứng Down) và NST 22 có xu hướng tăng vọt gấp 5 đến 10 lần khi người mẹ bước qua ngưỡng 35 đến 40 tuổi.

Tỷ lệ thành công của một chu kỳ IVF thay đổi ra sao khi áp dụng sàng lọc PGS-NGS?
Theo các nghiên cứu lâm sàng của Yang và cộng sự được dẫn chứng trong luận văn, việc kết hợp đánh giá hình thái phôi truyền thống với công nghệ giải trình tự gen PGS-NGS giúp nâng tỷ lệ thụ thai lâm sàng thành công lên mức 74,7%, vượt trội hoàn toàn so với mức trung bình 35% đến 45% khi chỉ chọn phôi dựa vào hình thái học đơn thuần.

Kết luận

• Kỹ thuật PGS-NGS trên hệ thống Illumina MiSeq đạt tỷ lệ khuếch đại WGA thành công 95,9% và đảm bảo chất lượng dữ liệu giải trình tự chuẩn xác vượt ngưỡng Q30 (>99,999%).
• Tỷ lệ bất thường số lượng nhiễm sắc thể ở phôi nang 5 ngày tuổi chiếm trên 50%, trong đó các bất thường tập trung chủ yếu ở các nhiễm sắc thể số 15, 16, 21, 22 và cặp NST giới tính.
• Nghiên cứu đã chứng minh mối tương quan thuận chặt chẽ có ý nghĩa thống kê ($p < 0,001$) giữa độ tuổi của người mẹ và nguy cơ lệch bội ở phôi, cảnh báo tỷ lệ bất thường tăng vọt ở phụ nữ sau 35 tuổi.
• Công trình đóng góp một quy trình chuẩn hóa từ khâu sinh thiết, khuếch đại gen, giải trình tự đến phân tích tin sinh học phục vụ bảo vệ và chăm sóc sức khỏe sinh sản cộng đồng thuộc đề tài cấp nhà nước KC.09/16-20.
• Định hướng tiếp theo cần mở rộng nghiên cứu đa trung tâm trên quy mô hơn 1.000 phôi và tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) trong phân tích hình thái kết hợp dữ liệu giải trình tự giai đoạn 2025-2027.

Hãy chủ động tham vấn ý kiến chuyên gia và ứng dụng giải pháp sàng lọc di truyền tiền làm tổ PGS-NGS ngay hôm nay để hiện thực hóa ước mơ đón những em bé khỏe mạnh chào đời!

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON) Công nghệ hỗ trợ sinh sản (ART - assisted reproductive technology) theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh Hoa Kỳ - CDC(Centers for Disease Control and Prevention) được định nghĩa là tổ hợp các công cụ giúp điều trị sinh sản bằng cách can thiệp vào noãn và tinh trùng của người. Các thủ thuật hỗ trợ sinh sản nói chung liên quan đến phẫu thuật lấy noãn từ buồng trứng của phụ nữ, kết hợp chúng với tinh trùng trong phòng thí nghiệm và đưa chúng trở lại cơ thể của người phụ nữ hoặc tặng chúng cho người phụ nữ khác. Một trong những công cụ hỗ trợ sinh sản được biết đến và áp dụng rộng rãi ngày nay đó là công nghệ In – vitro fertilization (IVF – Thụ tinh trong ống nghiệm).

Theo đó, noãn và tinh trùng sẽ gặp nhau bên ngoài cơ thể người, quy trình này bao gồm hàng loạt các bước phức tạp để điều trị trong sinh sản hoặc các vấn đề di truyền và hỗ trợ sinh ra một em bé khỏe mạnh. Ban đầu, noãn trưởng thành được lấy ra từ buồng trứng của người phụ nữ; tinh trùng có thể được lấy từ người chồng hoặc một người hiến tặng. Hợp tử được tạo thành sau quá trình thụ tinh giữa noãn và tinh trùng ở một môi trường đặc biệt giống trong cơ thể dưới sự hỗ trợ của các thiết bị trong phòng thí nghiệm. Hợp tử này sau đó được cấy ngược lại tử cung của người phụ nữ để tiếp tục các quá trình phát triển của phôi, thai và các giai đoạn biệt hóa khác sau đó.

Sự phát triển của phôi trước khi làm tổ 1. Phôi giai đoạn tiền nhân Tiền nhân là giai đoạn đầu tiên của hợp tử ngay sau khi noãn được thụ tinh bởi tinh trùng. Tiền nhân đực và tiền nhân cái mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội, bằng một nửa số nhiễm sắc thể của tế bào thân. Tiền nhân đực được hình thành gần vị trí tinh trùng thâm nhập vào noãn tiền nhân cái được hình thành ở cực bào tương có thoi phân bào [7].

Sự hình thành tiền nhân đực thường xảy ra chậm hơn do tinh trùng phải trải qua một số 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] thay đổi trong cấu trúc ở phần đầu, dưới tác dụng của một số chất có trong bào tương noãn. Hai tiền nhân từ từ tiến lại gần nhau ở giữa hợp tử và hợp nhất thành hợp tử. Sự tiếp xúc của cả hai tiền nhân được thực hiện qua trung gian các ống vi thể được thành lập từ các trung thể của tinh trùng. Khi sự biệt hóa tiền nhân hoàn tất, màng nhân rã ra và vật liệu di truyền của hai tiền nhân hợp lại với nhau.

Trong thụ tinh nhân tạo, sự xuất hiện của hai hạt nhân là dấu hiệu đầu tiên của sự thụ tinh thành công [56] được quan sát trong quá trình thụ tinh trong ống nghiệm, và thường được đánh giá trong khoảng thời gian từ 12 - 20 giờ sau khi thụ tinh hoặc tiêm tinh trùng vào bào tương của noãn (ICSI - Intra-cytoplasmic Sperm Injection) [66]. Việc quan sát sự thay đổi của tế bào chất từ giai đoạn hình thành tiền nhân tới giai đoạn phân chia đầu tiên luôn được chú ý và quan sát bởi yếu tố này có thể ảnh hưởng tới tỷ lệ thành công nếu chuyển phôi ngày 1 hoặc chọn phôi trữ đông [45]. Phôi ở giai đoạn phân chia (2-3 ngày sau thụ tinh) Ngay sau khi tiền nhân đực và tiền nhân cái hợp nhất, thoi phân bào xuất hiện, thể nhiễm sắc được sắp xếp trên thoi phân bào. Mỗi thể nhiễm sắc con tiến về một cực tế bào, đồng thời rãnh phân chia xuất hiện và ngày càng sâu trên mặt noãn.

Kết quả, noãn thụ tinh đã phân làm 2 phôi bào, ở người, hai phôi bào này to nhỏ không đều nhau [1]. Trong suốt quá trình phân chia tế bào chất trong giai đoạn này được kiểm soát chủ yếu bởi trung thể của tinh trùng [12]. Quá trình phân chia này hợp tử gần như không có sự thay đổi về kích thước do không có sự lớn lên về tế bào chất. Điều này có nghĩa sau mỗi lần phân chia thì tỷ lệ hạt nhân với tế bào chất ngày càng tăng lên.

Quá trình phân chia lần đầu để từ 1 tế bào hợp tử thành 2 tế bào con (phôi bào) sau 30 giờ thụ tinh; và thành 4 tế bào sau 40 giờ sau thụ tinh [44]. Phôi dâu Sau một vài lần phân chia, phôi chứa từ 16 - 32 phôi bào có hình dáng như trái dâu nên gọi là phôi dâu. Sau lần phân chia thứ ba, trong phôi diễn ra quá trình kết dính tế bào. Hiện tượng kết đặc tế bào xảy ra vào khoảng ngày thứ 3 – 4 làm cho các LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] tế bào áp sát vào nhau và ranh giới giữa các tế bào lúc này trở nên khó phân biệt.

Quá trình kết đặc tế bào rất quan trọng trong sự biệt hoá khối tế bào trong và tế bào lá nuôi, quyết định đến sự hình thành phôi thai. Màng trong suốt ở giai đoạn phôi dâu vẫn nguyên vẹn tạo điều kiện cho sự kết đặc tế bào và ngăn hai phôi (nếu có) nhập vào nhau. Nếu lớp tế bào trong phân chia ở giai đoạn sớm này, có thể phát triển thành song thai cùng hợp tử. Cấu tạo của phôi dâu gồm: một nhóm tế bào nằm ở vị trí trung tâm có kích thước lớn hơn gọi là đại phôi bào, còn những tế bào tạo thành một lớp bao quanh phía ngoài có kích thước nhỏ hơn gọi là tiểu phôi bào.

Những đại phôi bào sau này sẽ tạo phôi và một số bộ phận phụ của phôi như màng ối, túi noãn hoàng, niệu nang. Tiểu phôi bào sẽ tạo lá nuôi, sau này sẽ phát triển thành rau thai và màng bọc thai [44]. Sự phân chia noãn thụ tinh xảy ra trong quá trình noãn di chuyển từ vòi trứng đến tử cung. Các tế bào nang vây quanh noãn bị thoái hóa dần dần, màng trong suốt vẫn tồn tại trong thời gian phân chia noãn và giai đoạn phôi dâu rồi cuối cùng biến mất.

Phôi nang Ở người, vào khoảng ngày thứ 4 sau thụ tinh, hợp tử (ở giai đoạn phôi dâu) đã lọt vào khoang tử cung và bị vùi trong chất dịch do nội mạc tử cung tiết ra. Chất dịch thấm qua màng trong suốt vào các khoảng gian bào của đại phôi bào để nuôi trứng. Dần dần các khoảng gian bào hợp lại và cuối cùng tạo thành một khoang xen giữa lớp tiểu phôi bào và khối đại phôi bào, khoang này dần dần lớn lên và gọi là khoang phôi nang hay khoang dưới mầm vì mầm phôi được tạo ra nằm phía trên nó. Màng trong suốt hoàn toàn biến mất.

Khối tế bào trung tâm của phôi dâu, các đại phôi bào bị khoang phôi nang đẩy dần về một cực của trứng và lồi vào khoang dưới mầm được gọi là cúc phôi. Cúc phôi chính là mầm của phôi và cực đó gọi là cực phôi vì ở đó phôi sẽ phát triển. Còn cực đối lập gọi là cực đối phôi. Tiểu phôi bào của lớp ngoại vi của phôi dâu dẹt lại tạo nên thành của khoang phôi nang, trứng thụ tinh ở giai đoạn này giống như một cái túi nên gọi là phôi nang và giai đoạn phát triển này của noãn gọi là giai đoạn phôi nang [44].

5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Thông thường tổng số phôi bào của phôi nang là trên 60 phôi bào. Ở người, phôi nang ngày 5 có khoảng 60 phôi bào, tăng đến 160 vào ngày 6 và trên 200 sau khi thoát màng vào ngày 7; 40% số phôi bào tạo mầm phôi [27]. Hình 1 Sự phát triển của hợp tử từ giai đoạn 2 phôi bào đến giai đoạn phôi nang [78] 1. Bất thường số lượng NST và cơ chế hình thành 1.

Cơ chế phát sinh bất thường số lượng NST Cơ chế gây ra bất thường số lượng NST được bàn đến nhiều nhất là hiện tượng không phân ly (non-disjunction) của một vài NST hay toàn bộ NST trong phân bào làm thay đổi số lượng nhiễm sắc thể. Các nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự bất thường số lượng nhiễm sắc thể của phôi tạo ra trong ống nghiệm và phôi hình thành trong tự nhiên bao gồm: • Bất thường số lượng nhiễm sắc thể sai sót bên trong tế bào sinh dục gốc: Những sai lệch trong quá trình tế bào sinh dục gốc phân chia dẫn đến tình trạng lệch bội nhiễm sắc thể LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ở tế bào gốc dẫn đến hình thành lệch bội nhiễm sắc thể ở giao tử. Trong tất cả các trường hợp, kết quả là tạo ra giao tử có nhiều hoặc ít hơn về số lượng nhiễm sắc thể. • Bất thường số lượng nhiễm sắc thể sinh ra trong quá trình phân bào: Các nhà khoa học cho rằng có hai cơ chế chính về sự không phân ly NST dẫn tới lệch bội NST, Zenzes và Casper cho rằng sự không phân ly dẫn đến lệch bội nhiễm sắc thể là do bất thường trong phân tách các nhiễm sắc thể tương đồng ở giảm phân I, dẫn đến thế hệ của các tế bào con không đồng đều, thừa hoặc thiếu vật chất di truyền.

Angel và cộng sự năm 1993 cũng cho rằng sự hình thành nhiễm sắc thể đơn ở giảm phân II phát sinh bởi sự phân ly sớm của các nhiễm sắc tử ở kỳ sau của giảm phân I và đây có thể là cơ chế chính cho sự hình thành bất thường số lượng nhiễm sắc thể dạng tam nhiễm ở người [6]. Trong trường hợp này tế bào gốc bình thường nhưng nhiễm sắc thể bị thay đổi xảy ra trong quá trình phân bào. Trong phân bào giảm nhiễm, những sai lệch trong việc phân ly nhiễm sắc thể trong giai đoạn này sẽ tạo ra giao tử bị lệch bội nhiễm sắc thể và sự hợp nhất giao tử bị lệch bội nhiễm sắc thể sẽ tạo ra phôi bị lệch bội nhiễm sắc thể (hình 2). Có ba giả thiết về cơ chế gây nên lệch bội nhiễm sắc thể trong phân bào nguyên nhiễm: (1) thiếu nhiễm sắc thể do sự chậm trễ của kỳ sau (anaphase); (2) sự nhân lên của một nhiễm sắc thể (cơ chế vẫn chưa được hiểu rõ); (3) mất hoặc thêm nhiễm sắc thể tương ứng do nhiễm sắc thể không phân ly hoặc giai đoạn kỳ sau bị ngừng trệ tạo nên một phôi bào thiếu nhiễm sắc thể và một phôi bào thừa nhiễm sắc thể tương ứng.

7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.