CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Khái quát về vô sinh 1. Định nghĩa vô sinh Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), vô sinh là trạng thái không có thai sau một năm chung sống vợ chồng mà không dùng một biện pháp tránh thai nào8. Nguyên nhân vô sinh Nguyên nhân điều trị vô sinh có thể do kết hợp nhiều nguyên nhân (40%), vô sinh nam (26-30%), rối loạn chức năng buồng trứng (21-25%), do vòi tử cung (14-20%), nguyên nhân khác (tổn thương cổ tử cung, dị dạng sinh dục…) chiếm 10-13%, có tới 25-28% vô sinh là không rõ nguyên nhân 1.
Điều trị vô sinh Tùy thuộc nguyên nhân gây vô sinh mà có những biện pháp điều trị khác nhau: điều trị nội khoa đến cấy phôi thông qua kỹ thuật hỗ trợ sinh sản (Assisted Reproductive Technology-ART). Phương pháp bơm tinh trùng vào buồng tử cung (IUI) IUI là phương pháp bơm trực tiếp tinh trùng đã được lọc rửa vào buồng tử cung của người vợ, trong khi người vợ đã được chuẩn bị trước bằng thuốc kích thích phóng noãn. Đây là một phương pháp phổ biến, đơn giản, ít nguy hiểm, ít tốn kém và hiệu quả cao. Các tai biến có thể bao gồm: lây nhiễm các bệnh lây truyền qua đường tình dục, co thắt tử cung, nhiễm trùng đường sinh dục trên, sốc phản vệ.
Phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) * Định nghĩa: Thụ tinh trong ống nghiệm là phương pháp cho tinh trùng thụ tinh với noãn trong ống nghiệm thay vì trong vòi tử cung của người phụ nữ. Tiêm tinh trùng 4 vào bào tương trứng (ICSI) là kỹ thuật ra đời nhằm khác phục tình trạng tỉ lệ thụ tinh thấp hoặc không thụ tinh khi thực hiện thụ tinh trong ống nghiệm do bất thường quá trình thụ tinh hoặc chất lượng tinh trùng thấp. * Chỉ định thụ tinh trong ống nghiệm: Kỹ thuật IVF được thực hiện để điều trị hiếm muộn cho các cặp vợ chồng có các chỉ định sau: + Tắc nghẽn ống dẫn trứng, lạc nội mạc tử cung, tinh trùng ít, yếu, dị dạng, không tinh trùng trong tinh dịch cần lấy tinh trùng bằng phẫu thuật mào tinh, tinh hoàn, hiếm muộn không rõ nguyên nhân, bơm tinh trùng nhiều lần thất bại, xin noãn, sàng lọc, chẩn đoán di truyền tiền làm tổ. Vợ có các bệnh lý nội khoa có thể nguy hiểm đến tính mạng khi kích thích buồng trứng hay khi có thai Tỷ lệ thành công của những lần chuyển phôi thụ tinh ống nghiệm còn thấp (30-35%).
Nguyên nhân chủ yếu là do rối loạn NST gây phôi không làm tổ, sẩy thai, thai lưu hoặc dị tật bẩm sinh ở trẻ. Do vậy, rất cần thiết hiểu rõ các rối loạn NST của phôi thụ tinh trong ống nghiệm, cũng như áp dụng các kỹ thuật sàng lọc di truyền trước chuyển phôi nhằm nâng cao hiệu quả thụ tinh trong ống nghiệm. Sự phát triển bình thường của phôi trước khi làm tổ trong kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm 1. Phôi ở giai đoạn tiền nhân Noãn được thụ tinh tạo thành hợp tử và phát triển thành phôi qua nhiều giai đoạn mà khởi đầu là giai đoạn tiền nhân.
Tiền nhân đực và tiền nhân cái thường hình thành cùng một lúc. Tiền nhân đực hình thành gần vị trí tinh trùng thâm nhập trong khi tiền nhân cái hình thành ở cực bào tương có thoi phân bào. Khoảng 6 giờ sau cấy noãn với tinh trùng có thể nhìn thấy 2 thể cực 9. Khoảng 12 giờ sau khi thụ tinh, hai tiền nhân nằm sát nhau và có hình số 8, và phần tiếp xúc 5 sát nhau tạo thành một mặt phẳng, đồng thời các hạt nhân (nucleoli) sẽ di chuyển và xếp hàng cạnh vùng tiếp xúc hai tiền nhân 10.
Mỗi tiền nhân có từ 1 đến 9 hạt nhân, tiền nhân nhỏ thường có ít hạt nhân hơn. Phôi ở giai đoạn phân chia (ngày 2-3 sau thụ tinh trong ống nghiệm) Sự phân chia của phôi bao gồm một loạt các chu kỳ phân bào của bào tương, mặc dù kích thước phôi thay đổi không đáng kể. Trung thể của tinh trùng kiểm soát sự phân chia đầu tiên này. Trong chu kỳ phân bào đầu tiên ở giai đoạn cuối, bào tương của hợp tử kéo dài ra và thắt lại dần ở giữa cho đến khi hợp tử phân chia thành hai phôi bào.
Quá trình này tiếp tục trong những chu kỳ phân bào tiếp theo và kích thước của phôi bào giảm khoảng 28,5% cho mỗi chu kỳ phân bào. Trong 3 chu kỳ phân bào đầu tiên, kích thước của phôi thường ít thay đổi. Phôi có 2 đến 8 phôi bào phụ thuộc chủ yếu vào sự dịch mã từ các chất liệu RNA của mẹ để phân chia 11. Sự phát triển của phôi ngày 2 và 3 (từ trái qua phải: phôi có 2 phôi bào, 4 phôi bào, 6 phôi bào và 8 phôi bào) (Nguồn: RRFC) 1.
Phôi dâu (ngày thứ 4 sau thụ tinh trong ống nghiệm) Phôi dâu hình thành khi phôi ở giai đoạn 8 phôi bào và bắt đầu quá trình kết đặc. Quá trình phôi kết đặc là một quá trình hình thành các liên kết chặt chẽ giữa các phôi bào, phần phôi bào tiếp xúc với nhau tăng lên và dàn phẳng ra tạo thành một khối không nhìn rõ các ranh giới giữa các phôi bào, bề mặt của phôi được phủ một lớp vi nhung mao. Các phôi bào hoặc mảnh vụn tế bào mà không hình thành liên kết với các phôi bào khác sẽ bị đẩy ra ngoài khối phôi nhưng vẫn ở phía trong màng trong suốt cho tới khi phôi thoát màng 11. Khi phôi 6 bắt đầu kết đặc lại, các phôi bào tương tác với nhau và mất đi đặc tính toàn năng, đây là sự khởi đầu cho sự sao mã DNA của phôi.
Dưới kính hiển vi, hình thái của phôi dâu được thể hiện bằng sự tăng tiếp xúc giữa các phôi bào, nhưng ranh giới giữa các phôi bào còn nhìn thấy. Khi quá trình kết đặc tăng dần, ranh giới giữa các phôi bào trở nên khó phân biệt do các phôi bào dàn phẳng ra và kết liền với nhau. Phôi dâu lúc ở giai đoạn này hoàn toàn trông như một tế bào có nhiều nhân (hình 1. Ở quá trình thụ tinh tự nhiên, phôi dâu xuất hiện sớm ngay từ giờ thứ 65.
Tuy nhiên, trong trong quá trình thụ tinh trong ống nghiệm, phôi dâu xuất hiện muộn hơn, thường vào ngày 3 đến ngày 4 12. Phôi dâu ngày 4 (từ trái qua phải: các phôi bào bắt đầu kết đặc ở vài điểm nhưng vẫn nhìn rõ ranh giới giữa các phôi bào; các phôi bào kết đặc nhưng thấy ranh giới ở góc 9-12 giờ, có nhiều nhân; kết đặc hoàn toàn không rõ ranh giới các phôi bào) (Nguồn: RRFC) 1. Phôi nang (phôi ngày 5-6 sau thụ tinh trong ống nghiệm) Sau khi phôi kết đặc, phôi bắt đầu lớn dần và tạo nang dịch bên trong tạo điều kiện cho sự phát triển để phôi bào biệt hóa thành nguyên bào lá nuôi và mầm phôi. Quá trình tạo nang bao gồm sự tích lũy dịch vận chuyển bởi các nguyên bào lá nuôi.
Để hoàn thành quá trình này, nguyên bào lá nuôi đầu tiên phụ thuộc vào sự hoàn thành quá trình phân cực tế bào và hình thành mối liên kết chặt giữa các nguyên bào lá nuôi. Sự liên kết và vị trí các phôi bào trong phôi kiểm soát sự phân cực tế bào 11. Phôi giai đoạn tạo nang (cavitation) (từ trái qua phải: xuất hiện khe dịch ở góc 2 giờ; các khe dịch lớn dần, nhiều lên, khe dịch chiếm dưới 1/2 thể tích phôi) (Nguồn: RRFC) Sự hình thành và phát triển phôi nang phụ thuộc vào một số yếu tố liên quan đến bệnh nhân như: chất lượng tinh trùng, tuổi của mẹ cũng như các yếu tố khác liên quan đến sự phát triển của phôi ở giai đoạn trước đó. Số lượng noãn thu được, số lượng thụ tinh, số lượng hợp tử, và số lượng phôi phát triển đến giai đoạn 8 phôi bào vào ngày 3 cũng ảnh hưởng đến sự hình thành phôi nang.
Phôi nang thường hình thành khoảng 100 giờ sau khi thụ tinh. Sau 5-6 ngày nuôi cấy, 26-65% phôi sẽ phát triển đến giai đoạn này. Sự phát triển còn tùy thuộc vào phương pháp nuôi cấy và thành phần của môi trường nuôi cấy. Các giai đoạn phát triển phôi 8 1.
Các rối loạn NST ở noãn và phôi trước chuyển phôi 1. Rối loạn NST Hiện tượng rối loạn NST là hiện tượng số lượng NST của tế bào tăng lên hoặc giảm đi một hoặc vài NST so với bộ NST lưỡng bội. Mất cân bằng về NST sẽ dẫn đến tình trạng phôi ngừng phát triển trước khi làm tổ, sẩy thai hoặc thai chết lưu hoặc phát triển thành thai bất thường như trong trường hợp hội chứng Down hoặc hội chứng Klinefelter. Một số nghiên cứu cho rằng gần một nửa noãn người là bị rối loạn NST, tỷ lệ này tăng lên đáng kể ở phụ nữ trên 35 tuổi 13.
Ngược lại, tỷ lệ rối loạn NST ở tinh trùng của nam giới có khả năng sinh sản bình thường là tương đối thấp 4-7% 14. Phôi thể khảm Nhờ có kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm mà các bất thường về NST của phôi người từ giai đoạn tiền làm tổ đã sớm được phát hiện. Vào năm 1993, Delhanty và cộng sự lần đầu tiên công bố hiện tượng phôi thể khảm giai đoạn trước chuyển phôi. Phôi thể khảm là phôi có 2 hay nhiều dòng phôi bào có số lượng NST khác nhau có trong một phôi.
Phôi thể khảm có thể chứa dòng phôi bào bình thường và dòng phôi bào bất thường, hoặc có thể chứa các dòng phôi bào bất thường khác nhau. Tỷ lệ phôi thể khảm thay đổi từ 15% lên đến trên 90%. Một trong những lý do khiến tỷ lệ phôi thể khảm chênh lệch khá nhiều ở các nghiên cứu khác nhau là do tiêu chuẩn xác định phôi thể khảm được sử dụng khác nhau. Trong nghiên cứu của Ziebe và cộng sự (2003), phôi được cho là bình thường mặc dù vẫn có mặt một số lượng nhỏ phôi bào bất thường trong phôi.
Tác giả này cho rằng những phôi này vẫn có khả năng phát triển bình thường 15. Quá trình kích thích buồng trứng và điều kiện nuôi cấy phôi có thể gây hiện tượng phôi thể khảm. Kết quả nghiên cứu của Baart và cộng sự (2007) 9 thấy rằng kích thích buồng trứng quá mạnh cũng như nuôi cấy phôi trong điều kiện nồng độ oxygen cao có ảnh hưởng đến tỷ lệ phôi thể khảm 16. Phôi thể khảm thường phát triển chỉ đến giai đoạn phôi dâu và ngừng không phát triển đến giai đoạn phôi nang.
Baart và cộng sự nghiên cứu 12 phôi dâu tan đông thấy cả 12 phôi đều là phôi thể khảm.