Nghiên cứu ứng dụng hệ thống theo dõi phôi liên tục (Time lapse) trong thụ tinh ống nghiệm

Bài viết trình bày đánh giá tần suất các bất thường phân chia, xác định mối liên quan giữa chất lượng phôi với động học phát triển của phôi đến ngày 2 trong điều kiện thụ tinh ống nghiệm.

Tài liệu tham khảo Aitken R J, Best F.S.M., Richardson D.W, Djahanbakhch O, Mortimer D, Tempelton A A, Lees, M.M 1982 An analysis of sperm function in cases of unexplained infertility: Conventional criteria, movement Characteristics and fertilizing capacity Fertility & Sterility 38 (1): 212- 221 Aitken RJ, De Iuliis GN, Finnie JM, Hedges A, McLachlan RI 2010 Analysis of the relationships between oxidative stress, DNA damage and sperm vitality in a patient population: Development of diagnostic criteria Hum Reprod 25(10):2415–26 Alikani M, Ceklenikak NA, Walter E, Cohen J 2003 Monozygonic twining following assisted conception: an analysis of 81 consecutive cases Human Reprod 18:1937-41 Bostofte E., Serup J, Rebbe H 1982 Relation between sperms count & semen volume, and pregnancies obtained during twenty- year follow- up period International Journal of Andrology 5: 267- 275 Coccia ME, Becattini C, Criscuoli L, Fuzzi B, Scarsell G 1997 A sperm survival test and in-vitro fertilization outcome in the presence of male factor infertility Human Reprod 12(9):1969-1973 Coccia ME, Becattini C, Criscuoli L, Fuzzi B, Scarselli G, Taha EA, et al 2012 The rapid detection of cytotoxicity using amodified human sperm survival assay Fertil Steril 25(4):311–7 De Amicis F, Santoro M, Guido C, Russo A, Aquila S 2012 Epigallocatechin gallate affects survival and metabolism of human sperm Mol Nutr Food Res 56(11):1655–64 Eskandar M 2002 Is 24h sperm motility a useful IVF measure when male infertility is not apparent Acta Obstert gynecol Scand 81:328-330 Francon J.G, Mauri A.L, Petersen C.G, Bauruffi R.L.R, Campos M.S, Oliveira J.B.A 1993 Efficacy of the sperm survival test for the prediction of oocyte fertilization in culture Human Reprod 8(6):916-918 10 Ghoshal JA, Sawant VG, Shakya PS 2014 Comparative Study of Sperm Vitality in Fertile and Infertile Males J Evol Med Dent 3(69):14758–62 11 Gopalkrishnan K, Padwal V, Meherji P.K, Gokral J.S, Shah R, Juneja H.S 2000 Poor quality of sperm as it affects repeated early pregnancy loss Archives of Andrology 45: 111-117 12 Moskovtsev SI, Willis J, White J, Mullen JBM 2007 Sperm survival: Relationship to age-related sperm DNA integrity in infertile men Syst Biol Reprod Med 53(1):29–32 13 Moskovtsev SI, Librach CL 2013 Spermatogenesis Methods Mol Biol 927:13–9 14 Mostafa T 2010 Cigarette smoking and male infertility J Adv Res 1:179-186 15 Ozmen B, Caglar GS, Koster F, Schopper B, Diedrich K, Al-Hasani S 2007 Relationship between sperm DNA damage, induced acrosome reaction and viability in ICSI patients Reprod Biomed Online.15(2):208–14 16 Speroff L, Fritz M 2005 Male infertility In: Speroff L, Fritz M,eds Clinical Gynecologic Endocrinology and Infertility Lippincott Williams and Wilkins 1135-74 17 Taha EA, Ez-Aldin AM, Sayed SK, Ghandour NM, Mostafa T 2012 Effect of smoking on sperm vitality, DNA integrity, seminal oxidative stress, zinc in fertile men Urology 80(4):822–5 18 Veek LL, Zaninovic A 2003 An atlas of human blastocyst Parthenon Publishing Group, New York 19 WHO 2010 World Health Organization laboratory manual for the examination and processing of human semen WHO Press, Geneva NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THEO DÕI PHÔI LIÊN TỤC (TIME LAPSE) TRONG THỤ TINH ỐNG NGHIỆM TẠP CHÍ PHỤ SẢN - 15(04), 83 - 88, 2018 PHỤ KHOA – NỘI TIẾT, VÔ SINH NGUYỄN THỊ THÁI THANH, LÊ MINH TÂM, NGUYỄN VĂN TRUNG, NGUYỄN THỊ TÂM AN, CAO NGỌC THÀNH Nguyễn Văn Trung, Lê Minh Tâm, Nguyễn Thị Tâm An, Nguyễn Thị Thái Thanh, Cao Ngọc Thành Bệnh viện Trường Đại học Y Dược Huế Từ khóa: Time lapse, phôi bào đa nhân, phân chia bất thường, phân chia ngược Tóm tắt Mục tiêu: đánh giá tần suất bất thường phân chia, xác định mối liên quan chất lượng phôi với động học phát triển phôi đến ngày điều kiện thụ tinh ống nghiệm Phương pháp nghiên cứu: tổng số 106 chu kì điều trị kỹ thuật thụ tinh ống nghiệm có sử dụng hệ thống theo dõi nuôi cấy phôi liên tục Trung tâm Nội tiết sinh sản vô sinh, Bệnh viện Đại học Y Dược Huế thời gian từ tháng 4/2016 đến tháng 10/2017 Nghiên cứu theo phương pháp mô tả cắt ngang Kết quả: Tổng số 846 phôi từ 106 bệnh nhân đánh giá hệ thống theo dõi phôi liên tục Các bất thường hợp tử, phôi bào đa nhân, phân chia bất thường thành tế bào phân chia ngược tầm sốt Những phơi chất lượng tốt có thời gian xuất hợp tử dung hợp tiền nhân sớm đồng thời khoảng thời gian T 2pn-f T f-2c ngắn so với phôi bào chất lượng Khơng có khác biệt tốc độ phân chia nhóm độ tuổi vợ tham gia nghiên cứu Kết luận: Sử dụng hệ thống theo dõi phôi liên tục giúp phát bất thường q trình phân chia phơi mà phương pháp đánh giá hình thái thơng thường khơng phát Dựa vào thời gian xuất thể cực, dung hợp tiền nhân khoảng thời gian T 2pn-f, T f-2c tiên lượng hình thái phơi ngày Từ khóa: Time lapse, phơi bào đa nhân, phân chia bất thường, phân chia ngược 82 Tác giả liên hệ (Corresponding author): Nguyễn Văn Trung, email: vantrung.li@gmail.com Ngày nhận (received): 10/12/2017 Ngày phản biện đánh giá báo (revised): 05/01/2018 Ngày báo chấp nhận đăng (accepted): 12/01/2018 RESEARCH ON THE APPLICATION OF TIME LAPSE MONITORING SYSTEM IN IN VITRO FERTILITY PROCEDURE Purpose: aims to evaluating the frequency of division abnomalies, determining the relationship between mophokinetic of embryo and quality of day embryo Tập 15, số 04 Tháng 03-2018 Tập 15, số 04 Tháng 03-2018 Abstract 83 Method: The study was carried out on a total of 106 cycles of in vitro fertilization using a time lapse system for embryo culture at the Hue Center for Reproductive Endocrinology and Infertility, Hue University Hospital in the period from April 2016 to October 2017 Results: A total of 846 embryos from 106 patients were evaluated by time lapse system Abnormal zygote, embryo multinucleation, irregular cleavage into cells, and reverse cleavage were screened Good quality embryos have a shorter time of appear pronuleoli and fusion two pronucleoli, while T 2pn-f and T f-2c are shorter than those of lesser quality embryos There was no difference in the rate of cleavage between the age groups participating in the study Conclusion: time lapse system can detect abnormalities in the embryo cleavage process that conventional morphological evaluation methods can not detect Based on the time of occurrence of second polar body, the fusion two pronucleoli and timeframes T 2pn-f, T f-2c can predict the morphology quality of day embryo 84 Năm 1970, đời Louise Brown đánh dấu đời em bé thụ tinh ống nghiệm Quá trình thụ tinh người hồn tồn thực bên ngồi thể giúp cho cặp vợ chồng mong có Hơn 40 năm nghiên cứu ứng dụng lâm sàng kĩ thuật thụ tinh ống nghiệm có bước phát triển không ngừng Các bước phát triển nghiên cứu từ kích thích buồng trứng, điều kiện ni cấy, kĩ thuật thụ tinh, môi trường nuôi cấy, phương pháp chọn lọc phơi Mục đích nghiên cứu thử nghiệm để tăng tỉ lệ thụ tinh trẻ sinh sống chương trình hỗ trợ sinh sản Bên cạnh gia tăng tỉ lệ thai biến chứng thai kì phải giảm thiểu tối đa Để đánh giá hiệu trung tâm thụ tinh ống nghiệm tỉ lệ đa thai phải 10% [4] Phương pháp ứng dụng phổ biến trung thụ tinh ống nghiệm để chọn lựa chọn phôi chuyển dựa theo hình thái phơi ngày chuyển phơi: số lượng phơi bào, tỉ lệ phân mảnh, kích thước, phân bố phơi bào, có xuất phơi bào đa nhân hay khơng Tuy nhiên dựa hình thái phơi ngày chuyển phơi thơng tin để chọn lựa phơi có chất lượng tốt để chuyển trữ có phần hạn chế Phơi chọn mang khuyết tật di truyền khơng làm tổ sẩy thai sớm [1] Do để có them thơng tin cho việc lựa chọn phôi nhiều nhà nghiên cứu đề nghị phôi cần đánh giá liên tục trình phân chia [15;10] Hệ thống theo dõi phơi liên tục (Timelapse) hệ thống kính hiển vi đảo ngược thiết kế thu gọn để đặt bên tủ cấy, nhờ phần mềm điều khiển chuyên dụng để ghi nhận hình ảnh q trình phân chia phơi ni cấy Những hình ảnh ghi nhận kết nối để tạo thành video toàn diện hoạt động phân chia phôi bên tủ cấy Nhờ hệ thống theo dõi phôi liên tục giúp phát bất thường giai đoạn phân bào phơi q trình ni cấy Bên cạnh dựa vào kiện kiện phân chia phơi so sánh lựa chọn phơi có khả phát triển tốt [14] Do chúng tơi tiến hành “nghiên cứu ứng dụng hệ thống theo dõi phôi liên tục (time lapse) thụ tinh ống nghiệm” nhằm mục tiêu đánh giá tần suất bất thường phân chia phơi q trình ni cấy xác định mối liên quan chất lượng phôi với động học phát triển phôi đến ngày Nghiên cứu thực tổng số 106 chu kì điều trị kỹ thuật thụ tinh ống nghiệm có sử dụng hệ thống theo dõi nuôi cấy phôi liên tục Trung tâm Nội tiết Sinh sản Vô sinh, Bệnh viện Đại học Y Dược Huế thời gian từ tháng 4/2016 đến tháng 10/2017 Nghiên cứu theo phương pháp mơ tả cắt ngang Những trường hợp có định thụ tinh ống nghiệm kích thích buồng trứng cho người vợ từ ngày chu kỳ Sau nang noãn trưởng thành tiến hành chọc hút trứng sau tiêm hCG 34-36 hướng dẫn siêu âm đầu dò âm đạo Trứng sau chọc hút nuôi cấy môi trường G-IVF plus (Vitrolife, Sweden) vòng để ổn định trưởng thành Sau tiến hành tách lớp tế bào hạt tế bào vành tia bên ngồi tác động học denude pipette có đường kính 135µm (Vitrolife, Sweden) hoạt tính enzyme hyaronurase 80 IU (Hyase 10X, Vitrolife, Sweden) Trứng nuôi cấy tiếp môi trường G-IVF plus trước tiến hành thủ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương trứng (ICSI - Intracytoplasmic Sperm Injection) Tinh trùng xử lý với quy trình lọc rửa theo thang nồng độ với Silselect (Fertipro, Belgium) Flushing (Fertipro, Belgium) để chọn lọc tinh trùng tốt để tiến hành thụ tinh Trứng sau thụ tinh ni đĩa cấy 16 giếng WOW (Vitrolife,Sweden) chứa 100µl môi trường G-TL (Vitrolife,Sweden) phủ 3ml dầu OVOIL (Vitrolife,Sweden) Đĩa chứa trứng sau thụ tinh đặt tủ nuôi cấy Galaxy 170R cài đặt với nhiệt độ 370C, 5,5% CO2 5% 02 48 Hình ảnh phơi ghi lại 10 phút lần mặt phẳng để ghi nhận đánh giá hoạt động phân chia phôi bên tủ cấy Việc ghi nhận hoạt động phân chia phôi bên tủ cấy điều khiển hệ thống timelapse primovision (Vitrolife,Sweden) Xử lý thống kê với phần mềm SPSS 21 for Windows với khác biệt có ý nghĩa thống kê giá trị p< 0.05 Kết Tổng số 846 phôi quan sát từ 106 bệnh nhân điều trị thụ tinh ống nghiệm có sử dụng hệ thống theo dõi phôi liên tục Trung tâm Nội tiết Sinh sản Vô sinh, Bệnh viện Đại học Y Dược Huế Mỗi phôi theo dõi hoạt động phân chia sau thụ tinh thủ thuật ICSI đến 48 sau nuôi cấy Các mốc thời gian quan trọng trình phát triển phôi bên tủ cấy mô tả bảng Phôi bào đa nhân cho phân chia bất thường tỉ lệ mảnh vỡ thấp so với phôi bào đơn nhân 3,75±5,42 so với 10,97±16,53, sai khác có ý nghĩa thống kê với p=0,05 Trong hợp tử bất thường khơng ảnh hưởng đến tỉ lệ mảnh vỡ ảnh hưởng đến số lượng phôi bào Nhưng phôi phát triển từ hợp tử bất thường có số lượng tế bào so với hợp tử bình thường (4,47±1,11 so với 3,90±0,96, p=0,00 tương ứng) Tương tự phơi có biểu phân chia ngược ảnh hưởng đến độ phân mảnh phơi, nhiên ảnh hưởng đến số lượng phơi bào Những phơi có biểu phân chia ngược cho thấy số tế bào vào ngày Bảng 1: Tóm tắt hoạt động phân chia phơi Đặc điểm Số lượng Trung bình Thể cực thứ 846 3:47±1:37 Xuất tiền nhân 846 9:29±3:14 Dung hợp tiền nhân 846 24:19±4:11 tế bào 767 27:02±4:24 tế bào 746 35:51±5:02 tế bào 665 38:07±4:00 tế bào 136 40:30±4:12 tế bào 49 42:14±3:39 tế bào 12 44:01±3:06 tế bào 10 44:38±3:04 Nhỏ 1:30 4:50 13:35 17:16 10:10 25:27 26:17 34:56 38:15 39:43 Bảng 2: Chất lượng phôi bào bất thường phân chia Đặc điểm Số lượng Số lượng phôi bào Có 76 3,95±0,78 Khơng 770 3,96±1,01 Phơi bào đa nhân P value 0,12 Có 24 3,29±0,86 Hợp tử bất thường Khơng 822 3,97±0,99 P value 0,00 Có 88 4,47±1,11 Phân chia bất thường 1-3 Khơng 758 3,90±0,96 0,00 Có 11 3,45±0,93 Phân chia ngược Không 835 3,96±0,99 P value 0,10 Lớn 26:30 31:50 46:40 48:50 47:36 48:17 48:15 48:48 48:48 48:48 Tỉ lệ mảnh vỡ 3,75±5,42 10,97±16,53 0,00 12,71±19,5 10,26±15,88 0,46 10,85±15,05 10,26±19,1 0,74 5,91±8,89 10,38±16,05 0,13 Tập 15, số 04 Tháng 03-2018 Tập 15, số 04 Tháng 03-2018 Đặt vấn đề Đối tượng phương pháp nghiên cứu TẠP CHÍ PHỤ SẢN - 15(04), 83 - 88, 2018 PHỤ KHOA – NỘI TIẾT, VÔ SINH NGUYỄN VĂN TRUNG, LÊ MINH TÂM, NGUYỄN THỊ TÂM AN, NGUYỄN THỊ THÁI THANH, CAO NGỌC THÀNH 85 Tập 15, số 04 Tháng 03-2018 Bảng 4: Mối liên quan độ tuổi vợ hoạt động phân chia phôi Tuổi vợ Đặc điểm Dưới 35 (%,n) Từ 35 trở lên (%,n) Hợp tử bất thường 4,2% (1) 95,8% (23) Phân chia bất thường 1-3 43,2% (38) 56,8% (50) Phân bào ngược 36,4% (4) 63,6% (7) Phôi bào đa nhân 35,5% (27) 64,5% (49) Thể cực thứ 3:51±1:45 3:33±0:59 Xuất tiền nhân 9:30±3:19 9:27±2:55 Dung hợp tiền nhân 24:21±4:09 24:13±4:18 tế bào 27:01±4:17 27:04±4:47 tế bào 35:50±5:01 35:51±5:05 tế bào 38:14±3:57 37:43±4:10 T pb-2pn 5:39±2:53 5:53±2:44 T 2pn-f 14:50±3:49 14:46±3:57 T f-2c 3:00±1:44 2:56±1:24 T 2c-3c 10:06±3:30 10:25±3:15 T 3c-4c 2:25±3:21 2:12±3:01 Pvalue 0,00 0,20 0,62 0,45 0,00 0,85 0,71 0,90 0,97 0,20 0,33 0,80 0,70 0,33 0,48 so với phơi bào bình thường, nhiên khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê (3,45±0,93 so với 3,96±0,99, p=0.10 tương ứng) Kết cho thấy có khác biệt thời gian hình thành thể cực, hình thành tiền nhân, dung hợp tiền nhân khoảng thời gian (T pb-2pn), (T 2pn-f), (T f-2c) phơi có số lượng ≥4 tế bào, khác biệt có ý nghĩa thống kê với p 30%) khơng có khác biệt, bao gồm: tỷ lệ thai beta-hCG > 25 mIU/mL (tương ứng 49%, 57% 60%), tỷ lệ thai lâm sàng (tương ứng 33%, 47% 20%) tỷ lệ sẩy thai (tương ứng 6,5%, 13,3% 0%) (p > 0,05) Kết luận: Tỷ lệ phân mảnh DNA tinh trùng không ảnh hưởng đến kết điều trị ICSI Tác giả liên hệ (Corresponding author): Nguyễn Thị Quỳnh Tiên, email: quynhtien271291@gmail.com Ngày nhận (received): 22/12/2017 Ngày phản biện đánh giá báo (revised): 05/01/2018 Ngày báo chấp nhận đăng (accepted): 12/01/2018 Đặt vấn đề Có khoảng 30-40% trường hợp muộn có nguyên nhân từ hai vợ chồng khoảng 20% bất thường tinh trùng người chồng[1] Trong đó, yếu tố quan tâm chẩn đốn vơ sinh nam thường dựa vào thông số tinh dịch đồ, bao gồm: thể tích tinh dịch, pH, mật độ, độ di động hình dạng tinh trùng Tuy nhiên, khoảng Tập 15, số 04 Tháng 03-2018 Tập 15, số 04 Tháng 03-2018 Tài liệu tham khảo Kết luận kiến nghị TẠP CHÍ PHỤ SẢN - 15(04), 89 - 93, 2018 PHỤ KHOA – NỘI TIẾT, VÔ SINH NGUYỄN VĂN TRUNG, LÊ MINH TÂM, NGUYỄN THỊ TÂM AN, NGUYỄN THỊ THÁI THANH, CAO NGỌC THÀNH 89 ... tiến hành ? ?nghiên cứu ứng dụng hệ thống theo dõi phôi liên tục (time lapse) thụ tinh ống nghiệm? ?? nhằm mục tiêu đánh giá tần suất bất thường phân chia phơi q trình ni cấy xác định mối liên quan... thơng tin cho việc lựa chọn phôi nhiều nhà nghiên cứu đề nghị phơi cần đánh giá liên tục q trình phân chia [15;10] Hệ thống theo dõi phơi liên tục (Timelapse) hệ thống kính hiển vi đảo ngược thiết... quan chất lượng phôi với động học phát triển phôi đến ngày Nghiên cứu thực tổng số 106 chu kì điều trị kỹ thuật thụ tinh ống nghiệm có sử dụng hệ thống theo dõi nuôi cấy phôi liên tục Trung tâm