Ứng dụng xét nghiệm di truyền phôi tiền làm tổ trong hỗ trợ sinh sản

CN. Đỗ Thị Linh, Ths. Võ Nguyên Thức
IVFMD, Bệnh viện Mỹ Đức

Xét nghiệm di truyền phôi tiền làm tổ là gì?

Xét nghiệm di truyền phôi tiền làm tổ được ứng dụng để phát hiện các bất thường di truyền ở phôi được tạo ra từ thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON) trước khi được chuyển cho bệnh nhân. Kỹ thuật xét nghiệm di truyền bắt đầu với việc sinh thiết phôi phân chia ở ngày 3 hoặc phôi nang ở ngày 5 hoặc ngày 6 nhằm thu nhận một vài tế bào chứa vật chất di truyền đại diện phôi. Tuy nhiên, sinh thiết phôi nang ngày nay được áp dụng phổ biến do có thể thu nhận được nhiều tế bào hơn và ít ảnh hưởng đến phôi.

Trước đây, xét nghiệm di truyền phôi tiền làm tổ được biết đến với hai kĩ thuật là sàng lọc di truyền tiền làm tổ (Preimplantation genetic screening_PGS) và chuẩn đoán di truyền tiền làm tổ (Preimplantation genetic diagnosis_PGD). Tuy nhiên, từ tháng 9-2017,Hiệp hội phôi học và sinh sản Châu Âu (European Society of Human Reproduction and Embryology_ESHRE) đã thống nhất thay đổi cách gọi chung của hai thuật ngữ PGS và PGD thành xét nghiệm di truyền tiền làm tổ (Preimplantation Genetic Testing_PGT). Trong đó, PGT được chia thành 3 nhóm: (1) PGT nhằm xác định bất thường về số lượng nhiễm sắc thể(PGT for aneuploidy_ PGT-A), (2) PGT nhằm xác định đột biến đơn gen (PGT for monogenic defects_ PGT-M) và (3) PGT nhằm xác định bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể (PGT for chromosome structural rearrangement_ PGT-SR).

Chỉ định của xét nghiệm di truyền tiền làm tổ như thế nào?

Theo hướng dẫn thực thành của ESHRE, xét nghiệm di truyền tiền làm tổ được chỉ định như sau:

• PGT-A thường được áp dụng cho bệnh nhân lớn tuổi (>35 tuổi), sảy thai liên tiếp (>2-3 lần), thất bại làm tổ nhiều lần hoặc có con bị bất thường lệch bội nhiễm sắc thể (NST) như các hội chứng Down, Turner, Edwards, Patau…

• PGT-M thường chỉ định cho nhóm bệnh nhân có các đột biến di truyền đơn gen (ví dụ như bệnh thiếu máu Thalassemia), đột biến gen liên kết NST giới tính (bệnh rối loạn đông máu Hemophilia A), hội chứng lặp lại, mất hoặc thêm bazơ nito hay tìm tương hợp HLA (Human Leukocyte Antigen).

• PGT-SR thường áp dụng cho đối tượng có bất thường cấu trúc NST ngoài các chỉ định bất thường NST của PGT-A, bao gồm: mất đoạn, chèn đoạn, chuyển đoạn không cân bằng…

Hiệu quả hỗ trợ sinh sản kết hợp với PGT-A như thế nào?

Hiện nay, PGT-A chiếm hơn 90% trường hợp TTTON có chỉ định PGT, chủ yếu áp dụng cho nhóm bệnh nhân lớn tuổi, thất bại làm tổ nhiều lần nhằm chọn phôi tiềm năng tốt nhất cho chuyển phôi. Theo số liệu cập nhật vào năm 2018, 40% chu kỳ TTTON tại Mỹ có thực hiện PGT-A. Bên cạnh chỉ định PGT-M, PGT-SR thì chỉ định PGT-A ngày càng được áp dụng mở rộng. Chính vì vậy, hiệu quả PGT-A ngày càng được quan tâm.

Một vài nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có nhóm chứng (Randomized controlled clinical trial_RCT) cho thấy PGT-A cải thiện tỉ lệ làm tổ và thai diễn tiến. Các nghiên cứu cho thấy PGT-A không có lợi cho những bệnh nhân dưới 35 tuổi, cũng như những bệnh nhân dưới 38 tuổi thực hiện TTTON ở chu kì đầu tiên. Kỹ thuật này có lợi cho bệnh nhân 38 tuổi trong việc cải thiện hiệu quả điều trị. Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng, đối với nhóm bệnh nhân 38 tuổi khi thực hiện PGT-A, việc nuôi phôi nang từ một số lượng phôi hạn chế ở giai đoạn phôi phân chia sẽ làm tăng nguy cơ bệnh nhân không có phôi để sử dụng. Vì vậy, việc tư vấn bệnh nhân thực hiện PGT cần thực hiện một cách có chọn lọc trên từng nhóm bệnh và cần cung cấp đầy đủ lợi ích và nguy cơ kèm theo.

Chi phí gia tăng trong chu kỳ TTTON kết hợp PGT cũng là vấn đề cần quan tâm. Một phân tích hiệu quả chi phí trên 11.000 chu kỳ TTTON kết hợp PGT-A cho thấy PGT-A đạt hiệu quả chi phí khi bệnh nhân có hơn 2 phôi nang để sinh thiết. PGT-A liên quan đến gia tăng chi phí cho việc sinh thiết phôi, xét nghiệm di truyền và lưu trữ phôi. Trong khi đó, chu kỳ không thực hiện PGT-A có thể gia tăng chi phí liên quan đến việc chuyển phôi nhiều lần hoặc điều trị liên quan đến đa thai hoặc mất thai sớm. Nhìn chung, PGT-A có thể giúp rút ngắn thời gian để bệnh nhân đạt được kết cục sinh sau TTTON.

Một vấn đề lớn đối với xét nghiệm di truyền trên phôi hiện nay là khả năng sai sót kết quả chẩn đoán gây ra bởi phôi khảm. Phôi khảm là phôi có hiện diện nhiều hơn một dòng tế bào mang vật chất di truyền khác nhau. Vì vậy, việc sinh thiết thu nhận từ 3 đến 5 tế bào phôi để xét nghiệm di truyền đại diện cho cả phôi có nguy cơ bỏ sót phôi bình thường hoặc chọn nhầm phôi bất thường. Một nghiên cứu công bố gần đây cập nhật kết quả khảo sát 151 trung tâm TTTON trên thế giới giúp nhìn nhận rõ hơn hiệu quả sử dụng phôi sau PGT-A. Kết quả khảo sát cho thấy có 125 trung tâm TTTON (chiếm 83% trung tâm được khảo sát) thực hiện PGT-A và chỉ định chủ yếu trên nhóm bệnh nhân lớn tuổi, bệnh nhân thất bại làm tổ nhiều lần. Trong đó, 20% trung tâm được khảo sát cho phép chuyển phôi có kết quả bất thường PGT-A cho bệnh nhân. Trong đó, 49,3% chu kỳ chuyển phôi PGT-A bất thường đạt kết quả thai diễn tiến hoặc sinh sống. Đây là một kết quả khả quan để củng cố thêm cho việc tư vấn bệnh nhân sử dụng phôi với kết quả PGT-A bất thường chọn lọc trong trường hợp không còn lựa chọn nào khác. Như vậy, PGT-A có thể giúp định hướng việc sử dụng phôi ưu tiên về tiềm năng đậu thai chứ không phải là cơ sở để loại trừ hoàn toàn phôi cho sử dụng trong TTTON.

Xu hướng mới của PGT như thế nào?

PGT từ sinh thiết phôi bào là phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay. Tuy nhiên vẫn còn nhiều lo ngại về tính xâm lấn của kĩ thuật có thể ảnh hưởng đến chất lượng phôi và kết quả chuyển phôi. Một hướng tiếp cận mới đang được quan tâm hiện là PGT không xâm lấn (Non invasive preimplantation genetic testing_NI-PGT).

NI-PGT từ miRNA, chuyển hoá của phôi hay proteomics đã được nghiên cứu. Tuy nhiên, việc ứng dụng kỹ thuật này vào lâm sàng vẫn còn nhiều trở ngại.Gần đây, NI-PGT sử dụng DNA tự do (cell free DNA – cfDNA) trong môi trường nuôi cấy hoặc dịch khoang phôi nang là hướng tiếp cận nhiều tiềm năng đang được nhiều tác giả nghiên cứu. Giả thuyết cho rằng sự hiện diện của cfDNA phôi trong môi trường nuôi cấy là do sự phóng thích trong quá trình sửa sai, hay sự chết theo chương trình trong quá trình phát triển của phôi bình thường. Hầu hết các nghiên cứu ghi nhận sự hiện diện của cfDNA trong môi trường hoặc dịch khoang phôi với tỉ lệ khuếch đại DNA thành công cao từ 80-100% và tỉ lệ tương đồng với sinh thiết tế bào lá nuôi phôi từ 75-95%. Cùng với sự hoàn thiện của quy trình thu nhận mẫu và sự tiến bộ trong kĩ thuật phân tích của labo di truyền, NI-PGT sử dụng cfDNA hứa hẹn là kỹ thuật tiềm năng có thể ứng dụng trong tương lai.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

XCimadomo, D. et al., 2016. The Impact of Biopsy on Human Embryo DevelopmentalPotential during Preimplantation Genetic Diagnosis. BioMed Research International, 2016, pp.1–10.

Forman, E.J. et al., 2013. In vitro fertilization with single euploid blastocyst transfer: A randomized controlled trial. Fertility and Sterility, 100(1), p.100–107.e1. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.02.056.

Forman, E.J. et al., 2014. Obstetrical and neonatal outcomes from the BEST Trial: Single embryo transfer with aneuploidy screening improves outcomes after in vitro fertilization without compromising delivery rates. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 210(2), p.157.e1-157.e6. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2013.10.016.

Pasquale Patrizio et al., 2019. Worldwide live births following the transfer of chromosomally “Abnormal” embryos after PGT/A: results of a worldwide web-based survey. Journal of Assisted Reproduction and Genetics 36 (8): 1599-1607

Harton, G. et al., 2011. ESHRE PGD consortium best practice guidelines for organization of a PGD centre for PGD/preimplantation genetic screening. Human Reproduction, 26(1), pp.14–24.

Huang, L. et al., 2019. Noninvasive preimplantation genetic testing for aneuploidy in spent medium may be more reliable than trophectoderm biopsy. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(28), p.201907472. Available at: http://www.pnas.org/lookup/doi/10.1073/pnas.1907472116.

Liu, W.Q. et al., 2017. Non-invasive pre-implantation aneuploidy screening and diagnosis of beta thalassemia IVSII654 mutation using spent embryo culture medium. Annals of Medicine, 49(4), pp.319–328. Available at: http://dx.doi.org/10.1080/07853890.2016.1254816.

Murphy, L.A. et al., 2018. To test or not to test ? A framework for counselling patients on preimplantation genetic testing for aneuploidy ( PGT-A ). , pp.1–8.

Rubio, C. et al., 2019. Embryonic cell-free DNA versus trophectoderm biopsy for aneuploidy testing: concordance rate and clinical implications. Fertility and Sterility.