“Siêu vi phẫu” trong thụ tinh trong ống nghiệm


Kỹ thuật vi thao tác (micromanipulation) là các kỹ thuật giúp thao tác được trên từng tế bào như tinh trùng, trứng, hoặc phôi dưới kính hiển vi độ phóng đại lớn (200-300 lần), phôi để tạo ra phôi người, làm tăng khả năng sống và phát triển của phôi, đồng thời có thể giúp chẩn đoán phát hiện ra các bất thường của phôi. Tất cả các ứng dụng của vi thao tác vào điều trị hiếm muộn đã từng bước được áp dụng thành công ở Việt nam.

Vi thao tác bao gồm là những kỹ thuật biến những thao tác của tay người với biên độ rất lớn thành cũng thao tác với biên độ cực nhỏ, chỉ vài micromet (1/1000 milimet). Các kỹ thuật này giúp con người có thể thực hiện phẫu tích trên từng tế bào đơn lẻ. Từ xưa đến nay, con người đã đi từ mổ xẻ trên cơ thể, trên các bộ phận trong cơ thể dưới mắt thường, đến vi phẫu thuật trên các các tổ chức có kích thước nhỏ (mắt, vòi trứng, ống dẫn tinh…) hoặc trên các mạch máu để chữa bệnh. Hiện nay, với các kỹ thuật vi thao tác, con người có thể thực hiện được các “phẫu thuật” ngay trên từng tế bào.

Kỹ thuật vi thao tác thường được thực hiện trên một loại kính hiển vi đặc biệt gọi là “kính hiển vi đảo ngược”. Các phẫu tích trên tế bào thường được thực hiện thông qua các hệ thống dẫn truyền chuyển động tinh vi gọi là hệ thống vi thao tác. Các chuyển động từ tay người được truyền đến các “dụng cụ” phẫu tích cực nhỏ bằng thủy tinh. Qua đó, người ta có thể phẫu tích trên tế bào khi nhìn dưới kính hiển vi có độ phóng đại từ 200-300 lần.

ICSI: sự cân bằng “quyền lực” giữa trứng và tinh trùng

Ở người, mỗi tháng có 1 trứng được phóng thích từ 1 trong 2 buồng trứng của người phụ nữ. Trong khi đó, hàng ngày có hàng trăm triệu tinh trùng được sản xuất từ tinh hoàn. Mỗi lần xuất tinh, tinh dịch chứa trên 50 triệu tinh trùng. Hiện tượng thụ tinh thật sự chỉ diễn ra giữa 1 trứng và 1 tinh trùng. Như vậy, theo cơ chế sinh lý ở người, hàng chục triệu tinh trùng khỏe mạnh được sinh ra và chết đi chỉ để có được 1 tinh trùng thụ tinh với một trứng mỗi tháng.

Dù vậy, nếu tinh trùng trong tinh dịch giảm về số lượng và chất lượng, khả năng thụ tinh bình thường sẽ rất khó xảy ra, thậm chí là không thể xảy ra. Kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON) ra đời từ năm 1978 là một sự phát triển vượt bậc về ứng dụng sinh học vào y học. Tuy nhiên, TTTON cũng chỉ giúp giải quyết các trường hợp hiếm muộn do tắc vòi trứng ở nữ. Trong TTTON cổ điển, người ta cần phải có từ hàng trăm ngàn tinh trùng khỏe mạnh để nuôi cấy cùng với trứng để hy vọng có hiện tượng thụ tinh bên ngoài cơ thể.

Chỉ đến năm 1992, khi người ta bắt đầu nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật vi thao tác vào hỗ trợ sinh sản thì vấn đề hiếm muộn do nam giới mới được giải quyết một các triệt để. Kỹ thuật này gọi là tiêm tinh trùng vào bào tương trứng (ICSI). Trong kỹ thuật này, người ta có hút một tinh trùng vào một kim thủy tinh cực nhỏ, đường kính khoảng 6-7 micromet (nhỏ hơn rất nhiều lần so với sợi tóc). Sau đó, tinh trùng được tiêm thẳng vào tế bào trứng để tạo ra sự thụ tinh giữa trứng và tinh trùng. Trước đây, người dàn ông phải sản xuất ra tối thiểu hàng chục triệu tinh trùng mỗi ngày để có khả năng được làm cha. Ngày nay, chỉ với một vài tinh trùng, nam giới đã có khả năng làm cha của những đứa con khỏe mạnh. Ngay cả với một vài tinh trùng non, lấy từ mô tinh hoàn, cũng giúp nam giới có khả năng có con của chính mình.

Kỹ thuật ICSI đã được thực hiện thành công đầu tiên ở Việt nam từ năm 1998.

Chữa bệnh cho phôi

Trong quá trình phát triển, phôi người có thể có một số bất thường trong phân chia các phôi bào. Sự bất thường này thường biểu hiện bằng các mảnh vỡ của bào tương (fragment) bên trong phôi. Sự tồn tại của các mảnh vỡ này có thể ảnh hưởng đến sự phát triển tiếp theo của phôi. Để “điều trị” tình trạng “bệnh lý” này của phôi, người ta đã nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật vi thao tác để lấy đi các mảnh vỡ này ra khỏi phôi (fragmentation removal).

Tương tự trường hợp trên, khi đông lạnh và rã đông các phôi trong thụ tinh trong ống nghiệm, trong một số trường hợp, 1 vài phôi bào của phôi có thể bị chết, trong khi các phôi bào khác trong phôi vẫn có thể sống và phát triển bình thường. Sản phẩm thoái hóa từ các tế bào chết có thể ảnh hưởng đến các phôi bào còn lại. Cũng như trên, người ta có thể dùng những kim thủy tinh với đường kính cực nhỏ vào vài chục micromet (nhỏ hơn sợi tóc) để hút bỏ các tế bào chết ra khỏi phôi, giúp tăng khả năng phát triển tiếp tục của phôi.

Các kỹ thuật trên đã được áp dụng tại nhiều trung tâm TTTON trên thế giới để cải thiện chất lượng phôi. Hiện nay, tại Việt nam, trung tâm IVF Vạn hạnh (Bệnh viện Vạn hạnh) và IVFAS (Bệnh viện An sinh) đã nghiên cứu áp dụng kỹ các kỹ thuật trên từ năm 2009 để làm giúp tăng khả năng sống và phát triển của phôi TTTON.

Chẩn đoán di truyền cho phôi

Trước nay, người ta phải đợi đến khi người phụ nữ có thai, sau đó mới thực hiện các phác đồ chẩn đoán tiền sản để xem thai nhi có bất thường hay không. Nếu thai bất thường, bác sĩ sẽ khuyên người mẹ bỏ thai. Hầu hết, việc bỏ thai phải thực hiện vào 3 tháng giữa của thai kỳ, khi thai đã lớn. Điều này có thể gây sang chấn về tâm lý, thực thể và có thể để lại di chứng lâu dài trên người mẹ, đặc biệt những người mẹ có nguy cơ cao bất thường thai nhi hoặc thai bất thường lập lại nhiều lần.

Để giảm thiểu vấn đề phá bỏ thai do bất thường di truyền, người ta cố gắng tìm cách chẩn đoán bất thường về di truyền của phôi để chọn lựa phôi tốt sau đó mới cấy vào tử cung. Kỹ thuật vi thao tác một lần nữa đã được các nhà khoa học áp dụng vào mục đích này. Kỹ thuật sinh thiết phôi bào để làm chẩn đoán di truyền đã được áp dụng thành công lần đầu tiên trên thế giới hơn 15 năm. Gần đây, kỹ thuật này ngày càng được phát triển trên thế giới.

Trong kỹ thuật sinh thiết phôi, một kim thủy tinh nhỏ, đường kính khoảng vài chục micromet được đưa vào phôi để hút lấy một phôi bào (có thể hai). Sau đó, phôi bào này được gửi đi chẩn đoán di truyền. Nếu kết quả chẩn đoán di truyền bình thường, phôi sẽ được cấy vào buồng tử cung.

Qui trình chẩn đoán di truyền phôi đã được các nhà khoa học Việt nam thuộc Đại học Y Dược TPHCM, Hội Nội tiết sinh sản và vô sinh TPHCM và trung tâm IVF Vạn hạnh phối hợp xây dựng thành công lần đầu tiên ở Việt nam vào giữa năm 2009. Đây là đề tài nghiên cứu cấp thành phố do Sở Khoa học công nghệ TPHCM quản lý. Tuy nhiên, kỹ thuật này hiện chưa được Bộ Y tế cho phép ứng dụng trên lâm sàng.

Giúp phôi dễ làm tổ vào tử cung hơn

Trứng người và phôi người giai đoạn đầu được bảo vệ bởi một màng protein bên ngoài gọi là màng trong suốt (zona pellucida). Sau khi phôi di chuyển đến tử cung, phôi phải thoát ra khỏi màng này để có thể tiếp xúc với nội mạc tử cung. Sau đó phôi bắt đầu chui vào trong nội mạc tử cung (gọi là hiện tượng làm tổ) để có thể lấy chất dinh dưỡng từ máu mẹ và tiếp tục phát triển.

Trong một số trường hợp, do bất thường có sẵn ở màng trong suốt trứng và phôi, hoặc do trong quá trình nuôi cây ở điều kiện nhân tạo, màng trong suốt trở nên cứng chắc hơn, điều này làm cho phôi không chui ra khỏi lớp màng này và bị “nhốt” lại trong đó. Phôi không thể tiếp xúc được với nội mạc tử cung để làm tổ. Ngoài ra, cũng có những trường hợp phôi thoát màng trễ hơn bình thường (trễ trên 1 ngày), dẫn hiện tượng “lệch pha” giữa phôi và tử cung mẹ, làm phôi giảm khả năng làm tổ bình thường.

Kỹ thuật vi thao tác cũng đã được các nhà khoa học nghiên cứu áp dụng để giúp phôi dễ thoát ra khỏi màng trong suốt hơn. Trong kỹ thuật hỗ trợ phôi thoát màng (assisted hatching), người ta dùng một dung dịch Tyrode có tính acid yếu hoặc tia laser không tiếp xúc để làm mỏng hay làm thủng một đoạn trên màng trong suốt. Điểm yếu trên màng trong suốt này sẽ tạo thuận lợi cho phôi sau đó thoát màng và làm tổ vào nội mạc tử cung đúng thời điểm.

Kỹ thuật hỗ trợ phôi thoát màng được áp dụng thành công đầu tiên ở Việt nam tại IVF Vạn Hạnh (tháng 5/2008) và hiện nay đã được áp dụng thường qui tại một số trung tâm hỗ trợ sinh sản hàng đầu ở Việt nam.

Các triển vọng khác của kỹ thuật vi thao tác

Ngoài các ứng dụng nêu trên, các kỹ thuật vi thao tác hiện nay đang được ứng dụng rất mạnh mẽ trên các lãnh vực nghiên cứu và áp dụng thực tiễn khác như chuyển gien, liệu pháp gen trên tế bào, chuyển nhân tế bào, tạo phôi nhân bản vô tính… Đây là những lãnh vực bắt đầu được các nhà khoa học ở Việt nam thuộc nhiều lãnh vực chú ý và đầu tư nghiên cứu phát triển trong những năm gàn đây.

Vừa qua, tại Việt nam, Hội Nội tiết sinh sản và Vô sinh TPHCM (HOSREM) đã tổ chức hội thảo đầu tiên tại Việt nam về “Kỹ thuật vi thao tác trong hỗ trợ sinh sản” hai ngày 5 và 6 tháng 12, 2009. Hội thảo đã đáp ứng được sự quan tâm của nhiều cá nhân tổ chức có liên quan trong lãnh vực này bao gồm đại biểu đến từ các trung tâm TTTON trong cả nước, các trường đại học, viện nghiên cứu trong địa bàn TPHCM. Ngoài các chuyên gia trong lãnh vực này ở việt nam, hội thảo cũng có sự tham gia trao đổi trao đổi kinh nghiệm và thông tin mới của các chuyên gia đến từ Singapore và Đan mạch.

Việc ứng dụng thành công hàng loạt các kỹ thuật vi thao tác vào hỗ trợ sinh sản tại Việt nam trong những năm gần đây đã góp phần vào sự phát triển rất nhanh của lãnh vực này tại Việt nam. Chúng tôi tin rằng, cùng với sự quan tâm và đầu tư về lãnh vực công nghệ sinh học của nhiều tổ chức khoa học và của nhà nước, kỹ thuật vi thao tác sẽ ngày càng phát triển mạnh hơn và được ứng dụng trên nhiều lãnh vực khác nhau ở Việt nam.

ThS. BS. Hồ Mạnh Tường

Tổng thư ký HOSREM

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Up ↑

%d bloggers like this: