Phương pháp nuôi cấy phôi bằng công nghệ Time-lapse

Tác giả: Chuyên gia phôi học Vũ Đình Chất – Trưởng phòng LAB – IVF Hồng Ngọc

Thay vì nuôi cấy theo phương pháp thông thường không theo dõi được quá trình phát triển của phôi, thì hiện nay với hệ thống tủ nuôi cấy phôi công nghệ time lapse tại IVF Hồng Ngọc đã và đang mang lại nhiều lợi ích trong điều trị vô sinh hiếm muộn.

Thụ tinh ống nghiệm hay còn gọi là IVF hiện đang là phương pháp điều trị vô sinh tiên tiến và hiệu quả nhất trên thế giới. Trong công nghệ này người ta tiến hành thu trứng và tinh trùng ra ngoài cơ thể để tiến hành thụ tinh và tạo phôi. Những phôi tạo được sẽ được nuôi cấy một số ngày trong phòng thí nghiệm trước khi chuyển trở lại tử cung người phụ nữ để làm tổ và phát triển thành thai nhi.

Mô tả quy trình IVF thì đơn giản như vậy nhưng để có được chất lượng và thành công cao là điều không hề dễ dàng. Việc tạo điều kiện nhân tạo tối ưu cho thụ tinh và nuôi dưỡng những mầm sống đầu tiên này là quan trọng nhất.

Kỹ thuật nuôi cấy phôi trong IVF được thực hiện như thế nào?

Trong quy trình IVF, noãn và tinh trùng sẽ được kết hợp bên ngoài cơ thể để tạo phôi, mầm sống đầu tiên cho sự ra đời của các em bé IVF. Trong quá trình này, noãn và phôi sẽ được nuôi dưỡng trong môi trường nhân tạo là tủ cấy.

Tủ cấy tạo không gian che chở và điều hòa môi trường xung quanh giúp noãn và phôi phát triển an toàn giống như trong vòi trứng và tử cung của người mẹ.

Chính vì vậy, môi trường nuôi cấy phôi (thành phần dinh dưỡng, nhiệt độ, pH môi trường, áp suất thẩm thấu…) cũng như trạng thái tủ nuôi cấy (nhiệt độ, nồng độ không khí phù hợp…) cần được đảm bảo điều kiện tối ưu để giúp noãn và phôi phát triển an toàn, khỏe mạnh nhất theo khả năng vốn có.

Tủ nuôi cấy nhiều ngăn

Phôi sẽ được nuôi cấy ngoài cơ thể tối đa đến ngày 5 hoặc ngày 6 (tính từ thời điểm noãn với tinh trùng kết hợp với nhau) trước khi được chọn lọc và đưa vào tử cung người mẹ hoặc lưu trữ lạnh cho các lần sử dụng về sau.

Thông thường trong quá trình nuôi cấy truyền thống, để kiểm tra và đánh giá trạng thái phát triển của noãn và phôi, các chuyên viên phôi học sẽ phải đưa chúng ra khỏi tủ cấy vào một số thời điểm nhất định và quan sát, ghi nhận hình ảnh dưới kính hiển vi.

Toàn bộ những thông tin ghi nhận được từ quá trình phát triển của phôi bên ngoài cơ thể sẽ trở thành cơ sở giúp chuyên viên phôi học chọn lựa phôi tối ưu nhất sử dụng cho chuyển phôi, đồng thời giúp tăng khả năng đậu thai.

Việc theo dõi thông tin phát triển phôi cũng giúp cho các bác sĩ loại bỏ phôi có dấu hiệu bất thường, tránh việc sử dụng phôi dự đoán có khả năng làm tổ kém hoặc có nguy cơ dẫn đến biến chứng sau khi làm tổ và phát triển về sau.

Hệ thống tủ nuôi cấy Time-lapse

Những thiết bị sử dụng để nuôi cấy (hay ủ) phôi được gọi là tủ cấy. Đây là một loại tủ ấm giữ điều kiện chính xác tại 37 độ và nồng độ khí cần thiết.

Trước đây, chức năng của tủ ấm chỉ là nơi tạo môi trường cho nuôi cấy giao tử và phôi. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ tới nay đã có nhiều loại tủ ấm ra đời và được sử dụng thường quy trong IVF.

Loại tủ ấm tân tiến nhất hiện nay chính là tủ ấm time lapse. Nhờ chiếc tủ này mà việc nuôi cấy time lapse hay còn gọi là nuôi cấy phôi liên tục được thực hiện dễ dàng.

Lợi ích của công nghệ nuôi cấy time lapse trong điều trị vô sinh hiếm muộn

1. Tủ ấm time lapse tạo điều kiện tốt nhất cho phôi sinh trưởng và phát triển. Không giống các loại tủ cấy truyền thống, khi nuôi cấy time lapse không cần mang phôi ra kiểm tra trên kính hiển vi mà vẫn biết được quá trình phát triển của phôi.

Đây là do hệ thống kính hiển vi soi ngược đã được tạo ra bên trong mỗi tủ ấm cộng với camera giúp chụp ảnh và theo dõi phôi liên tục. Cứ sau mỗi khoảng 5-10 phút kính hiển vi sẽ tiến hành chụp ảnh vì vậy chúng ta thu được rất nhiều hình ảnh của phôi.

Người ta còn gọi nuôi cấy time – lapse là công nghệ nuôi cấy không xâm lấn do phôi luôn ở trong môi trường tốt nhất.

Tủ nuôi cấy theo dõi liên tục Time-lapse và màn hình theo dõi được sử dụng tại Trung tâm IVF Hồng Ngọc

2. Time-lapse mang lại nhiều thông tin hơn cho việc đánh giá và lựa chọn phôi.

Trước đây, khi nuôi cấy phôi trong các tủ truyền thống, thông tin về phôi được ghi nhận một số lần vào ngày 1, ngày 3 hoặc ngày 5 sau khi tiến hành thụ tinh. Những thông tin này là dạng tĩnh, nghĩa là ta không thể biết được quá trình phát triển của phôi diễn ra như thế nào. Vì vậy, khi thấy hai phôi có hình thái giống nhau các chuyên viên phôi sẽ đánh giá chúng có cùng chất lượng.

Tuy nhiên, khi sử dụng time-lapse mỗi 5-10 phút phôi được ghi nhận hình ảnh một lần tạo ra một lượng lớn thông tin về phôi. Nhờ vậy, đã có nhiều bất thường trong quá trình phân cắt của phôi được phát hiện như: đa nhân, phân cắt trực tiếp, phân cắt ngược…

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã xây dựng được nhiều mô hình, thuật toán cho lựa chọn phôi chuyển từ những thông tin, sự kiện thu được qua hệ thống time-lapse. Các kết quả nghiên cứu ban đầu trên những mô hình này cho những tín hiệu hứa hẹn.

3. Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu để áp dụng trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm sử dụng được những thông tin time lapse cho lựa chọn phôi. Một số nghiên cứu ban đầu trên các dữ liệu đã được tạo ra cho thấy tín hiệu khả quan.

Tuy vậy, cần thêm thời gian để các nhà nghiên cứu kiểm trứng các mô hình lựa chọn này. Hy vọng trong tương lai không xa công nghệ này sẽ được áp dụng vào trong thực hành IVF lâm sàng để điều trị cho bệnh nhân vô sinh.

cong-nghe-time-lapse

Đối tượng bệnh nhân phù hợp với phương pháp

Công nghệ nuôi cấy phôi time-lapse có thể ứng dụng được cho tất cả các bệnh nhân, từ bệnh nhân trẻ tuổi đến bệnh nhân lớn tuổi và không loại trừ trường hợp nào. Bởi vì công nghệ time lapse mang lại những lợi ích cho bệnh nhân.

Những sự kiện phôi phát triển tiền làm tổ bị phương pháp truyền thống bỏ qua sẽ được phát hiện ra bằng phương pháp time-lapse.
Có thể theo dõi phôi liên tục mà không xâm phạm vào môi trường tối ưu để nuôi cấy phôi.
Mang đến nhiều dự liệu hơn cho chuyên viên phôi học để đưa ra được lựa chọn tối ưu nhất, chọn ít phôi, giảm số phôi chuyển mà vẫn có tỷ lệ mang thai cao.
Sử dụng phương pháp chọn lọc phôi mới dựa vào động học thần thái để có được sự lựa chọn phôi tốt nhất cho bệnh nhân.

Tại Trung tâm IVF Hồng Ngọc hiện đang sử dụng hệ thống tủ nuôi cấy nhiều ngăn và tủ nuôi cấy Time-lapse của hãng Esco – đơn vị hàng đầu thế giới chuyên về thiết bị y tế, đặc biệt trong lĩnh vực hỗ trợ sinh sản. Rất ít đơn vị hỗ trợ sinh sản ở Việt Nam hiện đang sở hữu những thiết bị tân tiến này.