Đặt vấn đề
Vô sinh hiện đang ảnh hưởng đến khoảng 15% các cặp vợ chồng trên toàn thế giới và được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) công nhận là một vấn đề sức khỏe cộng đồng đáng quan ngại. Trong đó, vô sinh do yếu tố nam chiếm khoảng 30% trường hợp đơn yếu tố và đóng vai trò đồng yếu tố trong 20% các trường hợp vô sinh khác [1]. Trong các nguyên nhân gây vô sinh nam, mức độ phân mảnh DNA tinh trùng (Sperm DNA fragmentation - SDF) cao được xác định là có liên quan đến giảm chất lượng phôi, thất bại làm tổ và tăng nguy cơ sảy thai liên tiếp [2].
Đối với những bệnh nhân (BN) vô tinh không tắc nghẽn (Non Obstructive Azoospermia - NOA) hoặc những nam giới có chỉ số tinh dịch đồ bị suy giảm nghiêm trọng kèm SDF cao và đã từng thất bại nhiều lần với kỹ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương noãn bằng tinh trùng xuất tinh (Ejaculated Sperm ICSI - E-ICSI), việc thu nhận tinh trùng trực tiếp từ tinh hoàn thông qua phẫu thuật (Testicular Sperm ICSI - T-ICSI) bằng kỹ thuật TESE/micro-TESE đã được đề xuất như một chiến lược tiềm năng nhằm cải thiện kết cục IVF [3],[4].
Bài tổng hợp này nhằm phân tích các bằng chứng mới về tác động của nguồn gốc tinh trùng (tinh hoàn so với xuất tinh) lên động học phát triển phôi, kết cục lâm sàng và tính toàn vẹn di truyền trong điều trị IVF.
Cơ chế phân tử: Tại sao tinh trùng tinh hoàn lại có lợi thế hơn?
Một điểm thống nhất lớn giữa các nghiên cứu là tinh trùng thu nhận trực tiếp từ tinh hoàn có SDF thấp hơn đáng kể so với tinh trùng xuất tinh. Lợi thế này được giải thích qua 2 cơ chế:
- Cơ chế sinh bệnh học: Stress oxy hóa
Theo Zhao (2023) và Cano (2025), trong quá trình di chuyển qua các ống dẫn tinh và trải qua sự trưởng thành tại mào tinh, tinh trùng phải tiếp xúc với nhiều nguồn stress oxy hóa nội sinh và ngoại sinh, làm gia tăng sự hình thành các gốc oxy hóa tự do (Reactive Oxygen Species - ROS). Khi vượt quá khả năng chống oxy hóa tự nhiên của tinh dịch, ROS có thể gây tổn thương màng tế bào, protein và đặc biệt là DNA tinh trùng, dẫn đến tăng SDF [2],[5]. Do đó, việc thu nhận tinh trùng trực tiếp từ tinh hoàn giúp tránh được tác động của ROS, bảo toàn tối đa tính toàn vẹn DNA tinh trùng [3].
Tuy nhiên, một phân tích gộp gần đây của Kugelman (2024) cho thấy các biện pháp ít xâm lấn hơn như rút ngắn thời gian kiêng xuất tinh, cũng có thể làm giảm đáng kể mức độ SDF. Điều này gợi ý rằng lợi thế của tinh trùng tinh hoàn có thể chủ yếu liên quan đến việc tránh các tổn thương oxy hóa tích lũy trong giai đoạn trưởng thành tại mào tinh hơn là do bản thân nguồn gốc tinh trùng [6].
- Cơ chế sửa chữa DNA tinh trùng của noãn: Tổn thương DNA tinh trùng thường tồn tại hai dạng: đứt gãy mạch đơn (Single-Strand Breaks - SSBs) và mạch kép (Double-Strand Breaks - DSBs). Sau khi thụ tinh, noãn có thể vận hành hệ thống sửa chữa nội bào để sửa chữa tổn thương DNA từ tinh trùng. Tuy nhiên, khả năng sửa chữa của noãn có hạn, nếu tinh trùng bị đứt gãy dạng DSBs quá nặng (thường gặp ở tinh trùng xuất tinh), hệ thống sửa chữa của noãn sẽ bị quá tải, dẫn đến những sửa chữa không hoàn thiện hoặc sai lệch di truyền. Một số tác giả cho rằng hiện tượng này có thể góp phần làm tăng nguy cơ bất thường nhiễm sắc thể (NST), phôi khảm (chaotic mosaicism) hoặc phôi ngừng phát triển giai đoạn sớm, mặc dù cơ chế chính xác vẫn cần được làm rõ thêm [2].
Tác động của tinh trùng tinh hoàn lên động học hình thái phôi
Sự khác biệt về tính toàn vẹn DNA không chỉ dừng lại ở mức lý thuyết mà còn tác động trực tiếp đến động học phân chia của phôi, được quan sát qua công nghệ theo dõi liên tục có gắn camera Timelapse:
- Hiện tượng thụ tinh bất thường 1PN: Cả Irez (2025) và Quintana (2025) đều ghi nhận tỷ lệ thụ tinh bình thường (2 Pronuclei - 2PN) ở nhóm sử dụng tinh trùng tinh hoàn thấp hơn, trong khi tỷ lệ hợp tử một tiền nhân (1 Pronucleus - 1PN) cao hơn đáng kể so với nhóm sử dụng tinh trùng xuất tinh. Đây là một phát hiện đáng chú ý vì hợp tử 1PN không phải lúc nào cũng là phôi bất thường di truyền và một số cơ chế đã được đề xuất để giải thích cho hiện tượng này:
Cơ chế hoạt hóa trinh sản (Parthenogenetic activation): tinh trùng tinh hoàn có thể xâm nhập thành công vào noãn, nhưng do bộ gen chưa hoàn thiện quá trình đóng xoắn và giải xoắn hoàn toàn, dẫn đến thất bại trong việc hình thành tiền nhân đực. Kết quả là hợp tử chỉ mang duy nhất một tiền nhân có nguồn gốc từ noãn [4].
Cơ chế dung hợp màng nhân sớm: Khác với trinh sản, hiện tượng 1PN có thể sinh ra từ sự bất đồng bộ hoặc chậm trễ trong quá trình hình thành màng nhân. Điều này khiến NST của bố và mẹ bị bao bọc chung vào một màng nhân duy nhất ngay từ đầu, tạo ra phôi 1PN nhưng có bản chất là lưỡng bội [4].
Bất thường phân bào: Sự gia tăng tỷ lệ 1PN ở nhóm T-ICSI còn có thể là hệ quả của các lỗi trong quá trình dung hợp giao tử hoặc do noãn thất bại trong việc tống xuất thể cực thứ hai [1].
- Sự tăng tốc trong giai đoạn phân chia tế bào sớm
Một phát hiện đáng chú ý từ dữ liệu Timelapse là phôi tạo thành từ tinh trùng tinh hoàn có xu hướng hoàn thành các giai đoạn phát triển sớm, tính từ thời điểm tiền nhân biến mất (Time of pronuclear fading - tPNf) cho đến giai đoạn 5 tế bào (Time of cleavage to 5-cell stage - t5) nhanh hơn đáng kể so với các phôi từ tinh trùng xuất tinh.
Cơ chế chính xác vẫn chưa được xác định. Một giả thuyết được đưa ra là tinh trùng tinh hoàn có SDF thấp hơn, nên noãn sau thụ tinh sẽ cần ít thời gian hơn cho quá trình "tạm dừng chu kỳ tế bào để sửa chữa DNA". Điều này cho phép phôi vượt qua các chốt kiểm soát (checkpoint) dễ dàng, kích hoạt bộ gen hợp tử (zygotic genome activation - ZGA) và bắt đầu phân chia sớm hơn [1].
- Sự chậm lại ở giai đoạn phôi nang
Mặc dù phân chia nhanh ở giai đoạn sớm, nhưng phôi từ tinh trùng tinh hoàn lại có xu hướng kéo dài thời gian phát triển đến giai đoạn phôi nang (Time to Blastocyst - tB) và có chất lượng khối tế bào nội mô (Inner cell mass - ICM) kém hơn. Điều này gợi ý rằng mặc dù tinh trùng tinh hoàn có lợi thế về tính toàn vẹn DNA, nhưng quá trình sinh tinh chưa hoàn chỉnh (như ở BN NOA) vẫn có thể ảnh hưởng đến tiềm năng phát triển của phôi ở các giai đoạn phát triển muộn hơn [4].
Kết cục lâm sàng và tính toàn vẹn di truyền
Mặc dù hình thái phôi nang từ tinh trùng tinh hoàn có thể không lý tưởng bằng tinh trùng xuất tinh khi quan sát qua Timelapse, nhưng kết cục lâm sàng thực tế lại chứng minh xu hướng ngược lại.
- Cải thiện tỷ lệ trẻ sinh sống và giảm tỷ lệ sảy thai: Nghiên cứu của Benchaib (2024) ghi nhận rằng ở những cặp vợ chồng từng thất bại ICSI với tinh trùng xuất tinh, khi chuyển sang sử dụng tinh trùng tinh hoàn, tỷ lệ trẻ sinh sống được cải thiện đáng kể (22,2%) [3]. Kết quả này phù hợp với phân tích gộp quy mô lớn của Cano (2025) [5], cho thấy tỷ lệ thai lâm sàng ở nhóm T-ICSI đạt 45,61% cao hơn đáng kể so với 30,6% nhóm tinh trùng xuất tinh. Kéo theo đó, tỷ lệ trẻ sinh sống cũng tăng gấp đôi đạt 45,2% ở nhóm T-ICSI so với 25,22% ở nhóm E-ICSI. Đặc biệt, tỷ lệ sảy thai giảm mạnh từ 25,9% xuống chỉ còn 9% (OR = 0,31) [5]. Kết quả này cũng tương đồng với báo cáo trước đó của Zhao (2023) [2], góp phần củng cố thêm hiệu quả của T-ICSI trong việc cải thiện kết cục điều trị đối với nhóm BN có SDF cao.
- Tính toàn vẹn di truyền và tỷ lệ lệch bội:
Một lo ngại lớn khi dùng tinh trùng tinh hoàn là nguy cơ gia tăng bất thường NST do tinh trùng chưa trải qua quá trình trưởng thành tại mào tinh. Tuy nhiên, nghiên cứu của Irez (2025) [4] có thực hiện xét nghiệm di truyền tiền làm tổ PGT-A cho thấy tỷ lệ lệch bội ở nhóm sử dụng tinh trùng tinh hoàn là 81,3%, trong khi ở nhóm sử dụng tinh trùng xuất tinh là 64,6%, sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (p = 0,154). Điều này chứng minh tỷ lệ phôi lệch bội tương đương giữa hai nguồn tinh trùng [4].
Kết luận và khuyến nghị lâm sàng
Tổng hợp các bằng chứng lâm sàng và phôi học hiện tại cho thấy kỹ thuật T-ICSI không nên được áp dụng đại trà cho mọi trường hợp vô sinh nam [1],[5] do các rủi ro đi kèm từ thủ thuật (TESE/micro-TESE) như nguy cơ nhiễm trùng, tụ máu hoặc suy tuyến sinh dục tạm thời. Đối với nam giới có chỉ số tinh dịch đồ bình thường hoặc suy giảm nhẹ, tinh trùng xuất tinh (E-ICSI) vẫn là lựa chọn ưu tiên hàng đầu.
Tuy nhiên, T-ICSI là một chiến lược có thể mang lại lợi ích đối với kết cục điều trị ở một số nhóm BN:
- Vô tinh không tắc nghẽn (NOA).
- SDF cao.
- Các cặp vợ chồng có tiền sử thất bại làm tổ nhiều lần hoặc sảy thai liên tiếp với tinh trùng xuất tinh, đặc biệt khi kèm các bất thường nặng về hình thái tinh trùng (teratozoospermia) hoặc thiểu tinh nặng (cryptozoospermia).
Từ khóa: T-ICSI, E-ICSI, tinh trùng, tinh hoàn, xuất tinh, timelapse
Tài liệu tham khảo:
[1] Quintana-Vehí, A., Miguel-Escalada, I., Pujol, A., Zamora, M. J., Oliver, M., Petrolo, M., ... & Popovic, M. (2025). Effect of abnormal semen parameters on ICSI: morphokinetics and cumulative clinical outcomes of 10,623 embryos. Reproductive Biomedicine Online, 52(4), 105272-105272.
[2] Zhao, G., Jiang, X., Zheng, Y., Bai, H., Jiang, Z., Cheng, S., & Li, D. (2023). Outcomes comparison of testicular versus ejaculated sperm for intracytoplasmic sperm injection in infertile men with high DNA fragmentation: updated systematic review and meta-analysis. Translational Andrology and Urology, 12(12), 1785.
[3] Benchaib, M., Labrune, E., Giscard d'Estaing, S., Jovet, C., Soignon, G., Jaeger, P., & Salle, B. (2024). ICSI using testicular spermatozoa after failure of ICSI with ejaculated spermatozoa could be a good choice: A propensity score‐matched cohort study. Andrology, 12(6), 1301-1311.
[4] Irez, T., Ozturk, Y. A. Y., Mammadova, F., Kinetli, S., Erguven, M., Dayioglu, N., & Ozornek, H. (2025). Time-Lapse Evaluation of Embryos in Non-Obstructive Azoospermia (NOA): High Rate of 1PN Fertilization and Rapid Embryo Development in TESE Compared to Ejaculated Sperm. Journal of Reproduction & Infertility, 26(1), 3.
[5] Cano-Extremera, M., Hervas, I., Gisbert Iranzo, A., Falquet Guillem, M., Gil Juliá, M., Navarro-Gomezlechon, A., ... & Garrido Puchalt, N. (2025). Superior live birth rates, reducing sperm DNA fragmentation (SDF), and lowering miscarriage rates by using testicular sperm versus ejaculates in intracytoplasmic sperm injection (ICSI) cycles from couples with high SDF: a systematic review and meta-analysis. Biology, 14(2), 130.
[6] Kugelman, N., Hochberg, A., & Dahan, M. H. (2024). Impact of short abstinence versus testicular sperm on sperm DNA fragmentation: a systematic review and meta-analysis. Archives of Gynecology and Obstetrics, 310(4), 1831-1843.
