Một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Illinois Urbana-Champaign (Mỹ) vừa công bố bước tiến mới trong công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) khi phát triển phương pháp mô phỏng môi trường ống dẫn trứng, giúp lựa chọn và duy trì tinh trùng khỏe mạnh trong thời gian dài hơn. Kết quả nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Scientific Reports.

Theo Giáo sư David Miller, tác giả chính của nghiên cứu, bí quyết nằm ở các hợp chất glycan tự nhiên có trong ống dẫn trứng của phụ nữ. Những hợp chất này có khả năng gắn kết và bảo quản tinh trùng, giúp kéo dài thời gian sống của chúng – điều mà các phương pháp IVF hiện nay chưa tái tạo hiệu quả.

Từ năm 2020, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu khám phá vai trò của các phân tử glycan, trong đó hợp chất sulfated Lewis X trisaccharide (suLeX) được xác định là có khả năng gắn kết mạnh mẽ với tinh trùng. Các thí nghiệm ban đầu được thực hiện trên tinh trùng lợn, loài có ứng dụng IVF rộng rãi trong ngành chăn nuôi, nhằm đánh giá hiệu quả của hợp chất suLeX trong môi trường thí nghiệm.

Trong thí nghiệm, suLeX được gắn vào đáy đĩa nuôi cấy, sau đó tinh trùng được đưa vào. Chúng có 30 phút để liên kết với hợp chất trước khi nhóm nghiên cứu bắt đầu thêm trứng vào ở các mốc thời gian 0, 6, 12 và 24 giờ.

"Bằng cách thêm trứng ở các thời điểm khác nhau, chúng tôi có thể kiểm tra xem suLeX có thực sự kéo dài tuổi thọ của tinh trùng hay không. Kết quả cho thấy, có thể duy trì hoặc kéo dài tỷ lệ thụ tinh theo thời gian, từ đó mở rộng cửa sổ thành công của IVF”, giáo sư Miller cho biết.

Kết quả cho thấy, tại thời điểm 0 giờ, nhóm sử dụng suLeX đạt tỷ lệ thụ tinh lên tới 53%, cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (36%) và hai nhóm sử dụng glycan khác (khoảng 40%). Đặc biệt, sau 24 giờ, khi các nhóm đối chứng gần như không còn khả năng thụ tinh (chỉ đạt 1%), thì nhóm sử dụng suLeX vẫn giữ được tỷ lệ 12%.

“Hệ thống IVF sử dụng suLeX còn giúp loại bỏ tinh trùng bơi tự do trước khi đưa trứng vào. Vì tinh trùng được gắn chặt vào hợp chất glycan, chúng tôi có thể giảm số lượng tinh trùng tổng thể, từ đó hạn chế tình trạng một trứng bị thụ tinh bởi nhiều tinh trùng”, giáo sư cho biết.

Nghiên cứu này được đánh giá là có tiềm năng ứng dụng lớn không chỉ trong y học sinh sản ở người mà còn trong ngành chăn nuôi, đặc biệt là lĩnh vực bò sữa, nơi IVF được sử dụng để nhân giống các phôi có giá trị di truyền cao.

Hiện nhóm nghiên cứu vẫn đang tiếp tục tìm kiếm loại glycan tương thích với tinh trùng người. Nếu thành công, phương pháp "glycan-IVF" có thể giúp giải quyết thách thức lớn trong IVF, đó là sự không đồng bộ giữa thời điểm lấy trứng và khả năng sống còn của tinh trùng.

“Chúng tôi tin rằng kỹ thuật này sẽ kéo dài “cửa sổ thụ tinh”, tăng khả năng thành công của IVF ở người, nhưng cần thêm nhiều nghiên cứu để xác nhận”, giáo sư Miller chia sẻ.