Dù đã có những tiến bộ đáng kinh ngạc trong công nghệ hỗ trợ sinh sản, Tổ chức Y tế Thế giới ước tính có 48 triệu cặp vợ chồng và 186 triệu cá nhân trên toàn cầu đang sống chung với tình trạng vô sinh.
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ AI tiên tiến để phát hiện bệnh võng mạc
- Làm gì để giảm thiểu sự gia tăng nhanh chóng của siêu vi khuẩn?
- Những thách thức về sức khỏe tâm thần đang xảy ra với phụ nữ có tuổi
Hành trình để mang thai một đứa trẻ có thể là một chuyến tàu lượn siêu tốc cả về cảm xúc và thể chất. Điều này, thường gây ra căng thẳng, chán nản, và đôi khi đau lòng khi không thành công.
Nhìn chung, khoảng 30% trường hợp vô sinh là do khả năng di chuyển của tinh trùng thấp – tinh trùng không có khả năng bơi qua đường sinh sản của phụ nữ.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới đã phát hiện ra rằng việc sử dụng sóng siêu âm với tần số cao trên tinh trùng có thể giúp thúc đẩy khả năng bơi của chúng.
Bước đột phá này là một mảnh ghép quan trọng trong việc cải thiện khả năng sinh sản, mang đến hy vọng mới cho những sản phụ không thể thụ thai trước đây.
Tiến sĩ Reza Nosrati cho biết: “Phương pháp này sẽ giảm bớt gánh nặng cho các cặp vợ chồng bị vô sinh bằng cách tăng tỷ lệ sinh sản trong sinh sản tự nhiên hoặc giảm thiểu nhu cầu can thiệp xâm lấn trong hỗ trợ sinh sản.”
Trong một bài báo được xuất bản trên Advanced Science, và dựa trên nghiên cứu trước đó, Tiến sĩ Nosrati và các đồng nghiệp, Giáo sư Adrian Neild và nghiên cứu sinh Junyang Gai tại Khoa Cơ khí và Hàng không Vũ trụ của Đại học Monash, đã chỉ ra cách sử dụng phương pháp liệu pháp cơ học dựa trên âm thanh có thể cải thiện khả năng bơi của tinh trùng tại một cấp tế bào duy nhất.
Sóng siêu âm giúp tăng cường hoạt động trao đổi chất
Một tinh trùng khỏe mạnh là một tinh trùng có đuôi dài để giúp nó bơi qua hệ thống sinh sản. Tinh trùng có khả năng di chuyển kém có thể bơi yếu hơn hoặc hoàn toàn không bơi.
“Chúng tôi phát hiện ra rằng chỉ sau 20 giây tiếp xúc với âm thanh tần số cao, số lượng tinh trùng mẫu bắt đầu chuyển động và vận tốc bơi của chúng đều tăng lên đến 30%. Điều này đã giúp tăng cường khả năng bơi của tinh trùng qua đoạn cong của ống dẫn trứng mà không gặp bất kỳ tác dụng phụ nào ảnh hưởng đến tính toàn vẹn DNA của tinh trùng”, Tiến sĩ Nosrati chia sẻ.
Hiện nay, phương pháp duy nhất được biết đến là gây ra sự chuyển động co giật của tinh trùng, để phát hiện khả năng sống sót hoặc để tăng tốc độ bơi của chúng. Đây chính là một phương pháp điều trị xâm lấn sử dụng hóa chất pentoxifylline. Tuy nhiên, các tế bào được điều trị theo cách này sẽ nhanh chóng chết đi.
Những gì chúng ta biết cho đến nay chính là sóng siêu âm tần số cao giúp cải thiện khả năng di chuyển của tinh trùng bằng cách tăng cường tốc độ hoạt động trao đổi chất của nó.
Khả năng di chuyển của tinh trùng được tạo ra bởi quá trình vận động của đuôi tinh trùng, và sự cải thiện khả năng di chuyển có liên quan đến tốc độ sản xuất năng lượng cao hơn và việc sử dụng năng lượng bởi các tiên mao.
Một cơ chế được gọi là quá trình thủy phân ATP giải phóng năng lượng để điều khiển các động cơ phân tử dynein dọc theo tiên mao và định hình dạng sóng hình sao. Do đó, sự thay đổi trong tốc độ sản xuất năng lượng có thể ảnh hưởng đến khả năng di chuyển của tinh trùng.
Tiến sĩ Nosrati cho biết: “Chúng tôi đang nhìn thấy những kết quả ấn tượng về sự cải thiện khả năng vận động của tinh trùng chỉ sau 5 đến 50 giây tiếp xúc với sóng siêu âm.
Hiệu suất tuyệt vời cùng với thời gian xử lý ngắn cho phép phương pháp này dễ dàng được tích hợp vào các quy trình làm việc và thực hành lâm sàng hiện tại với mức độ gián đoạn tối thiểu.
Một mẫu tinh trùng có thể được xử lý sau khi thu thập trong quy trình thụ tinh ống nghiệm và một nền tảng linh hoạt đang được phát triển để sử dụng trong các phòng khám sản khoa.”
Tiến sĩ Nosrati cho biết đây là một phương pháp điều trị thực tế và tương đối đơn giản, đồng thời mô phỏng phương pháp này giống như một bộ dụng cụ bình thường được đặt trong phòng khám, và chỉ xem như là một bước bổ sung để bác sĩ điều trị trước khi chọn lọc tinh trùng.
Tinh trùng bị khiếm khuyết được cân nhắc
Một yếu tố được tính đến trong quá trình nghiên cứu là nguy cơ các tinh trùng bị lỗi sẽ không thể thụ tinh một cách tự nhiên do khả năng di chuyển thấp.
Tiến sĩ Nosrati nói rằng, giống như bất kỳ các hình thức thụ tinh nhân tạo phá vỡ các các rào cản sinh sản cơ bản, tinh trùng sẽ bị loại bỏ một cách tự nhiên do không có khả năng di chuyển, có thể bao gồm trong quá trình thụ tinh, để phát huy truyền tải các đặc tính di truyền khiếm khuyết.
Vì vậy, các nghiên cứu trong tương lai về việc liệu tỷ lệ thụ tinh trong ống nghiệm có thể được cải thiện bằng cách sử dụng các mẫu tinh trùng được xử lý bằng siêu âm, cũng như xét nghiệm di truyền trên phôi được thụ tinh với tinh trùng được xử lý bằng siêu âm hay không.
Ông nói: “Đồng thời, đối với những trường hợp vô sinh nam nặng, đặc biệt là những mẫu tinh hoàn đã được phẫu thuật cắt bỏ, việc sử dụng phương pháp này là để tìm ra những tinh trùng sống có thể mang lại một giá trị đáng kể cho các phương pháp điều trị hiện nay.”
Công nghệ này đã được cấp bằng sáng chế và bước tiếp theo là chạy thử nghiệm lâm sàng với quy mô lớn và sẽ đi theo con đường thương mại hóa.
Nhóm nghiên cứu của đại học Monash hy vọng có thể phát triển hợp tác với các phòng khám sản khoa hàng đầu để hỗ trợ tiến bộ của công nghệ.
Tiến sĩ Nosrati cho biết: “Bước đột phá này có thể mang lại cơ hội điều trị mới để cải thiện kết quả hỗ trợ sinh sản, ngay cả đối với những cặp vợ chồng bị vô sinh nam nặng mà hầu như chỉ có thể lựa chọn sử dụng mẫu hiến tặng hoặc nhận con nuôi.”
Nguồn: Monash
