Tế bào trứng lợn tươi (trái) và tế bào trứng lợn sau giải đông (phải).

Thuật ngữ “bảo quản lạnh” dùng để chỉ quá trình làm lạnh tế bào, mô và bảo quân chúng ở nhiệt độ âm sâu nhằm ngăn chặn, làm chậm hoặc dừng mọi hoạt động sinh học, sinh lý và bảo tồn tế bào để sử dụng trong tương lai. Bảo quản lạnh giao tử và phôi là quy trình phụ trợ quan trọng trong các trung tâm thụ tinh trong ống nghiệm (TTON). Tuy nhiên, trái ngược với đông lạnh tinh trùng và phôi, bảo quản lạnh tế bào trứng phần lớn đã bị bỏ qua cho đến gần đây; trên thực tế, so với tế bào tinh trùng, tế bào trứng nhạy cảm hơn với những tác động vật lý và hóa học dẫn đến tỉ lệ sống sót, thụ tinh và mang thai rất thấp (Dinnyés & cs., 2000; Smith & cs., 2011). Hiện nay, thủy tinh hóa hay trữ lạnh cực nhanh là một trong những kỹ thuật đông lạnh được áp dụng phổ biến ở tất cả các trung tâm thụ tinh trong ống nghiệm do có một số' ưu điểm vượt trội so với phương pháp đông lạnh chậm truyền thống như: đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp, không cần các thiết bị đông lạnh đắt tiền, nâng cao hiệu quả bảo quản lạnh vì hạn chế tổn thương lạnh và ngăn ngừa được sự hình thành tinh thể đá nội bào (Chian & cs., 2014).

Trên thế giới, quy trình thủy tinh hóa đã được nghiên cứu, ứng dụng trên người và nhiều loài động vật khác nhau. Phương pháp thủy tinh hóa được Kuleshova & cs. (1999) ứng dụng đầu tiên trên trứng người, nhờ đó em bé đầu tiên trên thế giới từ trứng trữ lạnh bằng kỹ thuật thủy tinh hóa ra đời. Trên chuột, tỉ lệ trứng sống sau quy trình đông lạnh và rã đông bằng phương pháp thủy tinh hóa là 88% (Nakagata, 1989); 80% (Shaw & cs.,1991); 99% (Lane & Gardner, 2001). Trên bò, tỉ lệ trứng sống sau đông lạnh và rã đông là 85% (Otoi & cs.,1998); 87% (Asada & cs., 2002); 88% (Men & cs., 2002); đặc biệt Chian & cs. (2004) thu được tỉ lệ trứng bò sống sau rã đông đạt 92% khi dùng chất bảo quản đông lạnh là 15% ethylene glycol (EG) kết hợp với 15% dimethyl sulphoside (DMSO) và đạt 98% khi dùng 15% ethylene glycol (EG) kết hợp với 15% propylene glycol (PG)... Fujihira & cs. (2005) đã thực hiện quy trình đông lạnh và rã đông trứng heo bằng phương pháp thủy tinh hóa sử dụng Cryotop, với nồng độ EG trong dung dịch thủy tinh hóa là 30%, thu được tỉ lệ sống sau rã đông là 54-56%.

Ở Việt Nam, nghiên cứu đông lạnh phôi bò đã bắt đầu được tiến hành vào năm 1984 (Nguyên & cs., 1984). Nguyễn Thị Thương Huyền (2008) đã bảo quản thành công trứng bò bằng phương pháp thủy tinh hóa trong cọng rạ với tỉ lệ trứng sống so với tổng số trứng đem đông lạnh sau giải đông 58,83%. Đến năm 2013, nhóm tác giả này tiếp tục nghiên cứu bảo quản lạnh tế bào trứng bò giai đoạn túi mầm bằng phương pháp thủy tinh hóa trong cọng rạ và vi giọt cho kết quả từ nguồn cọng rạ cho thấy tỉ lệ sống theo hình thái đạt 68,52 ± 1,19%, tỉ lệ sống theo phương pháp nhuộm AO/PI đạt 52,69 ± 3,66%, tỉ lệ chín đạt 20,79 ± 1,38%, tỉ lệ thụ tinh (phôi hai tế" bào) đạt 15,64 ± 2,72% (P < 0,05) so với nguồn vi giọt và chỉ có 2/28 phôi phát triển đến giai đoạn phôi nang (từ cọng rạ, Nguyễn Thị Thương Huyền & cs., 2013). Trên heo, số lượng nghiên cứu trong nước về đông lạnh tế bào trứng bằng phương pháp thủy tinh hóa chưa được báo cáo nhiều. Gần đây, Lại Đình Biên & cs. (2019) đã tiến hành nghiên cứu đề tài bảo quản tế" bào trứng heo giai đoạn trưởng thành bằng phương pháp thủy tinh hóa trong cryotech. Kết quả cho thấy việc sử dùng 10,0% (v/v) ethylene glycol (EG) + 5,0% (v/v) dimethylsulfoxide (DMSO) và trehalose trong môi trường thủy tinh hóa có thể cải thiện tỉ lệ sống và phát triển phôi của trứng. Tuy nhiên, nghiên cứu này được thực hiện trên tế bào trứng heo đã thành thục nên cần đòi hỏi các quy trình nuôi trứng trong phòng thí nghiệm, hơn nữa kết quả đánh giá khả năng phát triển của phôi chỉ đạt ở mức độ 4 tế bào. Trong khi, bảo quản tế bào trứng chưa thành thục bằng phương pháp thủy tinh hóa có thể được thực hiện đơn giản hơn do có thể dễ dàng thực hiện, không đòi hỏi các quy trình nuôi trứng hay phôi trong phòng thí nghiệm.

Sau khi giải đông, tế bào trứng lợn được nuôi thành thục trong môi trường Porcine Oocyte Maturation (POM), tiếp tục thụ tinh trong ống nghiệm với tinh trùng rã đông và cuối cùng được nuôi trong môi trường nuôi phôi Porcine Zygote Medium (PZM3); nhóm tế bào trứng lợn không đông lạnh được nuôi trong môi trường tương tự để làm đối chứng. Kết quả cho thấy tỉ lệ thành thục (64,97 ± 3,42%), tỉ lệ thụ tinh (74,37 ± 2,08%) và tỉ lệ hình thành phôi nang của trứng lợn sau giải đông (9,61 ± 1,81%). Chúng tôi ghi nhận lần đầu tiên tại Việt Nam, tế bào trứng lợn chưa thành thục được đông lạnh bằng phương pháp thủy tinh hóa có khả năng phát triển đến giai đoạn phôi nang sau giải đông. Mặc dù các kết quả này thấp hơn so với nhóm trứng không qua bảo quản lạnh (với tỉ lệ thành thục và tạo phôi lần lượt là 84,30 ± 1,90%; 46,68 ± 5,86% và 22,96 ± 3,53%), nghiên cứu này cho thấy phương pháp thủy tinh hóa có tiềm năng to lớn trong ứng dụng bảo quản tế bào trứng lợn chưa thành thục.

Nghiên cứu này là cơ sở cho việc phát triển và tiềm năng ứng dụng kỹ thuật lưu trữ tế bào trứng lợn chưa thành thục bằng phương pháp thủy tinh hóa trong bảo tồn nguồn gen các giống lợn tại Việt Nam.