Test di mutazione genica in cellule somatiche - in vivo

Le mutazioni geniche rappresentano una classe particolare di effetti genetici dovuti ad alterazioni di sequenza all'interno dei un gene. Però, una delle difficoltà di sviluppare test di mutazione genica dipende dalla frequenza di mutazione: essa è generalmente molto piccola, dell'ordine di alcuni casi per milione; per questo motivo occorre analizzare moltissime cellule basandosi sul fenotipo ad esse conferito dalla mutazione stessa, un fenotipo visibile o che, meglio ancora, comporti un vantaggio di crescita in condizioni selettiva nelle quali solo i cloni mutati possono svilupparsi. Per questo, e per altri motivi, il più diffuso test di mutazione genica in vivo, il test di mutazione al locus Hprt (vedi paragrafo 7.4) è in realtà un test ex vivo, nel quale i linfociti sono esposti a seguito del trattamento degli animali, ma le eventuali mutazioni si esprimono in vitro, durante la proliferazione cui queste cellule sono indotte dalle opportune condizioni di coltura. Tuttavia, esistono alcuni test, come il test di mutazione al locus Dlb-1 nelle cellule delle cripte dei villi intestinali di topo, che è un vero test di mutazione in vivo.
ANALISI DI GENI ENDOGENI
Il gene Dlb-1, nella sua variante allelica Dlb-1b, codifica per il recettore di una particolare lectina espresso sulla superficie delle cellule dei villi intestinali. In una sezione istologica, le cellule epiteliali dei villi possono essere marcate utilizzando la lectina riconosciuta dal recettore Dlb-1 coniugata con una molecola di perossidasi che a sua volta agisca su un substrato cromogeno producendo in situ una colorazione marrone scuro. Nella sua variante allelica Dlb-1a, recessiva rispetto Dlb-1b, il gene codifica per un recettore non funzionale che non riconosce il ligando. Nelle sezioni istologiche della mucosa intestinale di topi eterozigoti Dlb-1b/Dlb-1a la maggior parte delle cellule dei villi risulta marcata; occasionalmente, in circa 3 villi ogni 10000, compare una striscia di cellule incolori: esse corrispondono alla discendenza clonale di una cellula basale della cripta nella quale, a causa di una mutazione nell'allele Dlb-1b, il prodotto genico è inattivo. Quando i topi vengono esposti ad un trattamento mutageno la frequenza spontanea di mutazioni nelle cellule basali delle cripte aumenta, e nei preparati istologici aumenta proporzionalmente il numero di villi contenenti settori incolore. Una stima del numero di cellule per cripta e del numero di cripte la cui attività proliferativa contribuisce alla formazione dell'epitelio di ciascun villo, consente un calcolo approssimativo della frequenza di mutazioni indotte dal trattamento in esame.