Die Spinale Muskelatrophie (SMA) ist eine seltene Erkrankung von Säuglingen und Kindern. Dabei sterben spezielle Nervenzellen im Rückenmark ab, welche Bewegungsimpulse vom Gehirn zu den Muskeln weiterleiten. Die Säuglinge und Kinder leiden daher an Lähmungen. Da auch die Muskulatur zwischen den Rippen betroffen ist, kommt es zu Atemproblemen, so dass eine künstliche Beatmung nötig wird. Unbehandelt führt dies bei den meisten Betroffenen innerhalb der ersten zwei Jahre zum Tod. Die Erkrankung wird durch einen Mangel eines bestimmten Eiweißes in den Nervenzellen verursacht. Seit Kurzem gibt es drei Therapien, welche dort ansetzen - der Mangel an diesem Protein wird in den Nervenzellen des Rückenmarkes bzw. bei zwei Therapien teilweise im gesamten Körper behoben. Erste Studien zeigen Erfolge, allerdings ist bisher unklar, wie sich die Symptome weiter entwickeln werden. Denn der Mangel an diesem Eiweiß betrifft viele Organe - bisher waren die Patienten am Mangel in den Nervenzellen verstorben. Um andere Organe zu analysieren, benötigen wir ein Mausmodell für die Spinale Muskelatrophie. Hier können wir schon vor dem Ausbruch der Symptome, also bevor die Nervenzellen betroffen sind, nach Veränderungen in anderen Organen suchen und die Pathomechanismen im weiteren Verlauf ergründen. Dies ist für zukünftige kombinatorische Therapieansätze von größter Bedeutung.

Die Tiere werden in zwei Erhaltungslinien gezüchtet. Verpaart man diese miteinander, kommen Würfe mit statistisch 50 % SMA-Tieren und 50 % gesunden Tieren heraus. Da diese SMA-Tiere das Zuchtalter nicht erreichen, ist die Zucht nur über die zwei getrennt voneinander gezüchteten Erhaltungslinien möglich. Die Tiere, die einen SMA-ähnlichen Phänotypen entwickeln zeigen erste Symptome ab dem 5. Lebenstag in Form von Entwicklungsdefiziten und motorischen Einschränkungen. Die Muskeldegenration schreitet dann fort, sodass die Tiere am 10. Lebenstag tierschutzgerecht getötet werden. Die gesunden Geschwistertiere entwickeln sich physiologisch. Die eine Erhaltungslinie besteht aus Tieren ohne jeglichen Phänotypen, während die andere Erhaltungslinie Schwanz- und Ohrnekrosen zeigt. Diese gehen nicht mit schmerz-assoziiertem Verhalten einher und schränken das Tier nicht in seiner physiologischen Lebensweise ein. Die Lebenserwartung dieser Tiere entspricht der, einer genetisch unveränderten Maus.

Ein Teil der Tiere wird in einem anderen Tierversuchsvorhaben weiterverwendet. Die Tiere der Erhaltungslinien werden für die Zucht verwendet.

Die SMA-Tiere sind aufgrund des frühen Krankheitsausbruches nicht überlebensfähig. Sie werden durch die Verpaarung von Elterntieren erzeugt. Diese Verpaarungen und die Belastungskontrollen sind aufwendig und werden nur nach Bedarf angesetzt, welcher sich aus den Fragestellungen ergibt, sodass nur mit der kleinstmöglichen Zahl an Tieren gezüchtet wird. Eine dieser Fragestellungen ergibt sich aus einem weiteren geplanten Versuchsvorhabens, in dem die Entwicklung motorischer und kognitiver Leistungen bei milden und schweren Verläufen der SMA unter der Behandlung mit zwei zugelassenen Medikamenten untersucht werden soll, um neue, therapieinduzierte Phänotypen der Erkrankung vorhersagen zu können. Somit ermöglichen die Tiere die Durchführung wichtiger Studien zur Erforschung der SMA in weiteren Versuchsvorhaben.

Ein Schwerpunkt des Versuchsvorhabens liegt darin, durch die klinische und molekularbiologische Charakterisierung der Erhaltungslinie und der SMA-Tiere deren Belastung noch genauer zu bewerten und sie vor der Entwicklung einer schweren Belastung zu bewahren. In diesem Zuge kann die Effektivität des bereits in anderen Zuchten verwendeten Score Sheets überprüft und gegebenenfalls angepasst werden. Die Tiere werden gruppenweise in offenen Standardkäfigen in ruhigen, belüfteten und klimatisierten Räumen ohne Überbelegung gehalten. Die Käfige sind mit tiefer Einstreu, einer Versteckmöglichkeit und Nist-/Beschäftigungsmaterial (Zellstoff, Pappe, Nagehölzer) ausgestattet. Die Käfigbesetzung liegt immer weit unterhalb der vorgeschriebenen Tierzahl/Käfiggröße. Die Tiere erhalten Futter, das nach den höchsten Qualitätsstandards bei professionellen Anbietern ausgewählt und an Zucht bzw. Haltungsphase angepasst wird. Bei der Zucht der Erhaltungslinien werden feste Zuchtpaare angesetzt, die nach Möglichkeit ihr Leben lang zusammenbleiben. Die Zuchttiere der Erhaltungslinien werden nur so viel gehandelt, wie es nötig ist. Dabei ist ein Tunnelhandling bzw. das Handling mit einem Becher oder ähnlichem dem Greifen der Tiere am Schwanz vorzuziehen. Außerdem findet das Handling der Tiere überwiegend in der Aktivitätsphase der Tiere (im Dunkeln) statt, um den Lebensrhythmus nicht zu stören und eigenmotiviertes Verhalten zu fördern.

SMA-Modelle in niederen Organismen, wie C. elegans, Drosophila und Zebrafischen, eignen sich für die Erforschung der neuromuskulären Symptome, nicht jedoch der Pathomechanismen im Gehirn. Die Maus ist neben dem Schwein das einzige Säugetier, das in der SMA-Forschung verwendet wird. Mäuse sind die am wenigsten entwickelte Spezies, die sich für das Erreichen des Versuchsziels nachweislich gut eignet. Das ausgewählte Mausmodell ist in der SMA Forschung gut etabliert und charakterisiert. Für die Zucht der Erhaltungslinien werden Tiere nach Erreichen des Zuchtalters verwendet. Da die Tiere mit einem SMA-ähnlichen Phänotypen schon früh Symptome entwickeln, werden Neonaten verwendet.