Magnetfeldtherapie im Mausmodell der Amyotrophen Lateralsklerose
Kennung der NTP
NTS-DE-478951 v.1, 16-07-2024
Nationale Kennung der NTP
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Land
Deutschland
Sprache
de
Übermittlung an die EU
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Ja
Projektdauer in Monaten
60
Schlüsselbegriffe
Amyotrophe Lateralsklerose
Projektziel(e)
Grundlagenforschung: Nervensystem
Ziele und zu erwartender Nutzen des Projekts
Beschreiben Sie die Projektziele (z. B. Erforschung wissenschaftlicher Unbekannter oder Deckung eines wissenschaftlichen oder klinischen Bedarfs).
Die Amyotrophe Lateralsclerose (ALS) ist die häufigste Motoneuronerkrankung im Erwachsenenalter. Während des Krankheitsverlaufs kommt es zu einer rasch progredienten Degeneration der ersten und zweiten Motoneurone in Gehirn und Rückenmark mit daraus resultierenden Lähmungen der gesamten Skelettmuskulatur. Letztendlich versterben die meisten Patienten innerhalb von 3-5 Jahren an Atemlähmung, da es bisher keinen kurativen Behandlungsansatz gibt. Während die Mehrzahl der ALS-Fälle sporadisch auftritt, liegt in etwa bei zehn Prozent der Fälle eine genetisch bedingte Form vor. Mittlerweile sind diverse ALS-auslösende Mutationen bekannt, so dass es möglich war ALS-Mausmodelle zu generieren.
Wir möchten in diesem Tierversuchsvorhaben die Auswirkung eines Magnetfeldes auf den Krankheitsverlauf, der mit dem gewählten transgenen Tiermodell widergespiegelten humanen Erkrankung ALS, untersuchen. Es wird ein positiver Effekt sowohl auf die Krankheitsprogression als auch auf das Überleben erwartet.
Welcher potenzielle Nutzen dürfte sich aus diesem Projekt ergeben? Erläutern Sie, wie das Projekt die Wissenschaft voranbringen oder welcher Nutzen sich letztlich für Menschen, Tiere oder die Umwelt ergeben könnte. Bitte gegebenenfalls zwischen kurzfristigem Nutzen (während der Projektlaufzeit) und langfristigem Nutzen (der sich nach Abschluss des Projekts ergeben könnte) unterscheiden.
In vorausgegangenen In-vitro-Projekten und fortlaufenden Experimenten konnte gezeigt werden, dass eine Magnetfeldanwendung mit geeigneter Frequenz und Amplitude folgende essentielle Prozesse in kultivierten Motoneuronen von ALS-Patienten nachhaltig wiederherstellen können:
- axonaler Ferntransport von Mitochondrien und Lysosomen entlang von Mikrotubuli
- axonale Regenerationsfähigkeit, d. h. das Wiederauswachsen nach Axotomie
- Fähigkeit zur Reparatur geschädigter DNA im Zellkern
Hier soll gezeigt werden, dass dies auch im Gesamtorganismus möglich ist und zu Verbesserungen im Krankheitsverlauf führt. Die geplanten Untersuchungen dienen der Entwicklung eines gut auf den Menschen übertragbaren Therapieansatzes für eine bislang nicht suffizient therapierbare Erkrankung.
Zu erwartender Schaden
Bei welchen Verfahren werden die Tiere üblicherweise verwendet (z. B. Injektionen, chirurgische Eingriffe)? Geben Sie die Anzahl und die Dauer dieser Verfahren an.
Transgene Tiere, die als Modellorganismus zur Erforschung der rasch progredienten tödlichen neurodegenerativen Erkrankung ALS dienen, sollen für den zu untersuchenden Therapieansatz in Magnetfelder verbracht werden. Zur Analyse der therapeutischen Wirkung soll die motorische Funktion und phänotypische Veränderungen untersucht werden. Weiter werden elektrophysiologische und neurosonographische Messungen durchgeführt, um den potenziellen Therapieerfolg zu visualisieren. Zudem wird eine Teilgruppe zu histologischen, biochemischen und molekularbiologischen Untersuchungen herangezogen.
Welche Auswirkungen/Schäden sind für die Tiere zu erwarten (z. B. Schmerzen, Gewichtsverlust, Inaktivität/eingeschränkte Mobilität, Stress, ungewöhnliches Verhalten) und wie lange halten diese Auswirkungen an?
Aufgrund der genetischen Veränderung der Tiere sind im progressiven Verlauf das Auftreten eines Tremors und Gangunsicherheiten bis hin zu einer Lähmung zu erwarten. Die Tiere werden bei einer maximal mittleren Belastung tierschutzgerecht getötet. Potentiell schmerzhafte Eingriffe werden unter Analgesie durchgeführt. Die ALS führt beim Menschen nicht zu Schmerzen, nach bisherigen Erkenntnissen rechnen wir auch bei dem Mausmodell nicht mit Schmerzen. Nichtsdestotrotz werden die Tiere bzgl. Schmerzsymptome begutachtet und unerwartet auftretende Schmerzen werden bedarfsgerecht behandelt.
Welche Arten sollen verwendet werden und wie hoch ist die Anzahl der zu verwendenden Tiere? Welche Schweregrade werden erwartet und wie hoch ist die Anzahl der Tiere je Schweregrad (nach Art)?
Art
Gesamtzahl
Geschätzte Anzahl je Schweregrad
Keine Wiederherstellung der Lebensfunktion
Gering
Mittel
Schwer
Mäuse (Mus musculus)
48
0
0
48
0
Was geschieht mit den am Leben bleibenden Tieren am Ende des Verfahrens?
Art
Geschätzte Anzahl der Tiere, die erneut verwendet, in den Lebensraum/das Haltungssystem zurückgebracht oder privat untergebracht werden.
Erneut verwendet
Zurückgebracht
Privat untergebracht
Begründen Sie den geplanten Verbleib der Tiere nach Abschluss des Verfahrens.
Alle Tiere werden am Versuchsende tierschutzgerecht getötet.
Anwendung des Grundsatzes der Vermeidung, Verminderung und Verbesserung (3R-Prinzip)
1. Vermeidung
Geben Sie an, welche tierversuchsfreien Alternativen in diesem Bereich verfügbar sind und warum sie nicht für die Zwecke des Projekts angewendet werden können.
Die Erforschung von molekularen Mechanismen und Prozessen während des Krankheitsverlaufs der ALS ist unablässige Voraussetzung für die Entwicklung oder Verbesserung von therapeutischen Ansätzen. Das komplexe Zusammenspiel der verschiedenen in vivo vorkommenden Zellarten und die Auswirkungen auf den Phänotyp kann nicht ausreichend durch in vitro Versuche, auch nicht an komplexen Zell- oder Organmodellen, simuliert werden, weswegen die Versuche nur am intakten Gesamtorganismus in vivo durchführbar sind. Aus diesem Grund steht keine tierversuchsfreie Alternative zur Verfügung.
2. Verminderung
Erläutern Sie, wie die Anzahl der Tiere für dieses Projekt festgelegt wurde. Beschreiben Sie die Schritte, die unternommen wurden, um die Anzahl der zu verwendenden Tiere zu verringern, sowie die Grundsätze für die Konzeption von Studien. Beschreiben Sie gegebenenfalls die Praktiken, die während des gesamten Projekts angewandt werden, um die Anzahl der Tiere, die entsprechend den wissenschaftlichen Zielen verwendet werden sollen, so gering wie möglich zu halten. Diese Praktiken können z. B. Pilotstudien, Computermodelle, die gemeinsame Nutzung von Geweben und die erneute Verwendung umfassen.
Bei den Untersuchungsverfahren zur Abbildung der potenziellen therapeutischen Strategie handelt es sich um gut in der Arbeitsgruppe etablierte Abläufe. Die zum Erreichen des Versuchsziels benötigte Anzahl an Tieren, um eine gesicherte statistische Auswertung durchführen zu können, wird auf das geringste Maß beschränkt.
3. Verbesserung
Nennen Sie Beispiele für spezifische Maßnahmen (z. B. verstärkte Überwachung, postoperative Betreuung, Schmerzbehandlung, Training der Tiere) in Bezug auf die Verfahren, um die Auswirkungen auf das Wohlergehen der Tiere (Schäden) so gering wie möglich zu halten. Beschreiben Sie die Mechanismen zur Einführung neuer Verbesserungsmethoden während der Projektlaufzeit.
Die Tiere werden engmaschig überwacht und die Kontrollfrequenzen je nach Stadium der Erkrankung angepasst. Für motorische Tests erfolgt eine Trainingsphase. Unerwartet auftretende Schmerzen werden bedarfsgerecht analgetisch behandelt. Als belastungsmindernde Maßnahmen erhalten die Tiere im späteren Krankheitsverlauf Futterbrei und erleichterten Zugang zu den Trinkflaschen über lange Tüllen. Bei Bedarf werden die Augen gereinigt und gepflegt.
Bitte erläutern Sie die Wahl der Arten und entsprechenden Lebensabschnitte.
Die Maus als Versuchstier wurde gewählt, da es keine alternative Tierart gibt, in der transgene Tiermodelle zur Verfügung stehen, mit denen die Erforschung von potentiellen Therapieansätzen im Kontext der letalen ALS so spezifisch möglich ist. Es handelt sich bei dem eingesetzten Mausmodell um das bislang der humanen Erkrankung am nächsten kommende Modell, so dass das Ziel bestmöglich erreicht werden kann. Die Tiere werden im adulten Alter verwendet, da die ALS eine Erkrankung im Erwachsenenalter darstellt, was das Mausmodell abbildet.
Für die rückblickende Bewertung vorgeschriebenes Projekt
Projekt für RB vorgeschrieben?
Frist für RB
Gründe für die rückblickende Bewertung
Umfasst schwere Verfahren
Verwendung von nichtmenschlichen Primaten
Anderer Grund
Erläuterung des anderen Grundes für die rückblickende Bewertung
Zusätzliche Felder
Nationales Feld 1
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Nationales Feld 2
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Nationales Feld 3
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Nationales Feld 4
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Nationales Feld 5
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Projektbeginn
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Projektende
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Datum der Projektgenehmigung
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
ICD-Code 1
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
ICD-Code 2
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
ICD-Code 3
Das Feld wird nicht veröffentlicht.
Link zur vorherigen Version der NTP außerhalb des Systems der Europäischen Kommission