Maus
Mäuse sind Lebensretter, denn Mäuse und Menschen tragen eine Vielzahl gleichgearteter Gene in sich, molekulare Prozesse unterliegen vergleichbaren Steuerungsmechanismen und nicht zuletzt erkranken Mäuse wie Menschen an Krebs oder Diabetes. Deshalb hat der Einsatz von Mäusen bis heute zu einem enormen Erkenntnisgewinn in der Biomedizin geführt.
Warum die Maus? | Unsere Maushaltung | Forschung mit der Maus am Institut
Die Maus ist weltweit das mit Abstand am häufigsten eingesetzte Säugetier für Tierversuche. Stand anfangs noch das Thema Krebs im Mittelpunkt, arbeiten gegenwärtig nahezu alle biomedizinischen Fachrichtungen mit der Maus. Entsprechend sind die mit dem Nager verbundenen Entdeckungen äußerst zahlreich. Aber besonders auf dem Gebiet der Immunbiologie wären viele Erfolge ohne die Maus als Modellorganismus kaum denkbar gewesen: die Rolle von Antikörpern bei der Resistenz gegen Krankheitserreger, das Prinzip der Immuntoleranz gegenüber körpereigenem Gewebe, die Impftstoffentwicklung oder auch die Entwicklung monoklonaler Antikörper und vieles Weitere beruhen unter anderem auf der Forschung mit Mäusen.
Im Vergleich zu anderen an unserem Institut eingesetzten Tieren ist die Maus als Säugetier mit dem Menschen am engsten verwandt. Die Maus bietet ein hervorragendes Modell für Humankrankheiten, da viele biochemische und zelluläre Prozesse sowie ihr Reproduktions- und Nervensystem dem des Menschen sehr ähnlich sind. Die Tiere können zudem unter den gleichen Krankheiten leiden, etwa Krebs, Diabetes und neurologische Erkrankungen. Die enge Verwandtschaft von Maus und Mensch macht Vorgänge in den Zellen, etwa bei der Krebsentstehung oder bei der Entwicklung des Immunsystems, grundsätzlich vergleichbar.
Bisher gilt, dass fast jedes Gen, das in einer der beiden Spezies gefunden wurde, in einer eng verwandten Form auch in der anderen vorliegt. Von den etwa 4000 bisher untersuchten Genen bei Mäusen und Menschen existieren weniger als 10 Gene, die ausschließlich in einer der beiden Spezies vorkommen.
Diese enge biologische Verwandtschaft mit dem Menschen erklärt die herausragende Rolle der Maus in der biomedizinischen Forschung. Viele bekannte Infektionserkrankungen sind Zoonosen, damit von Mäusen auf Menschen übertragbar und umgekehrt. Auf dieser Basis konnten mit Hilfe von Mäusen schon viele wirksame Impfstoffe und Medikamente für Menschen und Tiere entwickelt werden. Auch für genetische Erkrankungen und deren Ursachen wurden diagnostische Tests und Therapien mithilfe von Mäusen entwickelt.
Genetisch veränderte Mäuse
Vieles von dem, was wir heute über menschliche Erkrankungen wissen und was an Therapien entwickelt wurde, beruht zum Großteil auf Studien mit Tieren. Die große Ähnlichkeit von Maus und Mensch hat zur Folge, dass viele der Erkrankungen bei beiden Spezies oft eine vergleichbare genetische Ursache haben. Aber auch bei der Entschlüsselung der Komplexität der Säugetierentwicklung und Zelldifferenzierung hat die Forschung mit Mäusen entscheidende Beiträge geleistet.
Mithilfe genetisch veränderter Tiere können Tierversuchsstudien zu menschlichen Erkrankungen noch aussagekräftiger werden. Genetisch veränderte Tiere werden durch eine gezielte Genveränderung geschaffen. Entweder werden Gene stillgelegt (Knock-out) oder Gene des Tieres werden durch ein ähnliches Gen des menschlichen Genoms ersetzt (Knock-in). Wurden beispielsweise bei einer Maus bestimmte Gene stillgelegt und treten im Anschluss Krankheiten, wie etwa Diabetes oder Übergewicht, gehäuft auf, dann deutet dies darauf hin, dass das ausgeschaltete Gen oder der epigenetische Mechanismus, der das Gen stilllegt, bei der Erkrankung eine Rolle spielen.
Mithilfe dieser Techniken konnte die Wissenschaft bereits die Funktionsweisen unzähliger menschlicher Gene näher bestimmen. Es lassen sich aber auch menschliche Erbkrankheiten in den Tieren mittels „humanisierter Mausmodelle“ simulieren. Diese Untersuchungen erlauben Rückschlüsse auf Krankheitsursachen und helfen Krankheitsverläufe auf molekularer Ebene zu verstehen. Sie sind oft ein wichtiger erster Schritt auf der Suche nach Wirkstoffen für Therapien.
Auf der Info-Website von Understanding Animal Research wird genauer erklärt, welche Arten genetisch veränderter Mäuse es gibt und wie diese in der Forschung eingesetzt werden. Link zur verwendeten und weiteren Infografiken der Initiative »Tierversuche verstehen«:
Unsere Tierhaltung für Mäuse
Die am MPI-IE gehaltenen und für Versuche eingesetzten Tiere stammen entweder aus eigener Zucht oder von behördlich kontrollierten Züchtern. Bei ihrer Unterbringung achten wir auf eine art- und verhaltensgerechte Unterbringung der Tiere. Mäuse beispielsweise sind gesellige und neugierige Tiere. Sie werden deshalb wo immer möglich in kleinen Gruppen gemeinsam gehalten.
Die Unterbringung aller Tiere erfolgt in transparenten Kunststoffkäfigen, die mit Einstreu, Futter und Wasser ausgestattet sind. Zusätzlich erhalten die Tiere ein Häuschen und Nestmaterial, um sie zu beschäftigen und ihnen artgerechte Verhaltensweisen zu ermöglichen.
In unserer Tierhaltung achten wir auf standardisierte Haltungsbedingungen, damit Versuchsergebnisse vergleichbar sind. Daher leben alle Versuchstiere unter streng kontrollierten Umweltbedingungen: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Hell-/Dunkelzeiten sowie Licht- und Lautstärke sind optimal für die Tiere eingestellt. Gentechnisch veränderte Mäuse mit einem beeinträchtigten Immunsystem können Umweltkeime schlechter abwehren und werden zusätzlich durch spezifische Barrierebedingungen geschützt. In sogenannten spezifisch pathogenfreien Hochbarriere-Bereichen (SPF) kümmert sich speziell geschultes Personal um die Tiere.
Alle Mitarbeiter:innen, die das Tierhaus betreten, müssen umfangreiche Hygienevorschriften beachten und Schutzkleidung tragen. Auch alle Arbeiten mit den Tieren selbst werden unter streng hygienischen Laborbedingungen durchgeführt.
Durch diese und weiterer Schutzmaßnahmen z.B. die Verwendung standardisierter Handlungsprotokolle für die Belegschaft, tun wir nicht nur alles für das Wohlbefinden und die Gesundheit unserer Tiere, sondern stellen zudem auch sicher, dass keine Krankheitserreger aus den Tierhaltungsbereichen in die Außenwelt gelangen können.
Ein Team von Tierärzt:innen, Tierschutzbeauftragten und erfahrenen Tierpfleger:innen kümmert sich um das Wohlergehen der Tiere und unterstützt unsere Forschungsprojekte am Institut.