علت اصلی بروز آتروفی عضلانی نخاعی (SMA) مربوط به کاهش تولید پروتئینی به نام Survival Motor Neuron (SMN) است که نقش حیاتی در بقای نورونهای حرکتی دارد. این پروتئین توسط دو ژن به نامهای SMN1 و SMN2 که بر روی کروموزوم شماره 5 قرار دارند تولید میشود. ژن SMN1 ، منبع اصلی تولید پروتئین SMN به شمار میرود. در افراد مبتلا به SMA، به دلیل حذف بخشهایی از ژن SMN1 (که حدود 94 درصد بیماران را شامل میشود) یا جهشهای ژنتیکی در آن، پروتئین SMN به اندازه کافی تولید نمیشود. این کمبود پروتئین باعث تضعیف و تحلیل نورونهای حرکتی میشود و به تدریج منجر به مرگ این سلولها میگردد؛ در نتیجه، ارتباط عصبی و کنترل عضلانی کاهش یافته و آتروفی عضلانی ایجاد میشود.
SMN1 و SMN2 از نظر ساختاری بیش از 99 درصد به هم شباهت دارند، اما تفاوتهای کوچکی در آنها باعث میشود که ژن SMN2 نتواند به همان اندازه پروتئین مؤثر تولید کند. در این بیماری، اگرچه ژن SMN1 نقش اصلی در تولید پروتئین را دارد، ژن SMN2 نیز در کاهش شدت علائم بیماری موثر است. تعداد نسخههای ژن SMN2 میتواند تا هشت عدد در بدن افراد متفاوت باشد. این نسخههای اضافی میتوانند بخشی از کمبود پروتئین ناشی از نقص SMN1 را جبران کنند، به طوری که هرچه تعداد نسخههای ژن SMN2 بیشتر باشد، احتمال خفیف¬تر بودن علائم بیماری بیشتر می¬شود. به عنوان مثال، بیماران با تعداد بالاتری از نسخههای SMN2 ممکن است علائم کمتر و پیشرفت کندتری از بیماری را تجربه کنند.
این موضوع نقش مهمی در نوعبندی و شدت بیماری SMA دارد؛ به طوری که انواع شدیدتر آن، که معمولاً در سنین پایینتر بروز میکنند، اغلب ناشی از کمبود بیشتر پروتئین SMN هستند. بنابراین، ژن SMN2 به عنوان یک عامل جبرانکننده عمل میکند و برآورد تعداد نسخههای این ژن به پزشکان کمک میکند تا شدت و پیشرفت بیماری را بهتر پیشبینی کنند. شناخت این مکانیزم و تفاوت بین SMN1 و SMN2 همچنین در توسعه روشهای درمانی مؤثر برای مدیریت SMA و بهبود کیفیت زندگی بیماران نقش بسیار مهمی دارد.