Białka, podobnie jak ambitne projekty origami, muszą przyjąć odpowiedni kształt, aby działać. Ale gdy stan przedcukrzycowy przechodzi w pełnoobjawową cukrzycę, ten delikatny proces wymyka się spod kontroli, pozostawiając źle sfałdowane i wadliwe białka gromadzące się w komórkach i obciążające komórki trzustki produkujące insulinę.

Naukowcy z Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute i University of Michigan, publikując w Proceedings of the National Academy of Sciences 1 czerwca 2026 roku, zmapowali teraz, jak komórki produkujące insulinę koordynują fałdowanie białek – i co się dzieje, gdy system szwankuje. Wniosek: wzmocnienie maszynerii komórkowej odpowiedzialnej za fałdowanie białek może chronić te cenne komórki beta przed uszkodzeniem.

Komórki beta w trzustce monitorują poziom cukru we krwi, a gdy glukoza wzrasta, produkują dodatkową insulinę, aby przywrócić równowagę. Jednak w miarę postępu cukrzycy komórki beta zaczynają mieć trudności, jak kucharz w godzinach szczytu. Wcześniejsze badania łączyły już ten spadek z nieprawidłowym fałdowaniem proinsuliny, białka, które ostatecznie staje się insuliną. Naukowcy wiedzieli, że źle sfałdowana proinsulina gromadzi się podczas cukrzycy, obciążając komórki beta, ale nie byli pewni, które inne białka biorą w tym udział.

„Wiedzieliśmy, że system zapobiegający nieprawidłowemu fałdowaniu proinsuliny zależy od białka opiekuńczego zwanego białkiem wiążącym immunoglobuliny (BiP) i grupy ko-opiekunów” – powiedział Randal J. Kaufman, PhD, starszy autor i profesor w Sanford Burnham Prebys. „Naszym celem było sprawdzenie, jak ci partnerzy koordynują fałdowanie proinsuliny i usuwają bałagan po nieprawidłowym fałdowaniu – ponieważ jest to niezbędne do utrzymania przy życiu komórek produkujących insulinę”.

Aby zbadać interakcje BiP, zespół zmodyfikował genetycznie myszy, tak aby BiP w ich komórkach beta nosiło znacznik 3xFLAG – molekularną latarnię ułatwiającą wykrywanie i izolację. Wyniki wskazały na kluczową rolę p58IPK, jednego z ko-opiekunów BiP. Gdy badacze usunęli p58IPK z linii komórkowych, nagromadziła się nieprawidłowo sfałdowana proinsulina. Myszy pozbawione p58IPK produkowały mniej proinsuliny i insuliny. Ale gdy zespół przywrócił p58IPK, komórki lepiej fałdowały i transportowały proinsulinę, zmniejszając liczbę nieprawidłowo sfałdowanych kopii – choć tylko w obecności BiP.

Zwiększenie samego BiP bez p58IPK? Niewielkie korzyści. Normalne poziomy obu? Znacznie lepiej. „Jak pojedynczy tenisista próbujący grać w debla, BiP nie może działać sam” – powiedziała Insook Jang, PhD, główna autorka i pracownik naukowy w laboratorium Kaufmana. Badanie zidentyfikowało również dodatkowe białka partnerskie zaangażowane w fałdowanie, transport i zarządzanie nieprawidłowo sfałdowaną proinsuliną, a potrzeba więcej badań, aby określić ich role.

Większość obecnych leków na cukrzycę nie naprawia problemów z fałdowaniem białek; po prostu pomagają tkankom wchłaniać glukozę lub wycisnąć więcej insuliny. Żadna istniejąca terapia nie ma na celu poprawy fałdowania proinsuliny w celu zachowania komórek beta. „Jeśli nauczymy się wpływać na skoordynowaną aktywność BiP, możemy znaleźć obiecującą wczesną strategię leczenia, aby zapobiec lub zmniejszyć uszkodzenie komórek produkujących insulinę” – powiedział Kaufman.

Badanie było wspierane przez National Institutes of Health, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Cancer Institute i Breakthrough T1D.