Investigadores del Laboratorio de Expresión y Plegado de Proteínas (LEPP) de la Universidad Nacional de Quilmes en colaboración con científicos alemanes descubrieron un proceso fundamental en la síntesis de insulina y su proteína precursora: la “pro-insulina”. A partir de este trabajo, en el mediano plazo, será posible diseñar estrategias terapéuticas para combatir la diabetes, una enfermedad que afecta a más de 400 millones de personas.

Los hallazgos, publicados en la prestigiosa revista internacional Protein Science, tienen relevancia ya que aun no está claro el camino que recorre esta hormona en el interior de la célula, desde que se sintetiza hasta que se libera luego de que sube la glucosa en sangre. 

Diego Vázquez, investigador del LEPP y de Conicet explica: “El principal tema de investigación de nuestro grupo es la biofísica de proteínas, principalmente aquellas involucradas en gránulos de secreción de insulina. Por biofísica me refiero al estudio desde un punto de vista bioquímico y físico de lo que ocurre en moléculas de interés biológico, en nuestro caso proteínas”. Y continúa: “A nosotros lo que nos interesa son las relaciones entre secuencia, estructura tridimensional, dinámica y función biológica”. En otras palabras, vincular la forma de las proteínas con la función que tienen.

Pamela Toledo, también investigadora de LEPP y Conicet destaca: “Nos concentramos en una proteína llamada ‘ICA 512’. Puntualmente, es una de las que se usan en diagnostico para detectar diabetes; las personas con esta enfermedad presentan anticuerpos contra ICA512″. La proteína forma parte de los gránulos de secreción que son las ‘bolsitas’ que contienen insulina y se liberan desde el páncreas cuando se incrementa el nivel de glucosa en sangre.

En los últimos años, el grupo de investigación dirigido por Mario Ermácora también se concentró en otra proteína: la pro-insulina. Al respecto, el científico cuenta: “La insulina se investiga hace más de 70 años, sabemos que su síntesis comienza con la pro-insulina pero nunca se había puesto el foco en esto. Había un gran hueco en el conocimiento y es algo que empezamos a aclarar. Falta mucho todavía y ese es el futuro de la investigación”. Ermácora explica también que el conocimiento que se genera en este tipo de investigaciones sirve como punto de partida para desarrollos y mejoras que permiten ayudar a la sociedad. Y esto no es menor ya que, según la OMS, la diabetes (que registra más de 400 millones de casos) se ha incrementado más rápidamente en los países de renta baja y de renta mediana, en comparación a los de renta elevada.

Un cambio de paradigma

De acuerdo a los hallazgos reportados por los científicos del LEPP y de Alemania, la pro-insulina es la que dirige la formación de los gránulos de secreción gracias a la formación de los biocondensados. “Los biocondensados son estructuras muy diversas y que se estudian hace poco tiempo, nosotros nos enfocamos en aquellos que son dos líquidos que no se mezclan entre sí, pero conviven”, dice Toledo. Desde su perspectiva, entender que la pro-insulina es la que forma los biocondensados es un cambio de paradigma. “Nosotros proponemos que la pro-insulina recluta al resto de las proteínas, entre ellas la ICA 512 y termina formando los gránulos de secreción”, expresa.

Estos hallazgos también conforman un nuevo entendimiento del proceso de plegado de las proteínas. Todas las “formas” que tienen estas macromóleculas convergen hacia la más estable pasando por intermediarios. Los biocondensados son ahora considerados una forma estable, más allá de no ser una proteína sola.

El estudio de los biocondensados es fundamental en ciertos procesos biológicos. “En estos arreglos, las macromóleculas están en una concentración muy alta, por eso algunas reacciones químicas se ven favorecidas “, explica Vázquez. Luego Toledo remata: “El funcionamiento de muchos virus se puede explicar gracias a los biocondensados. En cuanto a la pro-insulina en sí, saber cómo funciona la secreción va a tener un impacto innegable en el conocimiento de la enfermedad”.