La Sindrome di Wolfram (WS) è una rara malattia genetica caratterizzata da diabete mellito, atrofia ottica e difetti neurologici progressivi. È causata da mutazioni a carico della Wolframina, che controlla la risposta allo stress del reticolo endoplasmico (RE), l’autofagia ed il metabolismo del Ca++. Ad oggi, i meccanismi molecolari che portano alla morte delle β cellule nella WS non sono del tutto noti, pertanto, usando come modello di malattia le staminali derivate da paziente, abbiamo approfondito i difetti funzionali a carico delle β cellule. Abbiamo differenziato le staminali in β cellule con un protocollo standard in vitro, usando come controllo la controparte corretta geneticamente; gli endpoints sono stati analizzati via FACS, western blot, RT-qPCR e single cell transcriptomics (SCT). I flussi di calcio sono stati valutati usando la sonda fluorescente Fluo4 e la secrezione insulinica misurata in perifusione dinamica mediante saggio ELISA. Tramite SCT, abbiamo scoperto che entrambe le linee cellulari differenziano a pancreas endocrino, ma mentre le corrette hanno una rappresentazione bilanciata dei vari tipi cellulari secretori, le cellule WS hanno una riduzione nel numero di cellule α, γ e δ, e una prevalenza di cellule β. Il difetto della nicchia endocrina correla con una secrezione insulinica ridotta del 40%, dovuta ad una minore espressione di PCSK1 e SNAP25, coinvolti nel processamento e nella fusione dei granuli di insulina. Inoltre, in cellule WS i flussi di calcio sono scoordinati poiché i canali voltaggio-dipendenti CACNA1C and CACNA1D sono diminuiti. A livello molecolare, le β cellule WS mostrano disregolazione dei pathways di PERK e di IRE1α, coinvolti nella risposta allo stress del RE. Inoltre, in condizione di stress le cellule WS mostrano una minor efficienza del flusso autofagico, che esita in un aumento significativo dell’apoptosi rispetto ai controlli. In conclusione, abbiamo evidenziato nelle cellule WS un impairment di differenziamento nella linea pancreatica endocrina, che causa difetti molecolari (risposta allo stress del RE, autofagia) e funzionali (metabolismo del calcio, secrezione insulinica), spingendo le cellule verso l’apoptosi.