Jak branża produktów do pielęgnacji skóry zwraca się w stronę edycji genów w wyścigu z czasem

Twoja rutyna pielęgnacyjna może wymagać aktualizacji – ale nie dlatego, że się starzejesz. Składniki aktywne stosowane w kosmetykach mogą być dobre dla Twojej skóry, ale nie dla planety. Wiele z nich pochodzi z rzadkich roślin lub niczego niepodejrzewających zwierząt. Na przykład skwalen, powszechny składnik kremów i serum, jest pozyskiwany z wątroby rekina. Stanowi to problem – i to nie tylko dla zagrożonych gatunków, ale także dla bezpieczeństwa łańcucha dostaw, kontroli cen i zapewnienia stałej jakości tych składników.

Pielęgnacja skóry to A Rynek o wartości 100 miliardów dolarów. Nic dziwnego, że wschodzące firmy biotechnologiczne przenoszą się do tego sektora. To, co wnoszą do stołu, to czystsze i bardziej ekologiczne alternatywy dla produktów, których już używamy. Zamiast zbierać je z dziko rosnących roślin, kluczowe składniki stosowane w kosmetykach można wytwarzać z upraw, takich jak trzcina cukrowa, za pomocą precyzyjnej fermentacji. Technologia ta umożliwia wytwarzanie bardzo czystych enzymów, witamin, substancji zapachowych, naturalnych pigmentów i aktywnych cząsteczek w kontrolowanym środowisku za ułamek kosztów.

Produkty do pielęgnacji skóry pochodzenia biologicznego są już dostępne na rynku. Biossance, którego właścicielem jest amyrisAMRS
(Nasdaq: AMRS), jest najszybciej rozwijającą się marką w Sephora, którego głównym składnikiem jest skwalen. Amyris zastąpiła skwalen pochodzący z rekinów produktem precyzyjnej fermentacji, który obecnie stanowi 60% światowego rynku tej substancji chemicznej. Innym przykładem wejścia biotechnologii do pielęgnacji skóry jest firma o nazwie Matka Brud, zapoczątkowana przez naukowca z MIT w 2015 roku. Ich linia produktów zawiera kombinację inteligentnych składników i probiotyków zaprojektowanych do współpracy w celu zrównoważenia mikrobiomu skóry, przy wsparciu naukowym. Jej założycielka, Jasmina Aganovic, od tego czasu założyła kolejną firmę o nazwie Arkea która ma na celu wykorzystanie całego drzewa życia w celu opracowania wcześniej niedostępnych składników.

„Biotechnologia umożliwia nam rozszerzenie palety składników przemysłu kosmetycznego o molekuły we wszystkich częściach drzewa życia, w sposób etyczny i zrównoważony” — powiedziała Jasmina. „W Arcaea widzimy, w jaki sposób można je zastosować w kosmetykach w celu stworzenia nowych kategorii składników i funkcjonalności produktów”.

Rzeczywiście, innowacje biotechnologiczne mogą wykraczać poza zastąpienie istniejących składników i pomóc wprowadzić nowe produkty, które są lepsze niż te, które są obecnie na naszych półkach. Stosunkowo nowa firma biotechnologiczna o nazwie Bio Sestina szuka tych specjalnych składników. Ich pierwszym komercyjnym celem jest bakuchiol, naturalna alternatywa retinolu, która nie powoduje wrażliwości na promieniowanie UV i podrażnień, które może powodować retinol. Wadą stosowania tej supercząsteczki jest to, że bakuchiol jest obecnie pozyskiwany z zagrożonej rośliny, więc jego łańcuch dostaw jest nieskalowalny – a cena rośnie wraz z popytem. Sestina postanowiła wyprodukować ten pożądany składnik przy użyciu biologii syntetycznej i precyzyjnej fermentacji.

Jednak opracowanie nowego procesu bioprodukcji nie jest łatwym zadaniem: najpierw trzeba wymyślić, jak wytworzyć ten produkt w mikroorganizmie, takim jak drożdże, a następnie zaprojektować szczep, który może wytwarzać go w ilościach komercyjnych i jest wystarczająco wytrzymały, aby rosnąć w warunkach przemysłowych zanim będzie można zwiększyć skalę produkcji. Ten proces często trwa latami. Ale Sestina była w stanie opracować gotowy do skalowania szczep w mniej niż 12 miesięcy. To bezprecedensowy harmonogram rozwoju nowych produktów w branży biotechnologicznej. Byli w stanie przekroczyć granicę jednego roku, korzystając z nauki o danych i najnowocześniejszych narzędzi inżynierii genomu, takich jak Inscripta Onyks^® Platforma.

W przypadku firm takich jak Sestina, Inscripta usprawnia proces inżynierii szczepów za pomocą swojego instrumentu Onyx, który dokonuje edycji CRISPR i nie tylko w czarnej skrzynce. Sposób, w jaki to działa, polega na umieszczeniu standardowego szczepu drożdży i po 2-4 dniach zwraca tysiące zmodyfikowanych komórek, które można przeszukać pod kątem ulepszeń. Brzmi jak magia? To nie jest. W rzeczywistości jest to połączenie oprogramowania bioinformatycznego, zaawansowanej mikrofluidyki, niestandardowej chemii, zoptymalizowanych enzymów i mocy obliczeniowej, które umożliwia tej maszynie robić wszystko, co może zrobić laboratorium z pełnym personelem - ale znacznie szybciej. Dzięki niemu projekty, które kiedyś zajmowały lata, można teraz wykonać w ciągu zaledwie kilku miesięcy, a historia sukcesu Sestiny z bakuchiolem jest tego dowodem.

„Stworzenie szczepu Bakuchiol, który może przetrwać rygory zwiększania skali i wygrać w produkcji, wymagało znacznego ulepszenia enzymów i nieoczekiwanych edycji całego genomu, które wspierają szlak. Onyx pozwolił nam szybko osiągnąć oba cele równolegle, znacznie przyspieszając cały proces” — powiedział Andrew Horwitz, wiceprezes ds. badań i rozwoju w Sestina Bio, w informacja prasowa.

Bakuchiol to jeden z pierwszych komercyjnych bioproduktów, który został opracowany przy pomocy platformy Onyx. Ale inne firmy zajmujące się biologią syntetyczną, działające w obszarze składników, również chcą przyspieszyć proces opracowywania swoich produktów za pomocą instrumentu Onyx firmy Inscripta. Wśród korzystających z technologii Inscripta są giganci tacy jak amyris, Ginkgo Bioworks, Biologia wierzby. Willow Biosciences pracuje nad produkcją składników o wysokiej czystości dla produktów higieny osobistej, żywności i napojów oraz rynków farmaceutycznych, takich jak kannabigerol („CBG”), pierwszy komercyjny składnik w swoim portfolio.

Sama Inscripta nie szuka żadnych konkretnych składników, ale raczej zapewnia narzędzia dla firm zajmujących się biologią syntetyczną, aby szybciej osiągały swoje cele poprzez przyspieszenie badań, projektowania i opracowywania nowych produktów komercyjnych. Ginkgo Bioworks zajmuje się również inżynierią szczepów jako usługą: współpracuje z takimi firmami jak Givaudan i Gwinty śrubowe aby pomóc w przekształcaniu składników pochodzenia naturalnego w bardziej zrównoważone wersje wytwarzane z mikrobów.

W pewnym sensie to, co robią firmy takie jak Inscripta i Ginkgo, to dostarczanie przysłowiowych „ kilofów i łopat” dla złotej gorączki na rynku zrównoważonych składników. Ich technologia może pomóc skrócić czas opracowywania produktu z lat do miesięcy, co zapewnia rzeczywistą przewagę konkurencyjną w szybko zmieniającym się środowisku biotechnologicznym. Dla firm oznacza to, że mogą szybciej wprowadzać na rynek bardziej zrównoważone składniki, a dla nas, że możemy szybciej nałożyć je na twarz w wyścigu z czasem.

Dziękuję Katia Tarasawa w celu uzyskania dodatkowych badań i raportów na temat tego artykułu. Jestem założycielem SynBioBeta, a niektóre firmy, o których piszę, w tym Inscripta, Amyris i Ginkgo Bioworks, są sponsorami Konferencja SynBioBeta i cotygodniowe podsumowanie.