Bagaimana Industri Penjagaan Kulit Beralih kepada Penyuntingan Gen dalam Perlumbaan Melawan Masa

Rutin penjagaan kulit anda mungkin memerlukan peningkatan – tetapi bukan kerana anda semakin tua. Bahan aktif yang digunakan dalam kosmetik mungkin baik untuk kulit anda tetapi tidak untuk planet ini. Kebanyakannya diperoleh daripada tumbuhan yang jarang ditemui atau haiwan yang tidak disyaki. Sebagai contoh, squalene, bahan biasa dalam krim dan serum, dituai daripada hati jerung. Itu menimbulkan masalah - dan bukan hanya untuk spesies terancam, tetapi untuk keselamatan rantaian bekalan, mengawal harga dan memastikan kualiti bahan tersebut yang konsisten.

Penjagaan kulit ialah a Pasaran 100 bilion dolar. Tidak hairanlah syarikat bioteknologi yang baru muncul bergerak ke sektor ini. Apa yang mereka bawa ke meja adalah alternatif yang lebih bersih dan hijau kepada produk yang telah kami gunakan. Daripada dituai daripada tumbuhan liar, bahan utama yang digunakan dalam kosmetik boleh dihasilkan daripada tanaman yang ditanam, seperti tebu, menggunakan penapaian ketepatan. Teknologi ini mampu menghasilkan enzim, vitamin, pewangi, pigmen semula jadi dan molekul aktif yang sangat tulen dalam persekitaran terkawal pada sebahagian kecil daripada kos.

Produk penjagaan kulit berasaskan bio telah pun berada di pasaran. Biosansia, yang dimiliki oleh amirisAMRS
(Nasdaq: AMRS), ialah jenama yang paling pesat berkembang di Sephora yang menampilkan squalene sebagai bahan utamanya. Amyris telah menggantikan squalene yang berasal dari jerung dengan produk penapaian ketepatan mereka yang kini menyumbang 60% daripada pasaran global untuk bahan kimia itu. Satu lagi contoh bioteknologi memasuki penjagaan kulit ialah sebuah syarikat yang dipanggil Kotoran Ibu, dimulakan oleh saintis MIT pada tahun 2015. Barisan produk mereka mengandungi gabungan bahan pintar dan probiotik yang direka untuk bekerjasama untuk mengimbangi mikrobiom kulit, dengan sains untuk menyokongnya. Pengasasnya, Jasmina Aganovic, telah memulakan syarikat lain yang dipanggil archaea yang bertujuan untuk memanfaatkan seluruh pokok kehidupan untuk membangunkan bahan-bahan yang tidak boleh diakses sebelum ini.

"Bioteknologi membolehkan kami mengembangkan palet ramuan industri kecantikan kepada molekul di semua bahagian pokok kehidupan, secara beretika dan mampan," kata Jasmina. "Di Arcaea, kami melihat bagaimana ini boleh digunakan dengan cara yang hebat dalam kecantikan untuk mencipta kategori bahan dan fungsi produk baharu."

Sesungguhnya, inovasi bioteknologi boleh melangkaui menggantikan bahan sedia ada dan membantu memperkenalkan produk baharu yang lebih baik daripada apa yang ada di rak kami pada masa ini. Sebuah syarikat bioteknologi yang agak baru dipanggil Sestina Bio sedang mengejar bahan-bahan istimewa ini. Sasaran komersial pertama mereka ialah bakuchiol, alternatif retinol semula jadi yang tidak menyebabkan kepekaan UV dan kerengsaan yang boleh dilakukan oleh retinol. Kelemahan penggunaan molekul super ini ialah bakuchiol kini diperoleh daripada loji yang terancam, jadi rantaian bekalannya tidak boleh skala - dan harganya meningkat dengan permintaan. Sestina telah menetapkan untuk menghasilkan bahan yang diidamkan ini menggunakan biologi sintetik dan penapaian ketepatan.

Tetapi membangunkan proses biopembuatan baharu bukanlah sesuatu yang mudah: pertama, anda perlu memikirkan cara membuat produk itu dalam mikroorganisma seperti yis, kemudian merekayasa terikan yang boleh menghasilkan kuantiti komersialnya dan cukup teguh untuk berkembang dalam keadaan industri sebelum anda boleh meningkatkan pengeluaran. Proses ini selalunya mengambil masa bertahun-tahun. Tetapi Sestina dapat mengembangkan a ketegangan sedia untuk skala dalam masa kurang daripada 12 bulan. Ini adalah garis masa yang belum pernah berlaku sebelum ini untuk pembangunan produk baharu dalam industri bioteknologi. Mereka dapat mengatasi markah satu tahun dengan menggunakan sains data dan alat kejuruteraan genom termaju, seperti Inscripta's Onyx^® platform.

Bagi syarikat seperti Sestina, Inscripta memperkemas proses kejuruteraan terikan dengan instrumen Onyx mereka yang melakukan pengeditan CRISPR dan banyak lagi di dalam kotak hitam. Cara ia berfungsi ialah anda memasukkan ketegangan yis standard dan selepas 2-4 hari ia mengembalikan beribu-ribu sel kejuruteraan yang boleh disaring untuk penambahbaikan. Bunyi seperti sihir? Ianya bukan. Ia sebenarnya gabungan perisian bioinformatik, mikrobendalir termaju, kimia tersuai, enzim yang dioptimumkan dan kuasa pengiraan yang membolehkan mesin ini melakukan semua yang boleh dilakukan oleh makmal penuh kakitangan – tetapi lebih pantas. Dengan itu, projek yang dahulunya mengambil masa bertahun-tahun kini boleh dilakukan dalam beberapa bulan sahaja, dan kisah kejayaan bakuchiol Sestina membuktikannya.

"Mencipta strain Bakuchiol yang boleh bertahan dalam kesukaran peningkatan dan menang dalam pembuatan memerlukan peningkatan enzim yang ketara dan pengeditan keseluruhan genom yang tidak dijangka yang menyokong laluan itu. Onyx membolehkan kami mencapai kedua-dua matlamat secara selari dengan pantas, mempercepatkan keseluruhan proses kami,” kata Andrew Horwitz, VP R&D di Sestina Bio, dalam kenyataan akhbar.

Bakuchiol ialah salah satu produk bio komersial pertama yang telah dibangunkan dengan bantuan platform Onyx. Tetapi syarikat biologi sintetik lain yang bekerja di ruang bahan juga sedang mencari untuk mempercepatkan proses pembangunan produk mereka dengan instrumen Onyx Inscripta. Mereka yang menggunakan teknologi Inscripta termasuk gergasi seperti amiris, Ginkgo Bioworks, dan Willow Biosains. Willow Biosciences sedang berusaha untuk menghasilkan ramuan ketulenan tinggi untuk penjagaan diri, makanan dan minuman serta pasaran farmaseutikal, seperti cannabigerol (“CBG”), bahan komersial pertama dalam portfolionya.

Inscripta sendiri tidak mengejar apa-apa bahan khusus tetapi menyediakan alat untuk syarikat biologi sintetik untuk mencapai matlamat mereka dengan lebih cepat dengan mempercepatkan penyelidikan, reka bentuk dan pembangunan proses produk komersial baharu. Ginkgo Bioworks juga melakukan kejuruteraan terikan sebagai perkhidmatan: mereka telah bekerja dengan syarikat seperti itu Givaudan and Benang Bolt untuk membantu mengubah bahan bersumberkan alam semula jadi kepada versi yang lebih mampan yang dibuat dalam mikrob.

Dalam erti kata lain, perkara yang dilakukan oleh syarikat seperti Inscripta dan Ginkgo ialah menyediakan "penyelidik dan penyodok" pepatah untuk goldrush pasaran bahan mampan. Teknologi mereka boleh membantu mengurangkan masa pembangunan produk dari tahun ke bulan dan itu memberikan kelebihan daya saing sebenar dalam persekitaran bioteknologi yang pantas. Maksudnya bagi syarikat ialah mereka boleh membawa lebih banyak bahan yang mampan untuk dipasarkan dengan lebih pantas – dan bagi kami, kami boleh meletakkannya di muka kami lebih awal dalam perlumbaan menentang masa.

Terima kasih kepada Katia Tarasava untuk penyelidikan dan pelaporan tambahan mengenai artikel ini. Saya ialah pengasas SynBioBeta, dan beberapa syarikat yang saya tulis, termasuk Inscripta, Amyris, dan Ginkgo Bioworks, adalah penaja kepada Persidangan SynBioBeta and penghadaman mingguan.