Kako se industrija za nego kože obrača k urejanju genov v tekmi s časom

Vašo rutino nege kože bo morda treba nadgraditi – vendar ne zato, ker se starate. Aktivne sestavine, ki se uporabljajo v kozmetiki, so lahko dobre za vašo kožo, ne pa tudi za planet. Veliko jih izvira iz redkih rastlin ali nič hudega slutečih živali. Na primer, skvalen, pogosta sestavina krem ​​in serumov, se pridobiva iz jeter morskega psa. To predstavlja težavo – in ne samo za ogrožene vrste, ampak tudi za varnost dobavne verige, nadzorovanje cen in zagotavljanje stalne kakovosti teh sestavin.

Nega kože je a 100 milijard dolarjev vreden trg. Ni čudno, da se nastajajoča biotehnološka podjetja selijo v ta sektor. Na mizo ponujajo čistejše in okolju prijaznejše alternative izdelkom, ki jih že uporabljamo. Namesto da bi bile ključne sestavine, ki se uporabljajo v kozmetiki, pridelane iz divjih rastlin, se lahko pridelajo iz gojenih rastlin, kot je sladkorni trs, z natančno fermentacijo. Ta tehnologija je sposobna izdelati zelo čiste encime, vitamine, dišave, naravne pigmente in aktivne molekule v nadzorovanem okolju za delček stroškov.

Izdelki za nego kože na biološki osnovi so že na trgu. Biosance, ki je v lasti amyrisAMRS
(Nasdaq: AMRS), je najhitreje rastoča blagovna znamka v Sephori, ki ima skvalen kot glavno sestavino. Amyris je skvalen, pridobljen iz morskega psa, nadomestil s svojim produktom natančne fermentacije, ki zdaj predstavlja 60 % svetovnega trga za to kemikalijo. Drug primer vstopa biotehnologije v nego kože je podjetje, imenovano Mati umazanija, ki ga je ustanovil znanstvenik MIT leta 2015. Njihova linija izdelkov vsebuje kombinacijo pametnih sestavin in probiotikov, ki so zasnovani tako, da skupaj uravnotežijo mikrobiom kože, pri čemer to podpira znanost. Njegova ustanoviteljica, Jasmina Aganović, je od takrat ustanovila drugo podjetje, imenovano arheje katerega namen je izkoristiti celotno drevo življenja, da bi razvil prej nedostopne sestavine.

»Biotehnologija nam omogoča razširitev palete sestavin lepotne industrije na molekule v vseh delih drevesa življenja, etično in trajnostno,« je povedala Jasmina. "Pri Arcaei vidimo, kako jih je mogoče na učinkovit način uporabiti v lepoti, da ustvarimo nove kategorije sestavin in funkcionalnost izdelkov."

Biotehnološke inovacije lahko dejansko presežejo zamenjavo obstoječih sestavin in pomagajo uvesti nove izdelke, ki so boljši od tistih, ki so trenutno na naših policah. Relativno novo biotehnološko podjetje, imenovano Sestina Bio išče te posebne sestavine. Njihova prva komercialna tarča je bakuchiol, naravna alternativa retinolu, ki ne povzroča UV-občutljivosti in draženja kot retinol. Slaba stran uporabe te supermolekule je, da se bakuchiol trenutno pridobiva iz ogrožene rastline, zato njegove dobavne verige ni mogoče razširjati – in cena raste s povpraševanjem. Sestina se je odločila za proizvodnjo te želene sestavine s pomočjo sintetične biologije in natančne fermentacije.

Toda razvoj novega postopka bioproizvodnje ni lahek podvig: najprej morate ugotoviti, kako narediti ta izdelek v mikroorganizmu, kot je kvasovka, nato ustvariti sev, ki lahko proizvaja komercialne količine in je dovolj robusten za rast v industrijskih pogojih. preden lahko povečate proizvodnjo. Ta proces pogosto traja leta. Toda Sestina je lahko razvila a sev pripravljen za razširitev v manj kot 12 mesecih. To je časovni razpored brez primere za razvoj novih izdelkov v biotehnološki industriji. Z uporabo znanosti o podatkih in vrhunskih orodij za inženiring genoma, kot je Inscripta, jim je uspelo preseči mejo enega leta. Onyx^® platforma.

Za podjetja, kot je Sestina, Inscripta poenostavlja proces inženiringa napetosti s svojim instrumentom Onyx, ki omogoča urejanje CRISPR in več v črni škatli. Deluje tako, da vstavite standardni sev kvasovk in po 2-4 dneh vrne na tisoče spremenjenih celic, ki jih je mogoče pregledati za izboljšanje. Se sliši kot čarovnija? Ni. Pravzaprav je kombinacija programske opreme za bioinformatiko, napredne mikrofluidike, kemije po meri, optimiziranih encimov in računalniške moči, ki temu stroju omogoča, da naredi vse, kar lahko naredi laboratorij s polnim osebjem – vendar veliko hitreje. Z njim lahko projekte, ki so včasih trajali leta, zdaj izvedemo v samo nekaj mesecih, kar dokazuje zgodba o uspehu bakuchiola Sestina.

»Ustvarjanje seva Bakuchiol, ki lahko preživi obremenitve povečanja obsega in zmaga v proizvodnji, je zahtevalo znatno izboljšanje encimov in nepričakovano urejanje celotnega genoma, ki podpira pot. Onyx nam je omogočil hitro izpolnitev obeh ciljev vzporedno, kar je močno pospešilo naš celoten proces,« je dejal Andrew Horwitz, podpredsednik raziskav in razvoja pri Sestina Bio, v Sporočilo za javnost.

Bakuchiol je eden prvih komercialnih bioproduktov, ki je bil razvit s pomočjo platforme Onyx. Toda druga podjetja za sintetično biologijo, ki delajo na področju sestavin, prav tako želijo pospešiti svoj proces razvoja izdelkov z Inscriptinim instrumentom Onyx. Med tistimi, ki uporabljajo Inscriptino tehnologijo, so velikani, kot je amyris, Biološko podjetje Ginkgoin Willow Biosciences. Willow Biosciences se ukvarja s proizvodnjo sestavin visoke čistosti za osebno nego, hrano in pijačo ter farmacevtske trge, kot je kanabigerol (»CBG«), prva komercialna sestavina v njenem portfelju.

Sama družba Inscripta se ne osredotoča na nobene posebne sestavine, temveč zagotavlja orodja za podjetja, ki se ukvarjajo s sintezno biologijo, da hitreje dosežejo svoje cilje s pospeševanjem raziskav, oblikovanja in razvoja procesov novih komercialnih izdelkov. Ginkgo Bioworks izvaja tudi inženiring sevov kot storitev: delajo s podjetji, kot je Givaudan in Navoji vijakov za pomoč pri preoblikovanju sestavin naravnega izvora v bolj trajnostne različice, izdelane v mikrobih.

V nekem smislu podjetja, kot sta Inscripta in Ginkgo, zagotavljajo pregovorne "krampe in lopate" za zlato mrzlico na trgu trajnostnih sestavin. Njihova tehnologija lahko pomaga skrajšati čas razvoja izdelkov z let na mesece, kar zagotavlja resnično konkurenčno prednost v hitrem biotehnološkem okolju. Za podjetja to pomeni, da lahko hitreje dajo na trg bolj trajnostne sestavine – za nas pa, da jih lahko prej nanesemo na obraz v tekmi s časom.

Hvala Katja Tarasava za dodatne raziskave in poročanje o tem članku. Sem ustanovitelj SynBioBeta in nekatera podjetja, o katerih pišem, vključno z Inscripta, Amyris in Ginkgo Bioworks, so sponzorji Konferenca SynBioBeta in tedenski prebav.