Cum se îndreaptă industria de îngrijire a pielii la editarea genelor într-o cursă contra timp

Rutina de îngrijire a pielii poate avea nevoie de o actualizare, dar nu pentru că îmbătrâniți. Ingredientele active folosite în cosmetică pot fi bune pentru pielea ta, dar nu și pentru planetă. Multe dintre ele provin din plante rare sau animale nebănuite. De exemplu, squalenul, un ingredient comun în creme și seruri, este recoltat din ficatul de rechin. Aceasta reprezintă o problemă – și nu doar pentru speciile pe cale de dispariție, ci și pentru securitatea lanțului de aprovizionare, controlul prețurilor și asigurarea calității consecvente a acelor ingrediente.

Îngrijirea pielii este o Piața de 100 de miliarde de dolari. Nu e de mirare că companiile de biotehnologie emergente se mută în acest sector. Ceea ce aduc ei la masă sunt alternative mai curate și mai ecologice la produsele pe care le folosim deja. În loc să fie recoltate din plante sălbatice, ingredientele cheie folosite în cosmetică pot fi produse din culturi cultivate, cum ar fi trestia de zahăr, folosind fermentație de precizie. Această tehnologie este capabilă să producă enzime extrem de pure, vitamine, parfumuri, pigmenți naturali și molecule active într-un mediu controlat, la o fracțiune din cost.

Produsele de îngrijire a pielii pe bază de bio sunt deja pe piață. Biosance, care este deținută de AmyrisAMRS
(Nasdaq: AMRS), este marca cu cea mai rapidă creștere la Sephora care prezintă squalenul ca ingredient principal. Amyris a înlocuit squalena derivată din rechin cu produsul lor de fermentație de precizie, care acum reprezintă 60% din piața globală a substanței chimice. Un alt exemplu de intrare a biotehnologiei în îngrijirea pielii este o companie numită Mama Dirt, început de un om de știință MIT în 2015. Linia lor de produse conține o combinație de ingrediente inteligente și probiotice concepute să lucreze împreună pentru a echilibra microbiomul pielii, cu știința care îl sprijină. Fondatorul său, Jasmina Aganovic, a început de atunci o altă companie numită arheea care își propune să atingă întregul arbore al vieții pentru a dezvolta ingrediente inaccesibile anterior.

„Biotehnologia ne permite să extindem paleta de ingrediente din industria frumuseții la molecule din toate părțile arborelui vieții, din punct de vedere etic și durabil”, a spus Jasmina. „La Arcaea, vedem cum acestea pot fi aplicate în moduri puternice în frumusețe pentru a crea noi categorii de ingrediente și funcționalitate a produsului.”

Într-adevăr, inovația în biotehnologie poate merge dincolo de înlocuirea ingredientelor existente și poate ajuta la introducerea de noi produse care sunt mai bune decât ceea ce se află în prezent pe rafturile noastre. O companie de biotehnologie relativ nouă numită Sestina Bio urmărește aceste ingrediente de specialitate. Prima lor țintă comercială este bakuchiol, o alternativă naturală la retinol care nu provoacă sensibilitatea UV și iritația pe care o poate face retinolul. Dezavantajul utilizării acestei super-molecule este că bakuchiolul provine în prezent dintr-o plantă amenințată, astfel încât lanțul său de aprovizionare este nescalabil - iar prețul crește odată cu cererea. Sestina și-a propus să producă acest ingredient râvnit folosind biologie sintetică și fermentație de precizie.

Dar dezvoltarea unui nou proces de bioproducție nu este o sarcină ușoară: mai întâi, trebuie să vă dați seama cum să faceți acel produs într-un microorganism precum drojdia, apoi să creați o tulpină care poate produce cantități comerciale din el și este suficient de robustă pentru a crește în condiții industriale. înainte de a putea crește producția. Acest proces durează adesea ani. Dar Sestina a fost capabilă să dezvolte o tulpină gata pentru extindere în mai puțin de 12 luni. Acesta este un calendar fără precedent pentru dezvoltarea de noi produse în industria biotehnologică. Ei au reușit să depășească marca de un an folosind știința datelor și instrumente de ultimă oră de inginerie a genomului, cum ar fi Inscripta Onix^® platformă.

Pentru companii precum Sestina, Inscripta eficientizează procesul de inginerie a tulpinilor cu instrumentul lor Onyx care face editarea CRISPR și multe altele într-o cutie neagră. Modul în care funcționează este că introduci o tulpină standard de drojdie și după 2-4 zile returnează mii de celule modificate care pot fi verificate pentru îmbunătățire. Sună a magie? Nu este. Este de fapt o combinație de software de bioinformatică, microfluidică avansată, chimie personalizată, enzime optimizate și putere de calcul care permite acestei mașini să facă tot ceea ce poate face un laborator cu personal complet - dar mult mai rapid. Cu el, proiectele care odinioară durau ani de zile pot fi realizate acum în doar câteva luni, iar povestea de succes bakuchiol a Sestinei o demonstrează.

„Crearea unei tulpini Bakuchiol care poate supraviețui rigorilor creșterii și a câștiga în producție a necesitat îmbunătățiri semnificative ale enzimelor și modificări neașteptate ale întregului genom care susțin calea. Onyx-ul ne-a permis să realizăm rapid ambele obiective în paralel, accelerând foarte mult întregul nostru proces”, a declarat Andrew Horwitz, VP R&D la Sestina Bio, în un comunicat de presă.

Bakuchiol este unul dintre primele bioproduse comerciale care a fost dezvoltat cu ajutorul platformei Onyx. Dar alte companii de biologie sintetică care lucrează în domeniul ingredientelor caută, de asemenea, să-și accelereze procesul de dezvoltare a produselor cu instrumentul Onyx de la Inscripta. Cei care folosesc tehnologia Inscripta includ giganți precum Amyris, Ginkgo Bioworks, și Biosciences de salcie. Willow Biosciences lucrează la producerea de ingrediente de înaltă puritate pentru îngrijirea personală, alimente și băuturi și piețele farmaceutice, cum ar fi canabigerol („CBG”), primul ingredient comercial din portofoliul său.

Inscripta în sine nu urmărește ingrediente specifice, ci oferă mai degrabă instrumentele companiilor de biologie sintetică pentru a-și atinge obiectivele mai repede, accelerând cercetarea, proiectarea și dezvoltarea proceselor de noi produse comerciale. Ginkgo Bioworks face, de asemenea, ingineria tulpinilor ca serviciu: au lucrat cu companii precum Givaudan și Fire Bolt pentru a ajuta la transformarea ingredientelor din natură în versiuni mai sustenabile făcute din microbi.

Într-un anumit sens, ceea ce fac companii precum Inscripta și Ginkgo este să ofere proverbiale „lugări și lopeți” pentru pauza de aur de pe piața ingredientelor durabile. Tehnologia lor poate ajuta la reducerea timpilor de dezvoltare a produselor de la ani la luni și asta oferă un avantaj competitiv real într-un mediu biotehnologic cu ritm rapid. Ceea ce înseamnă pentru companii este că pot aduce mai repede ingrediente durabile pe piață – iar pentru noi, că le putem pune pe față mai devreme în cursa contra cronometru.

Mulțumesc Katia Tarasava pentru cercetări suplimentare și raportări despre acest articol. Sunt fondatorul SynBioBeta, iar unele dintre companiile despre care scriu, inclusiv Inscripta, Amyris și Ginkgo Bioworks, sunt sponsori ai Conferință SynBioBeta și digera săptămânal.