Как индустрия ухода за кожей обращается к редактированию генов в гонке со временем

Ваш уход за кожей может нуждаться в обновлении, но не потому, что вы становитесь старше. Активные ингредиенты, используемые в косметике, могут быть полезны для вашей кожи, но не для планеты. Многие из них получены из редких растений или ничего не подозревающих животных. Например, сквален, распространенный ингредиент кремов и сывороток, получают из печени акул. Это создает проблему — и не только для исчезающих видов, но и для безопасности цепочки поставок, контроля цен и обеспечения неизменного качества этих ингредиентов.

Уход за кожей – это рынок на 100 миллиардов долларов. Неудивительно, что новые биотехнологические компании переходят в этот сектор. То, что они предлагают, — это более чистые и экологичные альтернативы продуктам, которые мы уже используем. Ключевые ингредиенты, используемые в косметике, можно не собирать из дикорастущих растений, а из культурных растений, таких как сахарный тростник, с помощью прецизионной ферментации. Эта технология позволяет производить высокочистые ферменты, витамины, ароматизаторы, натуральные пигменты и активные молекулы в контролируемой среде при минимальных затратах.

Средства по уходу за кожей на биологической основе уже представлены на рынке. Биосанс, который принадлежит АмирисАСКУЭ
(Nasdaq: AMRS), является самый быстрорастущий бренд в Sephora, основным ингредиентом которого является сквален. Amyris заменила сквален, полученный из акул, своим продуктом прецизионной ферментации, на долю которого в настоящее время приходится 60% мирового рынка этого химического вещества. Еще одним примером биотехнологии, входящей в состав средств по уходу за кожей, является компания под названием Мать Грязь, основанная ученым из Массачусетского технологического института в 2015 году. Их линейка продуктов содержит комбинацию «умных» ингредиентов и пробиотиков, разработанных для совместной работы, чтобы сбалансировать микробиом кожи, с научной поддержкой. Его основательница, Ясмина Аганович, с тех пор основала еще одну компанию под названием Arcaea целью которого является использование всего древа жизни для разработки ранее недоступных ингредиентов.

«Биотехнология позволяет нам расширить палитру ингредиентов индустрии красоты за счет молекул во всех частях древа жизни, этично и устойчиво», — сказала Ясмина. «В Arcaea мы видим, как их можно эффективно применять в сфере красоты для создания новых категорий ингредиентов и функциональности продукта».

Действительно, биотехнологические инновации могут выйти за рамки замены существующих ингредиентов и помочь представить новые продукты, которые лучше, чем те, что в настоящее время есть на наших полках. Относительно новая биотехнологическая компания под названием Сестина Био собирается после этих специальных ингредиентов. Их первой коммерческой мишенью является бакучиол, натуральная альтернатива ретинолу, которая не вызывает чувствительности к УФ-излучению и раздражения, которые может вызвать ретинол. Недостатком использования этой супермолекулы является то, что бакучиол в настоящее время поступает с завода, находящегося под угрозой исчезновения, поэтому его цепочка поставок не масштабируется, а цена растет вместе со спросом. Sestina намеревалась производить этот желанный ингредиент, используя синтетическую биологию и прецизионную ферментацию.

Но разработка нового процесса биопроизводства — непростая задача: сначала нужно понять, как сделать этот продукт из микроорганизма, такого как дрожжи, а затем разработать штамм, который может производить его в коммерческих количествах и достаточно устойчив для выращивания в промышленных условиях. прежде чем вы сможете масштабировать производство. Этот процесс часто занимает годы. Но Сестина смогла развить готовый к масштабированию штамм менее чем за 12 месяцев. Это беспрецедентный срок для разработки новых продуктов в биотехнологической отрасли. Они смогли преодолеть отметку в один год, используя науку о данных и передовые инструменты инженерии генома, такие как Inscripta. Оникс^® Платформа.

Для таких компаний, как Sestina, Inscripta оптимизирует процесс проектирования деформации с помощью своего инструмента Onyx, который выполняет редактирование CRISPR и многое другое внутри «черного ящика». Это работает следующим образом: вы вводите стандартный штамм дрожжей, и через 2-4 дня он возвращает тысячи сконструированных клеток, которые можно проверить на предмет улучшения. Похоже на магию? Это не. На самом деле это комбинация программного обеспечения для биоинформатики, передовой микрофлюидики, специальной химии, оптимизированных ферментов и вычислительной мощности, которая позволяет этой машине делать все, что может делать лаборатория с полным штатом сотрудников, но намного быстрее. С его помощью проекты, на которые раньше уходили годы, теперь можно реализовать всего за несколько месяцев, и история успеха Сестины bakuchiol доказывает это.

«Создание штамма бакучиола, способного выжить в суровых условиях масштабирования и выиграть в производстве, потребовало значительного улучшения ферментов и неожиданных изменений всего генома, которые поддерживают этот путь. Onyx позволил нам быстро достичь обеих целей одновременно, значительно ускорив весь наш процесс», — сказал Эндрю Хорвиц, вице-президент по исследованиям и разработкам в Sestina Bio. пресс-релиз.

Бакучиол — один из первых коммерческих биопродуктов, разработанный с помощью платформы Onyx. Но другие синтетические биологические компании, работающие в области ингредиентов, также стремятся ускорить процесс разработки своих продуктов с помощью прибора Inscripta Onyx. Среди тех, кто использует технологию Inscripta, есть такие гиганты, как Амирис, Гинкго Биоворкскачества Уиллоу бионауки. Willow Biosciences работает над производством ингредиентов высокой чистоты для средств личной гигиены, продуктов питания и напитков, а также для фармацевтических рынков, таких как каннабигерол («CBG»), первый коммерческий ингредиент в ее портфолио.

Сама Inscripta не занимается поиском каких-либо конкретных ингредиентов, а скорее предоставляет компаниям, занимающимся синтетической биологией, инструменты для более быстрого достижения своих целей за счет ускорения исследований, проектирования и разработки новых коммерческих продуктов. Ginkgo Bioworks также оказывает услуги по разработке штаммов: они сотрудничают с такими компаниями, как Givaudan и Резьба для болтов чтобы помочь преобразовать ингредиенты природного происхождения в более устойчивые версии, созданные микробами.

В некотором смысле, такие компании, как Inscripta и Ginkgo, предоставляют пресловутые «кирки и лопаты» для золотой лихорадки на рынке устойчивых ингредиентов. Их технология может помочь сократить время разработки продукта с нескольких лет до нескольких месяцев, что обеспечивает реальное конкурентное преимущество в быстро меняющейся биотехнологической среде. Для компаний это означает, что они могут быстрее выводить на рынок более экологичные ингредиенты, а для нас — то, что мы можем быстрее наносить их на лицо в гонке со временем.

Спасибо Катя Тарасова для дополнительных исследований и отчетов по этой статье. Я основатель SynBioBeta, и некоторые из компаний, о которых я пишу, в том числе Inscripta, Amyris и Ginkgo Bioworks, являются спонсорами проекта. Конференция SynBioBeta и еженедельный дайджест.