Как индустрията за грижа за кожата се насочва към редактиране на гени в надпревара с времето

Вашата рутинна грижа за кожата може да се нуждае от надграждане – но не защото остарявате. Активните съставки, използвани в козметиката, може да са полезни за вашата кожа, но не и за планетата. Много от тях се добиват от редки растения или нищо неподозиращи животни. Например скваленът, често срещана съставка в кремове и серуми, се добива от черен дроб на акула. Това представлява проблем – и не само за застрашените видове, но и за сигурността на веригата за доставки, контролирането на цените и осигуряването на постоянно качество на тези съставки.

Грижата за кожата е а Пазар от 100 милиарда долара. Нищо чудно, че нововъзникващите биотехнологични компании се насочват към този сектор. Това, което предлагат на масата, са по-чисти и екологични алтернативи на продуктите, които вече използваме. Вместо да се събират от диви растения, ключовите съставки, използвани в козметиката, могат да бъдат произведени от култивирани култури, като захарна тръстика, чрез прецизна ферментация. Тази технология е в състояние да произвежда изключително чисти ензими, витамини, аромати, естествени пигменти и активни молекули в контролирана среда на малка част от цената.

Продуктите за грижа за кожата на био основа вече са на пазара. Биосанс, която е собственост на AmyrisAMRS
(Nasdaq: AMRS), е най-бързо развиващата се марка в Sephora, който включва сквален като основна съставка. Amyris замени сквалена, получен от акули, с техния продукт за прецизна ферментация, който сега представлява 60% от световния пазар на химикала. Друг пример за навлизане на биотехнологии в грижата за кожата е компания, наречена Майка мръсотия, стартирана от учен от Масачузетския технологичен институт през 2015 г. Тяхната продуктова линия съдържа комбинация от интелигентни съставки и пробиотици, предназначени да работят заедно, за да балансират микробиома на кожата, като науката го подкрепя. Нейният основател, Жасмина Аганович, оттогава стартира друга компания, наречена археи който има за цел да се докосне до цялото дърво на живота, за да разработи недостъпни преди това съставки.

„Биотехнологиите ни позволяват да разширим палитрата от съставки на индустрията за красота до молекули във всички части на дървото на живота, етично и устойчиво“, каза Жасмина. „В Arcaea виждаме как те могат да бъдат приложени по мощни начини в красотата, за да се създадат нови категории съставки и функционалност на продукта.“

Наистина, биотехнологичните иновации могат да надхвърлят замяната на съществуващи съставки и да помогнат за въвеждането на нови продукти, които са по-добри от това, което в момента е на нашите рафтове. Обади се сравнително нова биотехнологична компания Сестина Био търси тези специални съставки. Тяхната първа търговска цел е бакучиол, естествена алтернатива на ретинола, която не причинява UV чувствителност и дразнене, каквито ретинолът може. Недостатъкът на използването на тази супермолекула е, че бакучиолът в момента се добива от застрашено растение, така че неговата верига за доставки е неразширяема – и цената се покачва с търсенето. Sestina се е заела да произведе тази желана съставка, използвайки синтетична биология и прецизна ферментация.

Но разработването на нов процес на биопроизводство не е лесен подвиг: първо трябва да разберете как да направите този продукт в микроорганизъм като мая, след това да създадете щам, който може да произвежда търговски количества от него и е достатъчно здрав, за да расте в индустриални условия преди да можете да увеличите производството. Този процес често отнема години. Но Сестина успя да развие a готов за мащабиране щам за по-малко от 12 месеца. Това е безпрецедентен график за разработване на нови продукти в биотехнологичната индустрия. Те успяха да надминат едногодишната граница, като използваха наука за данни и авангардни инструменти за геномно инженерство, като Inscripta's Onyx^® платформа.

За компании като Sestina Inscripta рационализира процеса на инженеринг на деформация с техния инструмент Onyx, който прави редактиране на CRISPR и други в черна кутия. Начинът, по който работи, е, че поставяте стандартен щам дрожди и след 2-4 дни той връща хиляди инженерни клетки, които могат да бъдат проверени за подобрение. Звучи като магия? Не е. Това всъщност е комбинация от софтуер за биоинформатика, усъвършенствана микрофлуидика, персонализирана химия, оптимизирани ензими и изчислителна мощност, която позволява на тази машина да прави всичко, което може да направи лаборатория с пълен персонал – но много по-бързо. С него проекти, които преди са отнемали години, сега могат да бъдат изпълнени само за няколко месеца и историята на успеха на Sestina с bakuchiol го доказва.

„Създаването на щам Bakuchiol, който може да оцелее в тежките условия на мащабиране и да спечели в производството, изисква значително подобрение на ензима и неочаквани редакции на целия геном, които поддържат пътя. Onyx ни позволи бързо да постигнем и двете цели успоредно, ускорявайки значително целия ни процес,” каза Андрю Хорвиц, вицепрезидент на R&D в Sestina Bio, в прессъобщение.

Bakuchiol е един от първите търговски биопродукти, разработени с помощта на платформата Onyx. Но други компании за синтетична биология, работещи в областта на съставките, също се стремят да ускорят процеса на разработване на своя продукт с инструмента Onyx на Inscripta. Тези, които използват технологията на Inscripta, включват гиганти като Amyris, Ginkgo Bioworks, и Willow Biosciences. Willow Biosciences работи върху производството на съставки с висока чистота за личната хигиена, храните и напитките и фармацевтичните пазари, като канабигерол („CBG“), първата търговска съставка в нейното портфолио.

Самата Inscripta не преследва никакви специфични съставки, а по-скоро предоставя инструментите на компаниите за синтетична биология, за да постигнат целите си по-бързо чрез ускоряване на изследванията, дизайна и разработването на процеси на нови търговски продукти. Ginkgo Bioworks също извършва щамово инженерство като услуга: те работят с компании като Живодан намлява Болтови резби за да помогне за трансформирането на естествени съставки в по-устойчиви версии, направени от микроби.

В известен смисъл това, което правят компании като Inscripta и Ginkgo, е да осигурят пословичните „кирки и лопати“ за златната треска на пазара на устойчиви съставки. Тяхната технология може да помогне за намаляване на времето за разработване на продукта от години до месеци и това осигурява истинско конкурентно предимство в една бързо развиваща се биотехнологична среда. Това означава за компаниите, че могат да пуснат по-устойчиви съставки на пазара по-бързо – а за нас, че можем да ги поставим на лицата си по-рано в надпреварата с времето.

Благодаря ви за Катя Тарасава за допълнителни изследвания и докладване на тази статия. Аз съм основателят на SynBioBeta и някои от компаниите, за които пиша, включително Inscripta, Amyris и Ginkgo Bioworks, са спонсори на Конференция SynBioBeta намлява седмичен дайджест.