Hvordan hudplejeindustrien vender sig til genredigering i et kapløb mod tiden

Din hudplejerutine trænger måske til en opgradering – men ikke fordi du bliver ældre. Aktive ingredienser brugt i kosmetik kan være gode for din hud, men ikke for planeten. Mange af dem stammer fra sjældne planter eller intetanende dyr. For eksempel er squalen, en almindelig ingrediens i cremer og serum, høstet fra hajlever. Det udgør et problem - og ikke kun for truede arter, men for forsyningskædesikkerhed, kontrol af priser og sikring af ensartet kvalitet af disse ingredienser.

Hudpleje er en 100 milliarder dollars marked. Ikke underligt, at de nye bioteknologiske virksomheder bevæger sig ind i denne sektor. Det, de bringer på bordet, er renere og grønnere alternativer til de produkter, vi allerede bruger. I stedet for at blive høstet fra vilde planter, kan nøgleingredienserne, der bruges i kosmetik, fremstilles af dyrkede afgrøder, såsom sukkerrør, ved hjælp af præcisionsgæring. Denne teknologi er i stand til at fremstille meget rene enzymer, vitaminer, dufte, naturlige pigmenter og aktive molekyler i et kontrolleret miljø til en brøkdel af prisen.

Biobaserede hudplejeprodukter er allerede på markedet. Biossance, som ejes af amyrisAMRS
(Nasdaq: AMRS), er den hurtigst voksende mærke hos Sephora, der har squalen som hovedingrediens. Amyris har erstattet haj-afledt squalen med deres præcisionsfermenteringsprodukt, der nu tegner sig for 60% af det globale marked for kemikaliet. Et andet eksempel på, at biotek kommer ind i hudpleje er et firma ved navn Mor snavs, startet af en MIT-forsker i 2015. Deres produktlinje indeholder en kombination af smarte ingredienser og probiotika designet til at arbejde sammen for at balancere hudens mikrobiom, med videnskab til at understøtte det. Dens grundlægger, Jasmina Aganovic, har siden startet et andet firma kaldet archaea der sigter mod at udnytte hele livets træ for at udvikle tidligere utilgængelige ingredienser.

"Bioteknologi gør os i stand til at udvide ingredienspaletten i skønhedsindustrien til molekyler i alle dele af livets træ, etisk og bæredygtigt," sagde Jasmina. "Hos Arcaea ser vi, hvordan disse kan anvendes på kraftfulde måder i skønhed for at skabe nye kategorier af ingredienser og produktfunktionalitet."

Faktisk kan bioteknologisk innovation gå ud over at erstatte eksisterende ingredienser og hjælpe med at introducere nye produkter, der er bedre end det, der i øjeblikket er på vores hylder. Et relativt nyt biotekfirma kaldet Sestina Bio går efter disse specialingredienser. Deres første kommercielle mål er bakuchiol, et naturligt retinolalternativ, der ikke forårsager den UV-følsomhed og irritation, som retinol kan. Ulempen ved at bruge dette supermolekyle er, at bakuchiol i øjeblikket kommer fra en truet plante, så dens forsyningskæde er uskalerbar - og prisen stiger med efterspørgslen. Sestina har sat sig for at producere denne eftertragtede ingrediens ved hjælp af syntetisk biologi og præcisionsgæring.

Men at udvikle en ny biofremstillingsproces er ikke en let bedrift: Først skal du finde ud af, hvordan du fremstiller dette produkt i en mikroorganisme som gær, og derefter konstruere en stamme, der kan lave kommercielle mængder af det og er robust nok til at vokse under industrielle forhold før du kan opskalere produktionen. Denne proces tager ofte år. Men Sestina var i stand til at udvikle en klar til opskalering på mindre end 12 måneder. Dette er en hidtil uset tidslinje for udvikling af nye produkter i biotekindustrien. De var i stand til at slå det etårige mærke ved at bruge datavidenskab og banebrydende genomteknologiske værktøjer, som Inscriptas Onyks^® perron.

For virksomheder som Sestina strømliner Inscripta strain engineering-processen med deres Onyx-instrument, der udfører CRISPR-redigering og mere i en sort boks. Måden det fungerer på er, at du tilføjer en standard gærstamme, og efter 2-4 dage returnerer den tusindvis af konstruerede celler, der kan screenes for forbedring. Lyder det som magi? Det er ikke. Det er faktisk en kombination af bioinformatiksoftware, avanceret mikrofluidik, tilpasset kemi, optimerede enzymer og beregningskraft, der gør denne maskine i stand til at gøre alt, hvad et fuldt bemandet laboratorium kan gøre – men meget hurtigere. Med den kan projekter, der plejede at tage år, nu udføres på få måneder, og Sestinas bakuchiol-succeshistorie beviser det.

"At skabe en Bakuchiol-stamme, der kan overleve strabadserne ved opskalering og vinde i fremstillingen, krævede betydelig enzymforbedring og uventede helgenomredigeringer, der understøtter processen. Onyx gjorde det muligt for os hurtigt at nå begge mål parallelt, hvilket i høj grad accelererede hele vores proces,” sagde Andrew Horwitz, VP for R&D hos Sestina Bio, i en pressemeddelelse.

Bakuchiol er et af de første kommercielle bioprodukter, der er blevet udviklet ved hjælp af Onyx-platformen. Men andre syntetiske biologivirksomheder, der arbejder i ingrediensområdet, søger også at fremskynde deres produktudviklingsproces med Inscriptas Onyx-instrument. Dem, der bruger Inscriptas teknologi omfatter giganter som amyris, Ginkgo Bioworksog Willow Biosciences. Willow Biosciences arbejder på at producere ingredienser med høj renhed til personlig pleje, mad og drikke samt farmaceutiske markeder, såsom cannabigerol ("CBG"), den første kommercielle ingrediens i sin portefølje.

Inscripta selv går ikke efter nogen specifikke ingredienser, men giver snarere værktøjerne til, at syntetiske biologivirksomheder kan nå deres mål hurtigere ved at fremskynde forskning, design og procesudvikling af nye kommercielle produkter. Ginkgo Bioworks udfører også strain engineering som en service: de har arbejdet med virksomheder som f.eks Givaudan , Boltgevind at hjælpe med at omdanne naturlige ingredienser til mere bæredygtige versioner lavet i mikrober.

I en vis forstand er det, virksomheder som Inscripta og Ginkgo gør, at levere de velsprogede "hakke og skovle" til det bæredygtige ingrediensmarked goldrush. Deres teknologi kan hjælpe med at reducere produktudviklingstiden fra år til måneder, og det giver en reel konkurrencefordel i et tempofyldt biotekmiljø. Hvad det betyder for virksomheder er, at de kan bringe mere bæredygtige ingredienser på markedet hurtigere – og for os, at vi kan sætte dem på vores ansigter hurtigere i kapløbet mod tiden.

Tak til Katia Tarasava for yderligere forskning og rapportering om denne artikel. Jeg er grundlæggeren af ​​SynBioBeta, og nogle af de virksomheder, som jeg skriver om, herunder Inscripta, Amyris og Ginkgo Bioworks, er sponsorer af SynBioBeta-konference , ugentlig fordøjelse.