Jak se průmysl péče o pleť obrací k úpravám genů v závodě s časem

Vaše rutina péče o pleť může vyžadovat upgrade – ale ne proto, že stárnete. Aktivní složky používané v kosmetice mohou být dobré pro vaši pokožku, ale ne pro planetu. Mnoho z nich pochází ze vzácných rostlin nebo nic netušících zvířat. Například skvalen, běžná složka krémů a sér, se získává ze žraločích jater. To představuje problém – a to nejen pro ohrožené druhy, ale i pro bezpečnost dodavatelského řetězce, kontrolu cen a zajištění stálé kvality těchto složek.

Péče o pleť je a 100 miliardový trh. Není divu, že vznikající biotechnologické společnosti se přesouvají do tohoto sektoru. To, co přinášejí na stůl, jsou čistší a ekologičtější alternativy k produktům, které již používáme. Namísto sklizně z divoce rostoucích rostlin lze klíčové ingredience používané v kosmetice vyrábět z pěstovaných plodin, jako je cukrová třtina, pomocí přesné fermentace. Tato technologie je schopna vyrábět vysoce čisté enzymy, vitamíny, vůně, přírodní pigmenty a aktivní molekuly v kontrolovaném prostředí za zlomek nákladů.

Produkty péče o pleť na biologické bázi jsou již na trhu. Biosance, kterou vlastní AmyrisAMRS
(Nasdaq: AMRS), je nejrychleji rostoucí značka v Sephoře, která obsahuje jako hlavní složku skvalen. Amyris nahradil skvalen získaný ze žraloků svým přesným fermentačním produktem, který nyní představuje 60 % celosvětového trhu s touto chemikálií. Dalším příkladem vstupu biotechnologií do péče o pleť je společnost s názvem Matka špína, kterou zahájil vědec z MIT v roce 2015. Jejich produktová řada obsahuje kombinaci chytrých ingrediencí a probiotik navržených tak, aby spolupracovaly na rovnováze mikrobiomu pokožky, přičemž věda to podporuje. Její zakladatelka Jasmina Aganovic od té doby založila další společnost s názvem archaea jehož cílem je proniknout do celého stromu života a vyvinout dříve nedostupné ingredience.

"Biotechnologie nám umožňuje rozšířit paletu přísad kosmetického průmyslu na molekuly ve všech částech stromu života, eticky a udržitelně," řekla Jasmina. „Ve společnosti Arcaea vidíme, jak je lze aplikovat účinnými způsoby v oblasti krásy k vytvoření nových kategorií přísad a funkčnosti produktů.“

Biotechnologické inovace mohou skutečně jít nad rámec nahrazení stávajících přísad a pomoci zavést nové produkty, které jsou lepší než ty, které jsou v současnosti na našich pultech. Relativně nová biotechnologická společnost tzv Šestina Bio jde po těchto speciálních ingrediencích. Jejich prvním komerčním cílem je bakuchiol, přírodní alternativa retinolu, která nezpůsobuje UV citlivost a podráždění, které může retinol způsobit. Nevýhodou použití této supermolekuly je, že bakuchiol je v současnosti získáván z ohrožené rostliny, takže jeho dodavatelský řetězec je neškálovatelný – a cena roste s poptávkou. Sestina se rozhodla vyrábět tuto kýženou přísadu pomocí syntetické biologie a přesné fermentace.

Vyvinout nový proces biovýroby však není snadný úkol: nejprve musíte přijít na to, jak vyrobit tento produkt v mikroorganismu, jako jsou kvasinky, a poté zkonstruovat kmen, který jej dokáže vyrobit v komerčních množstvích a je dostatečně robustní, aby mohl růst v průmyslových podmínkách. než budete moci zvýšit výrobu. Tento proces často trvá roky. Ale Šestina dokázala vyvinout a kmen připravený na škálování za méně než 12 měsíců. Toto je bezprecedentní časová osa pro vývoj nových produktů v biotechnologickém průmyslu. Dokázali překonat roční hranici pomocí datové vědy a nejmodernějších nástrojů genomového inženýrství, jako je Inscripta Onyx^® platforma.

Pro společnosti, jako je Sestina, Inscripta zjednodušuje proces kmenového inženýrství pomocí jejich nástroje Onyx, který provádí úpravy CRISPR a další v černé skříňce. Funguje to tak, že vložíte standardní kvasinkový kmen a po 2-4 dnech vrátí tisíce upravených buněk, které mohou být testovány na zlepšení. Zní to jako kouzlo? To není. Je to vlastně kombinace bioinformatického softwaru, pokročilé mikrofluidiky, vlastní chemie, optimalizovaných enzymů a výpočetního výkonu, která tomuto stroji umožňuje dělat vše, co může dělat plně vybavená laboratoř – ale mnohem rychleji. S ním lze nyní projekty, které dříve trvaly roky, realizovat za pouhých pár měsíců a úspěšný příběh Sestiny bakuchiol to dokazuje.

„Vytvoření kmene Bakuchiol, který dokáže přežít úskalí škálování a zvítězit ve výrobě, vyžadovalo výrazné zlepšení enzymů a neočekávané úpravy celého genomu, které podporují cestu. Onyx nám umožnil rychle dosáhnout obou cílů paralelně, což výrazně urychlilo celý náš proces,“ řekl Andrew Horwitz, viceprezident výzkumu a vývoje ve společnosti Sestina Bio, v. tisková zpráva.

Bakuchiol je jedním z prvních komerčních bioproduktů, který byl vyvinut s pomocí platformy Onyx. Ale další společnosti zabývající se syntetickou biologií pracující v oblasti přísad se také snaží urychlit proces vývoje svých produktů pomocí nástroje Onyx společnosti Inscripta. Mezi ty, kteří používají technologii Inscripta, patří obři jako Amyris, Ginkgo Bioworks, a Willow Biosciences. Willow Biosciences pracuje na výrobě vysoce čistých ingrediencí pro osobní péči, potraviny a nápoje a farmaceutické trhy, jako je kanabigerol (“CBG”), první komerční ingredience v jejím portfoliu.

Samotná Inscripta nesleduje žádné konkrétní přísady, ale spíše poskytuje nástroje pro společnosti zabývající se syntetickou biologií, aby rychleji dosáhly svých cílů urychlením výzkumu, návrhu a vývoje nových komerčních produktů. Ginkgo Bioworks také provádí kmenové inženýrství jako službu: spolupracuje s podobnými společnostmi Givaudan a Závitové šrouby pomoci přeměnit ingredience z přírodních zdrojů do udržitelnějších verzí vyrobených v mikrobech.

V jistém smyslu to, co společnosti jako Inscripta a Ginkgo dělají, je, že poskytují příslovečnou „kopačky a lopaty“ pro udržitelný trh s přísadami. Jejich technologie může pomoci zkrátit dobu vývoje produktu z let na měsíce, což poskytuje skutečnou konkurenční výhodu v rychle se rozvíjejícím biotechnologickém prostředí. Pro společnosti to znamená, že mohou rychleji uvést na trh udržitelnější ingredience – a pro nás, že si je v závodě s časem můžeme nasadit na tvář dříve.

Děkuji Katia Tarasava pro další výzkum a zprávy o tomto článku. Jsem zakladatelem SynBioBeta a některé společnosti, o kterých píšu, včetně Inscripta, Amyris a Ginkgo Bioworks, jsou sponzory Konference SynBioBeta a týdenní přehled.