Kuidas nahahooldustööstus tegeleb geenide redigeerimisega võidujooksus ajaga

Teie nahahooldusrutiin võib vajada uuendamist, kuid mitte sellepärast, et hakkate vananema. Kosmeetikas kasutatavad toimeained võivad olla kasulikud teie nahale, kuid mitte planeedile. Paljud neist on pärit haruldastest taimedest või pahaaimamatutest loomadest. Näiteks skvaleen, kreemide ja seerumite tavaline koostisosa, kogutakse hai maksadest. See kujutab endast probleemi – ja mitte ainult ohustatud liikide, vaid ka tarneahela turvalisuse, hindade kontrollimise ja nende koostisosade ühtlase kvaliteedi tagamise jaoks.

Nahahooldus on a 100 miljardi dollari turg. Pole ime, et tekkivad biotehnoloogiaettevõtted liiguvad sellesse sektorisse. See, mida nad lauale toovad, on puhtamad ja rohelisemad alternatiivid meie juba kasutatavatele toodetele. Selle asemel, et neid koristada looduslikelt taimedelt, saab kosmeetikatoodetes kasutatavaid põhikoostisosi toota kultiveeritud põllukultuuridest, näiteks suhkruroost, kasutades täpset kääritamist. See tehnoloogia on võimeline tootma väga puhtaid ensüüme, vitamiine, lõhnaaineid, looduslikke pigmente ja aktiivseid molekule kontrollitud keskkonnas murdosa kuludega.

Biopõhised nahahooldustooted on juba turul. Biossance, mille omanik on AmyrisAMRS
(Nasdaq: AMRS), on kõige kiiremini kasvav kaubamärk Sephoras, mille peamise koostisosana on skvaleen. Amyris on asendanud haidest saadud skvaleeni nende täppiskääritustootega, mis moodustab praegu 60% kemikaali ülemaailmsest turust. Teine näide biotehnoloogia sisenemisest nahahooldusesse on ettevõte nimega Ema DirtMIT-i teadlase poolt 2015. aastal alustatud. Nende tootesari sisaldab nutikate koostisosade ja probiootikumide kombinatsiooni, mis on loodud koos töötama, et tasakaalustada naha mikrobioomi ning seda toetab teadus. Selle asutaja Jasmina Aganovic on sellest ajast alates asutanud teise ettevõtte nimega arhea mille eesmärk on kasutada kogu elupuud, et arendada varem kättesaamatuid koostisosi.

"Biotehnoloogia võimaldab meil eetiliselt ja jätkusuutlikult laiendada ilutööstuse koostisosade paletti molekulidele elupuu kõigis osades," ütles Jasmina. "Arcaeas näeme, kuidas neid saab ilu jaoks võimsalt rakendada, et luua uusi koostisainete kategooriaid ja toote funktsionaalsust."

Tõepoolest, biotehnoloogia innovatsioon võib minna kaugemale olemasolevate koostisosade asendamisest ja aidata tutvustada uusi tooteid, mis on paremad kui meie riiulitel praegu. Suhteliselt uus biotehnoloogiaettevõte nimega Sestina Bio otsib neid erilisi koostisosi. Nende esimene kaubanduslik sihtmärk on bakuchiol, looduslik retinooli alternatiiv, mis ei põhjusta retinooliga kaasnevat UV-tundlikkust ega ärritust. Selle supermolekuli kasutamise negatiivne külg on see, et bakuchiol hangitakse praegu ohustatud taimelt, mistõttu selle tarneahel on skaleerimata – ja hind tõuseb koos nõudlusega. Sestina on võtnud eesmärgiks toota seda ihaldatud koostisosa sünteetilist bioloogiat ja täppiskääritamist kasutades.

Kuid uue biotootmisprotsessi väljatöötamine ei ole lihtne saavutus: esiteks peate välja mõtlema, kuidas seda toodet valmistada mikroorganismis, nagu pärm, ja seejärel konstrueerima tüve, mis suudab toota seda kaubanduslikes kogustes ja on piisavalt vastupidav tööstuslikes tingimustes kasvamiseks. enne kui saate tootmist suurendada. See protsess võtab sageli aastaid. Aga Sestina suutis arendada a mastaabi suurendamiseks valmis tüvi vähem kui 12 kuuga. See on enneolematu ajakava uute toodete arendamiseks biotehnoloogiatööstuses. Nad suutsid ületada ühe aasta piiri, kasutades andmeteadust ja tipptasemel genoomitehnoloogia tööriistu, nagu Inscripta Oonüks^® inimesele.

Selliste ettevõtete jaoks nagu Sestina lihtsustab Inscripta tüvetehnoloogia protsessi oma Onyxi instrumendiga, mis teeb mustas kastis CRISPR-i redigeerimise ja palju muud. See toimib nii, et sisestate standardse pärmitüve ja 2–4 ​​päeva pärast tagastab see tuhandeid konstrueeritud rakke, mida saab parandada. Kõlab nagu maagia? See ei ole. See on tegelikult kombinatsioon bioinformaatika tarkvarast, täiustatud mikrofluidikast, kohandatud keemiast, optimeeritud ensüümidest ja arvutusvõimsusest, mis võimaldab sellel masinal teha kõike, mida täispersonaliga labor suudab – kuid palju kiiremini. Sellega saab varem aastaid kestnud projektid nüüd tehtud vaid mõne kuuga ja seda tõestab ka Sestina bakuchioli edulugu.

"Bakuchioli tüve loomine, mis suudab ellu jääda mastaapsuse raskustes ja võita tootmises, nõudis olulist ensüümide täiustamist ja ootamatuid kogu genoomi muudatusi, mis seda rada toetavad. Oonüks võimaldas meil mõlemat eesmärki kiiresti paralleelselt täita, kiirendades oluliselt kogu meie protsessi,” ütles Andrew Horwitz, Sestina Bio uurimis- ja arendustegevuse asepresident. pressiteate.

Bakuchiol on üks esimesi kaubanduslikke biotooteid, mis on välja töötatud Onyxi platvormi abil. Kuid ka teised koostisosade valdkonnas töötavad sünteetilise bioloogia ettevõtted soovivad Inscripta Onyxi instrumendi abil oma tootearendusprotsessi kiirendada. Inscripta tehnoloogiat kasutavate inimeste hulka kuuluvad sellised hiiglased nagu Amyris, Ginkgo Bioworksja Willow Biosciences. Willow Biosciences töötab selle nimel, et toota kõrge puhtusastmega koostisosi isikliku hügieeni, toidu ja jookide ning farmaatsiatoodete turgudele, nagu kannabigerool (CBG), mis on tema portfelli esimene kaubanduslik koostisosa.

Inscripta ise ei otsi mingeid konkreetseid koostisosi, vaid pigem pakub sünteetilise bioloogia ettevõtetele tööriistu oma eesmärkide kiiremaks saavutamiseks, kiirendades uute kommertstoodete uurimist, disaini ja protsesside arendamist. Ginkgo Bioworks tegeleb teenusena ka pingetehnoloogiaga: nad on teinud koostööd selliste ettevõtetega nagu Givaudan ja Poldniidid aidata muuta loodusest pärit koostisained säästvamateks mikroobidest valmistatud versioonideks.

Teatud mõttes pakuvad sellised ettevõtted nagu Inscripta ja Ginkgo säästva koostisosade turu kuldkõrre jaoks vanasõnalisi "nokke ja kühvleid". Nende tehnoloogia võib aidata vähendada tootearenduse aega aastatest kuudeni ja see annab kiires biotehnoloogiakeskkonnas tõelise konkurentsieelise. Ettevõtete jaoks tähendab see seda, et nad suudavad säästvamaid koostisosi kiiremini turule tuua – meie jaoks aga seda, et me saame need ajaga võidujooksus varem oma näole kanda.

Aitäh Katia Tarasava selle artikli kohta täiendavate uuringute ja aruandluse jaoks. Olen SynBioBeta asutaja ja mõned ettevõtted, millest ma kirjutan, sealhulgas Inscripta, Amyris ja Ginkgo Bioworks, on ettevõtte sponsorid. SynBioBeta konverents ja iganädalane seedimine.