Bagaimana Industri Perawatan Kulit Beralih ke Pengeditan Gen Berpacu dengan Waktu

Rutinitas perawatan kulit Anda mungkin memerlukan peningkatan – tetapi bukan karena Anda semakin tua. Bahan aktif yang digunakan dalam kosmetik mungkin baik untuk kulit Anda, tetapi tidak untuk planet ini. Banyak dari mereka bersumber dari tumbuhan langka atau hewan yang tidak curiga. Misalnya, squalene, bahan umum dalam krim dan serum, diambil dari hati ikan hiu. Itu menimbulkan masalah – dan tidak hanya untuk spesies yang terancam punah, tetapi juga untuk keamanan rantai pasokan, mengendalikan harga, dan memastikan kualitas yang konsisten dari bahan-bahan tersebut.

Perawatan kulit adalah Pasar 100 miliar dolar. Tak heran jika perusahaan bioteknologi baru mulai bergerak ke sektor ini. Apa yang mereka bawa ke meja adalah alternatif yang lebih bersih dan lebih hijau untuk produk yang sudah kami gunakan. Alih-alih dipanen dari tanaman liar, bahan utama yang digunakan dalam kosmetik dapat diproduksi dari tanaman yang dibudidayakan, seperti tebu, menggunakan fermentasi yang presisi. Teknologi ini mampu memproduksi enzim, vitamin, wewangian, pigmen alami, dan molekul aktif yang sangat murni dalam lingkungan yang terkendali dengan biaya yang sangat murah.

Produk perawatan kulit berbasis bio sudah ada di pasaran. Biossance, yang dimiliki oleh AmyrisAmrs
(Nasdaq: AMRS), adalah merek yang paling cepat berkembang di Sephora yang menampilkan squalene sebagai bahan utamanya. Amyris telah mengganti squalene yang berasal dari hiu dengan produk fermentasi presisi mereka yang sekarang menguasai 60% pasar global untuk bahan kimia tersebut. Contoh lain dari biotech yang masuk ke skincare adalah perusahaan bernama kotoran ibu, dimulai oleh seorang ilmuwan MIT pada tahun 2015. Lini produk mereka mengandung kombinasi bahan-bahan cerdas dan probiotik yang dirancang untuk bekerja sama menyeimbangkan mikrobioma kulit, dengan sains yang mendukungnya. Pendirinya, Jasmina Aganovic, telah memulai perusahaan lain bernama archaea yang bertujuan untuk memanfaatkan seluruh pohon kehidupan untuk mengembangkan bahan-bahan yang sebelumnya tidak dapat diakses.

“Bioteknologi memungkinkan kami memperluas palet bahan industri kecantikan menjadi molekul di semua bagian pohon kehidupan, secara etis dan berkelanjutan,” kata Jasmina. “Di Arcaea, kami melihat bagaimana ini dapat diterapkan dengan cara yang ampuh dalam kecantikan untuk menciptakan kategori bahan dan fungsionalitas produk baru.”

Memang, inovasi bioteknologi dapat melampaui penggantian bahan-bahan yang ada dan membantu memperkenalkan produk-produk baru yang lebih baik dari apa yang ada di rak kami saat ini. Sebuah perusahaan biotek yang relatif baru bernama Biografi Sestina mengejar bahan-bahan khusus ini. Target komersial pertama mereka adalah bakuchiol, alternatif retinol alami yang tidak menyebabkan sensitivitas dan iritasi UV yang dapat ditimbulkan oleh retinol. Kelemahan dari penggunaan molekul super ini adalah bakuchiol saat ini bersumber dari tanaman yang terancam punah, sehingga rantai pasokannya tidak dapat diskalakan – dan harganya naik seiring dengan permintaan. Sestina telah mulai memproduksi bahan yang didambakan ini menggunakan biologi sintetik dan fermentasi presisi.

Tetapi mengembangkan proses biomanufaktur baru bukanlah hal yang mudah: pertama, Anda harus memikirkan cara membuat produk itu dalam mikroorganisme seperti ragi, lalu merekayasa strain yang dapat membuatnya dalam jumlah komersial dan cukup kuat untuk tumbuh dalam kondisi industri. sebelum Anda dapat meningkatkan produksi. Proses ini seringkali memakan waktu bertahun-tahun. Tapi Sestina mampu mengembangkan a regangan siap-untuk-peningkatan dalam waktu kurang dari 12 bulan. Ini adalah garis waktu yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk pengembangan produk baru di industri biotek. Mereka mampu mengalahkan angka satu tahun dengan menggunakan ilmu data dan alat rekayasa genom mutakhir, seperti milik Inscripta. Onyx^® Platform.

Untuk perusahaan seperti Sestina, Inscripta merampingkan proses rekayasa regangan dengan instrumen Onyx mereka yang melakukan pengeditan CRISPR dan lebih banyak lagi di dalam kotak hitam. Cara kerjanya adalah Anda memasukkan strain ragi standar dan setelah 2-4 hari ia mengembalikan ribuan sel rekayasa yang dapat disaring untuk perbaikan. Kedengarannya seperti sihir? Ini bukan. Ini sebenarnya adalah kombinasi perangkat lunak bioinformatika, mikrofluida canggih, kimia khusus, enzim yang dioptimalkan, dan daya komputasi yang memungkinkan mesin ini melakukan semua hal yang dapat dilakukan oleh laboratorium dengan staf penuh – tetapi jauh lebih cepat. Dengan itu, proyek yang biasanya memakan waktu bertahun-tahun kini dapat diselesaikan hanya dalam beberapa bulan, dan kisah sukses bakuchiol Sestina membuktikannya.

“Menciptakan galur Bakuchiol yang dapat bertahan dari kerasnya peningkatan skala dan menang dalam pembuatan membutuhkan peningkatan enzim yang signifikan dan pengeditan seluruh genom yang tidak terduga yang mendukung jalur tersebut. Onyx memungkinkan kami untuk mencapai kedua tujuan secara paralel dengan cepat, sangat mempercepat seluruh proses kami, ”kata Andrew Horwitz, VP R&D di Sestina Bio, di siaran pers.

Bakuchiol adalah salah satu bioproduk komersial pertama yang dikembangkan dengan bantuan platform Onyx. Tetapi perusahaan biologi sintetik lain yang bekerja di ruang bahan juga ingin mempercepat proses pengembangan produk mereka dengan instrumen Onyx Inscripta. Mereka yang menggunakan teknologi Inscripta termasuk raksasa seperti Amyris, Biowork Ginkgo, dan Biosains Willow. Willow Biosciences bekerja untuk memproduksi bahan dengan kemurnian tinggi untuk perawatan pribadi, makanan dan minuman, dan pasar farmasi, seperti cannabigerol (“CBG”), bahan komersial pertama dalam portofolionya.

Inscripta sendiri tidak mengejar bahan tertentu melainkan menyediakan alat bagi perusahaan biologi sintetik untuk mencapai tujuan mereka lebih cepat dengan mempercepat penelitian, desain, dan pengembangan proses produk komersial baru. Ginkgo Bioworks juga melakukan rekayasa regangan sebagai layanan: mereka telah bekerja sama dengan perusahaan sejenis Givaudan dan Benang Baut untuk membantu mengubah bahan-bahan yang bersumber dari alam menjadi versi yang lebih berkelanjutan yang dibuat dari mikroba.

Dalam arti tertentu, apa yang dilakukan perusahaan seperti Inscripta dan Ginkgo adalah menyediakan pepatah "picks and shovels" untuk demam emas pasar bahan yang berkelanjutan. Teknologi mereka dapat membantu mengurangi waktu pengembangan produk dari tahun ke bulan dan memberikan keunggulan kompetitif yang nyata dalam lingkungan biotek yang bergerak cepat. Artinya bagi perusahaan adalah mereka dapat menghadirkan bahan yang lebih berkelanjutan ke pasar dengan lebih cepat – dan bagi kami, kami dapat menerapkannya lebih cepat dalam berpacu dengan waktu.

Terima kasih kepada Katya Tarasava untuk penelitian dan pelaporan tambahan pada artikel ini. Saya pendiri SynBioBeta, dan beberapa perusahaan yang saya tulis, termasuk Inscripta, Amyris, dan Ginkgo Bioworks, adalah sponsor dari Konferensi SynBioBeta dan intisari mingguan.