อุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ดูแลผิวหันมาใช้การตัดต่อยีนแข่งกับเวลาอย่างไร

กิจวัตรการดูแลผิวของคุณอาจต้องได้รับการอัปเกรด แต่ไม่ใช่เพราะคุณอายุมากขึ้น สารออกฤทธิ์ที่ใช้ในเครื่องสำอางอาจดีต่อผิวของคุณแต่ไม่ใช่สำหรับโลกใบนี้ ส่วนใหญ่มาจากพืชหายากหรือสัตว์ที่ไม่สงสัย ตัวอย่างเช่น สควาลีนซึ่งเป็นส่วนประกอบทั่วไปในครีมและเซรั่ม สกัดจากตับปลาฉลาม สิ่งนี้นำเสนอปัญหา – ไม่ใช่แค่สำหรับสัตว์ใกล้สูญพันธุ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความปลอดภัยของห่วงโซ่อุปทาน การควบคุมราคา และการรับประกันคุณภาพที่สม่ำเสมอของส่วนผสมเหล่านั้น

สกินแคร์คือก ตลาด 100 พันล้านดอลลาร์. ไม่น่าแปลกใจที่บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพเกิดใหม่กำลังย้ายเข้าสู่ภาคส่วนนี้ สิ่งที่พวกเขานำเสนอคือทางเลือกที่สะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าผลิตภัณฑ์ที่เราใช้อยู่แล้ว แทนที่จะเก็บเกี่ยวจากพืชป่า ส่วนผสมหลักที่ใช้ในเครื่องสำอางสามารถผลิตจากพืชที่เพาะปลูก เช่น อ้อย โดยใช้การหมักที่แม่นยำ เทคโนโลยีนี้สามารถผลิตเอนไซม์ วิตามิน น้ำหอม เม็ดสีธรรมชาติ และโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ได้บริสุทธิ์สูงในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมด้วยต้นทุนเพียงเล็กน้อย

ผลิตภัณฑ์บำรุงผิวจากชีวภาพมีวางจำหน่ายแล้วในท้องตลาด ชีวมวลซึ่งเป็นเจ้าของโดย เอไมริสAMRS
(แนสแด็ก: AMRS) คือ แบรนด์ที่เติบโตเร็วที่สุด ที่ Sephora ที่มีสควาลีนเป็นส่วนผสมหลัก Amyris ได้แทนที่สควาลีนที่ได้จากปลาฉลามด้วยผลิตภัณฑ์การหมักที่แม่นยำซึ่งปัจจุบันคิดเป็น 60% ของตลาดทั่วโลกสำหรับสารเคมีดังกล่าว อีกตัวอย่างหนึ่งของเทคโนโลยีชีวภาพที่เข้าสู่ผลิตภัณฑ์บำรุงผิวคือบริษัทที่เรียกว่า แม่ดินซึ่งเริ่มต้นโดยนักวิทยาศาสตร์ของ MIT ในปี 2015 สายผลิตภัณฑ์ของพวกเขาประกอบด้วยการผสมผสานระหว่างส่วนผสมอันชาญฉลาดและโปรไบโอติกที่ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกันเพื่อสร้างสมดุลของไมโครไบโอมของผิวหนัง โดยมีวิทยาศาสตร์คอยสนับสนุน Jasmina Aganovic ผู้ก่อตั้งได้เริ่มก่อตั้งบริษัทอีกชื่อหนึ่งว่า อาร์เคีย ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ประโยชน์จากต้นไม้แห่งชีวิตทั้งหมดเพื่อพัฒนาส่วนผสมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้

“เทคโนโลยีชีวภาพช่วยให้เราขยายจานส่วนผสมของอุตสาหกรรมความงามไปสู่โมเลกุลในทุกส่วนของต้นไม้แห่งชีวิตได้อย่างมีจริยธรรมและยั่งยืน” จัสมินากล่าว “ที่ Arcaea เราเห็นวิธีการนำสิ่งเหล่านี้ไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพในด้านความงาม เพื่อสร้างหมวดหมู่ใหม่ของส่วนผสมและการทำงานของผลิตภัณฑ์”

แท้จริงแล้วนวัตกรรมเทคโนโลยีชีวภาพสามารถก้าวไปไกลกว่าการแทนที่ส่วนผสมที่มีอยู่และช่วยแนะนำผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ดีกว่าที่มีอยู่ในชั้นวางของเรา บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพที่ค่อนข้างใหม่ชื่อว่า เซสติน่าไบโอ กำลังดำเนินการตามส่วนผสมพิเศษเหล่านี้ เป้าหมายทางการค้าอย่างแรกคือ บาคุชิออล ซึ่งเป็นสารทดแทนเรตินอลตามธรรมชาติที่ไม่ก่อให้เกิดความไวต่อรังสียูวีและการระคายเคืองเหมือนเรตินอล ข้อเสียของการใช้ซุปเปอร์โมเลกุลนี้คือ บาคุชิออลในปัจจุบันมีแหล่งที่มาจากโรงงานที่ถูกคุกคาม ดังนั้นห่วงโซ่อุปทานจึงไม่สามารถปรับขนาดได้ – และราคาก็สูงขึ้นตามความต้องการ เซสติน่ามุ่งมั่นที่จะผลิตส่วนผสมที่เป็นที่ต้องการนี้โดยใช้ชีววิทยาสังเคราะห์และการหมักที่แม่นยำ

แต่การพัฒนากระบวนการผลิตทางชีวภาพแบบใหม่นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ขั้นแรกคุณต้องหาวิธีสร้างผลิตภัณฑ์นั้นด้วยจุลินทรีย์ เช่น ยีสต์ จากนั้นจึงออกแบบสายพันธุ์ที่สามารถผลิตปริมาณเชิงพาณิชย์ได้และแข็งแรงพอที่จะเติบโตในสภาพอุตสาหกรรม ก่อนที่คุณจะสามารถเพิ่มขนาดการผลิตได้ กระบวนการนี้มักใช้เวลาหลายปี แต่ Sestina ก็สามารถพัฒนา พร้อมสำหรับการปรับขนาดขึ้นในเวลาน้อยกว่า 12 เดือน. นี่เป็นไทม์ไลน์ที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ พวกเขาสามารถเอาชนะเครื่องหมายหนึ่งปีโดยใช้วิทยาศาสตร์ข้อมูลและเครื่องมือวิศวกรรมจีโนมที่ล้ำสมัย เช่น Inscripta's นิล^® เวที.

สำหรับบริษัทอย่าง Sestina แล้ว Inscripta กำลังปรับปรุงกระบวนการวิศวกรรมความเครียดด้วยเครื่องมือ Onyx ของพวกเขาที่แก้ไข CRISPR และอื่นๆ ภายในกล่องดำ วิธีการทำงานคือคุณใส่ยีสต์สายพันธุ์มาตรฐานและหลังจากผ่านไป 2-4 วัน มันจะส่งกลับเซลล์ที่ออกแบบทางวิศวกรรมหลายพันเซลล์ที่สามารถคัดแยกเพื่อปรับปรุงได้ เสียงเหมือนเวทมนตร์? มันไม่ใช่. ที่จริงแล้วเป็นการผสมผสานระหว่างซอฟต์แวร์ชีวสารสนเทศ ไมโครฟลูอิดิกส์ขั้นสูง เคมีแบบกำหนดเอง เอ็นไซม์ที่ปรับให้เหมาะสม และพลังการคำนวณที่ช่วยให้เครื่องนี้ทำทุกอย่างที่ห้องปฏิบัติการที่มีพนักงานเต็มรูปแบบสามารถทำได้ แต่เร็วกว่ามาก ด้วยวิธีนี้ โปรเจ็กต์ที่เคยใช้เวลาหลายปีจึงสำเร็จได้ในเวลาเพียงไม่กี่เดือน และเรื่องราวความสำเร็จของ Bakuchiol ของ Sestina ก็พิสูจน์ให้เห็นแล้ว

“การสร้างสายพันธุ์ Bakuchiol ที่สามารถอยู่รอดได้จากการปรับขนาดที่เข้มงวดและชนะในการผลิตจำเป็นต้องมีการปรับปรุงเอนไซม์ที่สำคัญและการแก้ไขจีโนมทั้งหมดที่ไม่คาดคิดซึ่งสนับสนุนเส้นทางนี้ Onyx ช่วยให้เราบรรลุเป้าหมายทั้งสองอย่างรวดเร็วพร้อมกัน ซึ่งช่วยเร่งกระบวนการทั้งหมดของเราอย่างมาก” Andrew Horwitz รองประธานฝ่าย R&D ของ Sestina Bio กล่าวใน ข่าวประชาสัมพันธ์.

Bakuchiol เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ชีวภาพเชิงพาณิชย์รายแรกที่ได้รับการพัฒนาโดยใช้แพลตฟอร์ม Onyx แต่บริษัทชีววิทยาสังเคราะห์อื่นๆ ที่ทำงานในพื้นที่ส่วนผสมก็ต้องการเร่งกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของตนด้วยเครื่องมือ Onyx ของ Inscripta ผู้ที่ใช้เทคโนโลยีของ Inscripta ได้แก่ ยักษ์ใหญ่เช่น เอไมริส, แปะก๊วย Bioworksและ ชีววิทยาศาสตร์วิลโลว์. Willow Biosciences กำลังดำเนินการผลิตส่วนผสมที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับตลาดผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล อาหารและเครื่องดื่ม และเภสัชกรรม เช่น cannabigerol (“CBG”) ซึ่งเป็นส่วนผสมทางการค้ารายแรกในกลุ่มผลิตภัณฑ์ของบริษัท

Inscripta เองไม่ได้ดำเนินการตามส่วนผสมเฉพาะใด ๆ แต่จัดหาเครื่องมือสำหรับบริษัทชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อให้บรรลุเป้าหมายได้เร็วขึ้นโดยการเร่งการวิจัย การออกแบบ และการพัฒนากระบวนการของผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ใหม่ ๆ Ginkgo Bioworks ยังให้บริการวิศวกรรมความเครียดด้วย: พวกเขาทำงานร่วมกับบริษัทต่างๆ เช่น กิวอดัน และ หัวข้อ Bolt เพื่อช่วยเปลี่ยนส่วนผสมที่มาจากธรรมชาติให้เป็นรุ่นที่ยั่งยืนมากขึ้นจากจุลินทรีย์

ในแง่หนึ่ง สิ่งที่บริษัทต่างๆ เช่น Inscripta และ Ginkgo ทำคือการจัดเตรียม “พลั่วและพลั่ว” ที่เป็นที่เลื่องลือสำหรับตลาดส่วนผสมที่ยั่งยืนที่พุ่งทะยานสู่ตลาดทองคำ เทคโนโลยีของพวกเขาสามารถช่วยลดเวลาในการพัฒนาผลิตภัณฑ์จากปีเหลือเป็นเดือน และนั่นทำให้ได้เปรียบในการแข่งขันอย่างแท้จริงในสภาพแวดล้อมของเทคโนโลยีชีวภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ความหมายสำหรับบริษัทต่างๆ คือพวกเขาสามารถนำส่วนผสมที่ยั่งยืนมาสู่ตลาดได้เร็วขึ้น และสำหรับเราแล้ว เราสามารถนำเสนอส่วนผสมเหล่านี้ได้เร็วกว่าโดยแข่งกับเวลา

ขอบคุณ กะทิ ธาราสวา สำหรับการวิจัยและรายงานเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ ฉันเป็นผู้ก่อตั้ง SynBioBeta และบางบริษัทที่ฉันเขียนถึง รวมถึง Inscripta, Amyris และ Ginkgo Bioworks เป็นผู้สนับสนุน การประชุม SynBioBeta และ สรุปรายสัปดาห์.