护肤行业如何在与时间赛跑中转向基因编辑

您的护肤程序可能需要升级——但不是因为您变老了。 化妆品中使用的活性成分可能对您的皮肤有益，但对地球不利。 其中许多来自稀有植物或毫无戒心的动物。 例如，面霜和精华素中的常见成分角鲨烯是从鲨鱼肝中提取的。 这带来了一个问题——不仅对濒危物种，而且对供应链安全、控制价格和确保这些成分的质量始终如一。

护肤品是一个 100亿美元的市场. 难怪新兴的生物技术公司正在进入这个领域。 他们带来的是我们已经使用的产品的更清洁、更环保的替代品。 化妆品中使用的关键成分不是从野生植物中收获，而是可以通过精确发酵从甘蔗等栽培作物中生产出来。 该技术能够在受控环境中以极低的成本生产高纯度的酶、维生素、香料、天然色素和活性分子。

生物基护肤品已经上市。 Biossance，归拥有者所有 阿米瑞斯弹药
（纳斯达克股票代码：AMRS），是 增长最快的品牌 在丝芙兰，以角鲨烯为主要成分。 Amyris 已经用其精密发酵产品取代了鲨鱼来源的角鲨烯，该产品目前占该化学品全球市场的 60%。 生物技术进入护肤品的另一个例子是一家名为 母亲污垢，由麻省理工学院的一位科学家于 2015 年创立。他们的产品线包含智能成分和益生菌的组合，旨在协同工作以平衡皮肤的微生物组，并有科学支持。 它的创始人 Jasmina Aganovic 此后创办了另一家名为 a 旨在利用整个生命之树来开发以前无法获得的成分。

“生物技术使我们能够以道德和可持续的方式将美容行业的成分调色板扩展到生命之树各个部分的分子，”Jasmina 说。 “在 Arcaea，我们看到了这些如何以强大的方式应用于美容领域，以创造新的成分类别和产品功能。”

事实上，生物技术创新不仅可以取代现有成分，还可以帮助推出比我们目前货架上的产品更好的新产品。 一家相对较新的生物技术公司 塞斯蒂纳生物 正在寻找这些特殊成分。 他们的第一个商业目标是补骨脂酚，一种天然的视黄醇替代品，不会像视黄醇那样引起紫外线敏感性和刺激性。 使用这种超分子的缺点是补骨脂酚目前来自受威胁的植物，因此其供应链无法扩展——而且价格随着需求而上涨。 Sestina 已着手使用合成生物学和精确发酵来生产这种令人垂涎的成分。

但开发一种新的生物制造工艺并非易事：首先，你必须弄清楚如何在酵母等微生物中制造该产品，然后设计一种可以生产商业数量并且足够强大以在工业条件下生长的菌株在你可以扩大生产之前。 这个过程通常需要数年时间。 但是塞斯蒂纳能够开发出 在不到 12 个月的时间内准备好放大菌株. 这是生物技术行业新产品开发前所未有的时间表。 他们能够通过使用数据科学和尖端基因组工程工具（如 Inscripta 的 缟玛瑙^® 平台.

对于像 Sestina 这样的公司，Inscripta 正在使用他们的 Onyx 仪器简化应变工程过程，该仪器可以在黑匣子内进行 CRISPR 编辑等。 它的工作方式是你放入一个标准的酵母菌株，2-4 天后它会返回数千个可以筛选以进行改进的工程细胞。 听起来像魔术？ 它不是。 它实际上是生物信息学软件、高级微流体、定制化学、优化的酶和计算能力的组合，使这台机器能够完成配备齐全的实验室可以做的一切——而且速度要快得多。 有了它，过去需要数年才能完成的项目现在只需几个月即可完成，Sestina 补骨脂酚的成功故事证明了这一点。

“创造一种能够经受严格的放大并在制造中获胜的补骨脂酚菌株需要显着的酶改进和支持该途径的意想不到的全基因组编辑。 Onyx 使我们能够同时快速完成这两个目标，大大加快了我们的整个过程，”Sestina Bio 研发副总裁 Andrew Horwitz 说， 新闻稿.

补骨脂酚是在 Onyx 平台的帮助下开发的首批商业生物产品之一。 但其他在配料领域工作的合成生物学公司也在寻求使用 Inscripta 的 Onyx 仪器加快产品开发过程。 使用 Inscripta 技术的企业包括像 阿米瑞斯, Ginkgo Bioworks及 柳树生物科学. Willow Biosciences 致力于为个人护理、食品和饮料以及制药市场生产高纯度成分，例如大麻酚（“CBG”），这是其产品组合中的第一种商业成分。

Inscripta 本身并不追求任何特定的成分，而是为合成生物学公司提供工具，通过加快新商业产品的研究、设计和工艺开发来更快地实现他们的目标。 Ginkgo Bioworks 还提供应变工程服务：他们一直在与像这样的公司合作 奇华顿 和 螺栓螺纹 帮助将自然来源的成分转化为由微生物制成的更具可持续性的版本。

从某种意义上说，像 Inscripta 和 Ginkgo 这样的公司所做的就是为可持续原料市场的淘金热提供众所周知的“镐和铲子”。 他们的技术可以帮助将产品开发时间从几年缩短到几个月，并在快节奏的生物技术环境中提供真正的竞争优势。 这对公司来说意味着他们可以更快地将更多可持续成分推向市场——对我们来说，我们可以在与时间的赛跑中更快地将它们涂在脸上。

谢谢 卡蒂亚·塔拉萨瓦 有关本文的更多研究和报告。 我是 SynBioBeta 的创始人，我所写的一些公司，包括 Inscripta、Amyris 和 Ginkgo Bioworks，都是赞助商 SynBioBeta会议 和 每周文摘.