“美妆行业追求更高效、更安全性、更具突破性的产品,合成生物学的应用如同破晓之光,为我们提供了强大的新的发展思路。”CBE杭州国际美容博览会主理人、CBE中国美容博览会执行主席桑莹在2024首届合成生物科学护肤高峰论坛致辞中表示。
CBE杭州国际美容博览会主理人
CBE中国美容博览会执行主席桑莹
近年来,被称为“第三次生物技术革命”的合成生物学,被赋予了众多期待。我国2024年政府工作报告提出,“积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎”。生物制造与生命科学、低空经济等一起,是政府工作报告首次提到的行业。
其中,融合了生物学、化学、工程学等跨学科技术的合成生物,是打造生物制造增长引擎的重要途径。而合成生物在化妆品行业,更是备受期待。
“过去两年,合成生物以超级的降低成本能力告诉了大家,合成生物的前景是不可限量的。”美妆头条董事长张兵武在致辞中指出,“全球经济活动当中的60%的物质可以由合成生物而合成,预计到2030年,全球有4万亿的经济效益将由合成生物技术来带动。”
美妆头条董事长张兵武
但是,合成生物学仍处于成长阶段,技术应用方面还有许多难点疑点等待科学家去挖掘、破解。合成生物产业要如何走出一条高质量发展之路?
昨日(9月11日),由美妆头条、CBE杭州国际美容博览会联合主办,《化妆品资讯》、原料门、产品经理俱乐部协办的2024首届合成生物科学护肤高峰论坛在杭州国际博览中心举办,一场关于合成生物科学护肤的头脑风暴正式开启。
“目前在全国已经形成合成生物的三大产业集群地,一是京津冀,整个生态已经很完善;二是长三角,有很多企业如创健医疗、上海麦角硫因集团等很受资本关注;三是珠三角,集聚了很多如维琪科技、杉海创新这类知名的合成生物巨头。”张兵武表示,“整个美妆产业作为合成生物重要的应用基地和根据地,我们要更多地投入和关注合成生物,推动科研的发展。”
在此背景下,合成生物发展联盟正式成立,将继续发挥产业媒体影响力,推动合成生物学技术的研发、应用与产业化进程。
01
重组胶原蛋白的更多可能性
提到合成生物,不得不提重组胶原蛋白。
重组胶原分为重组人胶原蛋白、重组人源化胶原蛋白以及重组类胶原蛋白,这是《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》的划分标准,三种分类均主要由DNA重组技术制备,但基因序列及生物学特性上存在一定差异。
“重组胶原蛋白序列单一,型别明确,具有安全性高、生物相容性好;其次可以绿色发酵,符合ESG要求;此外,其氨基酸序列可根据应用需求进行定向开发,可实现定制化合成。”华熙生物功能蛋白研发负责人周伟博士表示,“目前市场应用较广的是重组人源化胶原蛋白。”
华熙生物功能蛋白研发负责人周伟博士
华熙生物非常重视重组胶原蛋白这一新增长曲线,以“功效为王”为开发理念,构建了表达载体多样、种类丰富、个性化定制、分子量广的胶原蛋白平台。以Bloomcolla™ Col Ⅲ重组胶原Ⅲ型胶原蛋白为例,通过精准筛选天然胶原序列中活性位点富集片段,最终的序列与人体胶原序列100%同源,具有高安全性和高纯度优势。Bloomcolla™ Col Ⅲ的活性独特之处是具有RGD结合类、Ⅲ型胶原结合类12处整合素结合的序列位点,从而高效激活细胞信号通路,舒缓和细胞修护能力更优。
高安全性,是这场会议中重组胶原蛋白的“关键词”之一。
巨子生物学术总监刘旭阳
巨子生物作为全球重组胶原蛋白领导者,巨子生物学术总监刘旭阳认为,“安全是重组胶原蛋白优于非人源胶原蛋白的第一要义。”非人源胶原蛋白虽然技术成熟度高,但特定组分获取难,有引入病原微生物隐患。
据介绍,巨子生物拥有“最全”表达体系(毕赤酵母、酿酒酵母、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、CHO细胞),通过基因重组和细胞工厂构建、高密度发酵、分离纯化,所生产的重组胶原蛋白的纯度为99.9%,达到了医疗级材料的行业标准。该类蛋白与人体胶原蛋白氨基酸序列100%同源,较非人源胶原蛋白具有低免疫原性、无病毒隐患、无细胞毒性等优势。
会议上他主要阐述了专研C5HA仿生组合物的功效作用研究,该组合物由四种重组胶原蛋白科学配比组成,具备透皮吸收、促细胞迁移、促细胞外基质分泌、增加基底膜DEJ弯曲程度、提升真皮密度和皮肤紧致度等能力,实现紧致、抗皱的功效。
聚源生物RHC技术推广工程师刘云玥
聚源生物RHC技术推广工程师刘云玥在会上表示,“常见皮肤问题约等于胶原生态异常,如ⅩⅦ型、Ⅳ型和Ⅶ型胶原蛋白稳态异常可导致表皮层问题的产生,如干燥起皮、毛孔粗大、出油长痘等,Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅴ型胶原蛋白稳态异常会导致真皮层问题的产生,如皱纹、皮肤松弛等。因此,皮肤胶原蛋白稳态赋予皮肤年轻健康。”
沿着这一设计思路,聚源生物创新研发了倍可丽®6D重组胶原蛋白,涵盖皮肤最重要的6种胶原蛋白型别,利用重组Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅳ、ⅩⅦ、Ⅶ型胶原蛋白构建六维胶原生态网,仿生自然胶原生态比例,打造胶原生态,焕活肌肤新生。
创健医疗首席技术官李海航
创健医疗首席技术官李海航则从重组胶原蛋白的透皮吸收特点和有效功效活性出发,重点讲述了重组小分子胶原蛋白的开发理念和优势。
创健医疗通过AI技术进一步拓展了重组胶原蛋白序列设计选择范围,专属底盘微生物构建,达到透皮、功效、产量的均衡,既有中、大分子重组胶原蛋白的高生物活性,又有胶原短肽的高渗透率,还能提升表达量,突破产量瓶颈。
02
“旧”原料焕发新生
回拉合成生物的发展时间线,合成生物概念早在2011年便在中国兴起。
2011—2019年,我国学术论文产出量约占全球总量的14.37%,增速明显。但合成生物在行业内真正算得上“走红”,却是在近两年。
唯铂莱美妆事业部华东区域经理陶志伟
唯铂莱美妆事业部华东区域经理陶志伟表示,2021年,是合成生物学初创公司融资最好的一年,总共将近180亿美元。资本助力,合成生物学更是蓬勃发展。
目前,麦角硫因、神经酰胺、肌肽、PDRN等一系列“旧”原料在合成生物下焕发新生。
实际上,神经酰胺在护肤品中的广泛运用,已经有10年左右的历史,其获取方式主要有“两类、四种”:天然提取法(动物来源、植物来源)、合成提取法(化学合成法、微生物发酵法)。在护肤品中,神经酰胺是保湿和修护肌肤屏障的关键成分。
陶志伟表示,传统神经酰胺原粉溶解性差,水不溶油难溶,稳定性较差。唯铂莱基于微生物发酵创新研发了神经酰胺系列产品,具有较好的水溶分散能力,且活性物含量高,提高了保湿、锁水、皮肤修护、降低炎症等能力。并攻关了一步法全生物合成神经酰胺技术,预计在2025年实现商业化。
此外,通过合成生物平台,维琪科技应用酶工程、发酵工程、基因工程等,已研发多款新原料和目录中的原料。
维琪科技科学传播官张倩倩博士
维琪科技科学传播官张倩倩博士主要分享了维琪合成生物技术原料绿色肌肽和NMN,讲述了2款原料的合成技术、作用机理及功效数据。其中,1900年俄国学者Gulewitsch发现了肌肽,用于化妆品主要是防止肌肤衰老、增白皮肤、防止因吸烟等产生的游离基对皮肤的损伤。通过合成生物技术,维琪科技研发了业内首个发酵工艺肌肽——绿色肌肽,纯度可达99.9%,拥有优秀的修护、抗糖抗氧等功效。
此外,高端护肤原料“PDRN”也迎来了新的“春天”。这款获取难度高(三文鱼特定生殖细胞提取)、多应用于高端护肤产品的原料,在国内企业的研究突破下,开始“打得火热”。
瑞吉明生物首席研究员夏海峰博士
瑞吉明生物首席研究员夏海峰博士表示,瑞吉明生物采用核心关键“SK”技术,将有功效的片段精简剪切下来,可以随意控制剪切分子量的长度;采用“Ctrl+CV”技术,完全将鲑鱼的有效基因片段复制并筛选出来,可以精确调控PDRN的结构和性质,使其具有更好的生物活性和稳定性。还可以定制化设计。
而曾经的“天价抗氧成分”麦角硫因也通过合成生物学走进“寻常百姓家”。麦角硫因(巯基组氨酸三甲基内盐,Ergothioneine,EGT)是1909年发现的一种化合物,在蘑菇的含量中最高。市场价格曾经高达3000万/公斤。
上海麦角硫因集团总经理张巍
上海麦角硫因集团总经理张巍表示,麦角硫因是唯一进入线粒体和细胞核的长效天然抗氧化剂,它搭乘“OCTN-1转运蛋白”定点清除ROS自由基。相比于传统麦角硫因,上海麦角硫因集团研发的新一代麦角硫因DR.ERGO® YOUTH 拥有更完美的晶型,更高的稳定性,且实验证明具有祛斑功效。
03
AI人工智能技术
是合成生物的关键底层技术
AI技术与合成生物技术的融合,正在形成一个全新的交叉领域。合成生物的基因工程改造、序列筛选等环节,可以利用AI的预测、优化和自动化能力,来辅助合成生物系统的设计、构建和优化。
维琪生物张倩倩博士介绍到,合成生物学本身是一门多领域结合的交叉学科,计算机AI模拟技术便是其中一个关键技术。
华熙生物、巨子生物、创健医疗、聚源生物均提及利用AI技术辅助进行序列设计或筛选。
态创生物科学家江翱
态创生物科学家江翱表示,“AI模型已经成为生物研发不可或缺的一部分,并加速个护领域的创新研发,如IBM&Symrise的Philyra工具能分析现有的芳香数据库。”他提出,搭建生物活性肽预测与设计的AI模型需要4步:庞大的数据库、高效准确的AI模型、生物活性肽的高性能挖掘、应用场景预测。
基于此,态创生物率先在合成生物学领域开启了AI+BIO的深度整合,并开发了一系列实用的AI工具,开启科学护肤研发的“下一轮比拼”。
04
榜样力量领航
奏响科研主旋律
聚微光,照前路。
今天展示出来的思想和成果,无疑凝聚了众多前沿企业和科研人员的心血和精力。这些技术的突破、成果的出现可能经过了成百上千次的实验、十年如一日的深耕,才迎来了一次次的难点突破和工艺改进。
也正是他们这些付出,堆积铺就了一条合成生物高质量发展道路。会上,2024首届合成生物科学护肤论坛致敬这些“追光者”,特别颁发了合成生物科技创新原料奖,获奖企业分别有:华熙生物、福瑞达生物科技、巨子生物、维琪科技、聚源生物、杉海创新、上海麦角硫因集团、创健医疗、唯铂莱、迪克曼生物、肽源生物、瑞吉明生物、微理智成、华湙生物、南京纽邦生物、锦波生物、中科欣扬、润辉生物、仅三生物、英特菲尔、态创生物(排名不分先后)。
从技术发展、政策、投融资等方面综合来看,合成生物学正处于行业成长关键期。此外国家出台的政策也在助力合成生物产业的发展。在这样的重要阶段,科学氛围浓厚、健康有序的行业环境更有利于合成生物技术的稳健发展。接下来,相信在越来越多同行者的助力下,合成生物将会迎来一个更惊喜的技术跃迁阶段。
金九银十,2024CBE杭州国际美容博览会高涨的不仅是人潮,更是美妆行业九月金秋采购季的新商机与新能量。通过落地新品牌、新科技、新玩家、新内容四大维度的新资源,挖掘新市场格局中的美妆新主角,2024CBE杭州国际美容博览会呈现出美妆新势力品牌与新原料两大核心亮点,成为美妆新势力品牌的成长高地,助力化妆品产业高质量发展。
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