重组蛋白在美容领域的兴起，使其具有可扩展性

多年来，用于美容的重组蛋白已在全球各地的贸易展会和会议上亮相，包括2023 年 12 月的 SCC 年会、2024 年在中国举行的 PCHi 贸易展会和全球化妆品原料展。 戴等人在 2023 年 4 月的 C&T 上报道说，此类创新已经酝酿了几十年，而且由于 基因和细胞工程的进步，人们在重组胶原蛋白的生产方面投入了更多的精力。 

 

考虑到重组蛋白的发展势头，C&T在此与行业专家 Mindy Goldstein 博士和生物技术公司 Phenotypeca 的首席执行官 Johnny Cordiner 一起探索了重组蛋白在美容中的应用，包括它们是什么、如何使用、市场需求、未来方向及其生产。

 

 

重组蛋白需求不断增长

 

根据Markets and Markets的数据显示，全球重组蛋白市场规模在2023年达到22亿美元，应用范围涵盖洗涤剂、化妆品和饲料添加剂，以及食品生产、诊断、疫苗和治疗。预计 2023~ 2028 年期间，该细分市场将以 7.2% 的复合年增长率大幅增长，到2028年将达到 32 亿美元。 

 

根据相关资料显示，受到慢性病发病率上升、生物制剂和生物仿制药需求增长（由于专利到期）、定制药物需求增长以及政府对生命科学研发力度加大的推动，对这些蛋白质包括生长因子、趋化因子、结构蛋白和膜蛋白的需求增长。

 

那么，这些如何转化为美容业呢？

 

 

重组蛋白的功效和纯度吸引美容行业 

 

行业专家兼顾问 Mindy Goldstein 博士写道：“由于使用量低，功效强，蛋白质/肽在美容领域一直备受追捧。”例如，它们因对胶原蛋白的作用而广为人知，可用于恢复皮肤活力、修复伤口和改善皱纹。据报道，它们在头发方面的用途包括改善头发光泽和健康。 

 

Goldstein 补充道：“需求不断增长，部分原因是各公司展示的重组产品的纯度和功效，以及大量生产的能力。”  Fortune Business Insights对此表示 赞同，并指出 重组 DNA 技术提供了一种“获得大量蛋白质的有效方法”。

 

Goldstein 继续说道：“直接从人类或动物细胞中分离天然纯蛋白质需要做更多的工作，而且可以制造的供应量是有限的。”不过，她仍然指出，制造重组蛋白质的最大挑战是 降低生产成本。

 

Phenotypeca 首席执行官 Johnny Cordiner 认为，美容行业还有另一个优势：重组蛋白是产品的独特卖点 (USP)。“化妆品和美容公司正在寻找方法来区分他们的产品，并声称这些产品具有帮助他们获得市场份额的优势。……蛋白质/肽被视为实现这一目标的潜在手段。”

 

 

重组蛋白101

 

那么，普通蛋白质和重组蛋白质之间有什么区别呢？  “重组是指在宿主细胞中制造的蛋白质或肽，而不是从动物来源中提取的蛋白质或肽，”  Cordiner 解释道。

 

Goldstein 详细阐述道：“常规蛋白质/肽是直接从细胞（植物细胞、人类细胞或动物细胞）中分离出来的。重组蛋白质/肽是合成制造的完整蛋白质或部分蛋白质的副本。有两种方法可以启动此过程：要么直接从细胞中分离蛋白质的 DNA 蓝图，要么……通过多种惯例实际合成 DNA。”

 

他继续说道：“获得 DNA 后，将其插入质粒，然后将其转染到酵母或其他细胞甚至更高级的植物中，从而产生蛋白质/肽。然后从产生重组产物的细胞中纯化重组产物。”

 

素食产品、法规和新产品进一步提升了重组蛋白的吸引力

 

戈德斯坦指出：“美容领域对重组蛋白质/肽的需求非常高，而且还在不断增长，尤其是那些以合成方式制备起始 DNA 的蛋白质/肽。……合成蛋白质/肽的能力使得人类肽或其他动物蛋白质的复制品能够被制造出来并用于素食产品。”

 

此外，重组合成的人体蛋白质/肽可用于在欧洲销售的产品。“欧洲禁止在化妆品中使用直接从人体细胞中分离出来的材料，”Goldstein 解释道。

 

Goldstein 表示，重组蛋白/肽的需求将持续增长，因为它们为新功能提供了机会。“利用重组技术，我们能够获得具有独特作用方式的更多样化的蛋白/肽。未来我们将看到更多这样的情况。例如，我现在看到了用重组蛋白技术制成的抗体，”Goldstein 说道。

 

 

重组蛋白作为皮肤/头发益处的空白页

 

与这些独特的作用方式相一致，Cordiner 解释说，重组蛋白和肽本质上是一块白板，可以利用它们为皮肤和头发带来各种好处。“重组蛋白/肽作为一个类别没有任何特殊的好处，一切都取决于它们在生物学中的作用，”Cordiner 写道。“它们可能是无用的、特殊的或危险的，这取决于肽对生物学的作用。

 

“蛋白质和/或肽可以是人体皮肤内源性的，因此它们可以具有新的有益功能，同时又不失安全性，”Cordiner 补充道。“关键不在于新型肽，而在于找到如何提供消费者所需的益处，然后找到可以提供这种益处的蛋白质/肽。”

 

Cordiner 强调这是开发重组蛋白最具挑战性的方面：建立与消费者想要的特定益处相等的生物学影响。“皮肤和头发的生物学非常复杂，解读这种复杂性超出了标准研发方法的范围。

 

“一旦确定了肽，接下来的挑战就是建立一种制造方法，以提供始终如一的高质量肽/蛋白质，并且产品成本足够低，可以满足皮肤和头发护理市场的需要。”

 

 

联合力量进行重组蛋白鉴定和生产

 

为了应对蛋白质识别和生产的这些挑战，2024 年 6 月，生物技术公司 Phenotypeca 宣布与护肤研究技术公司 Hexis Lab 合作。该合作伙伴关系称为 Phenodynamics，通过其 HexisPro.x 平台利用 Hexis Lab 专有的 AI 技术来研究生物过程并预测化合物和成分在生物系统中的行为。然后将此功能与 Phenotypeca 的数量性状基因座 (QTL) 平台相结合，“以创建菌株来制造在商业规模上难以或不可行的蛋白质和肽。”

 

两家公司在一份声明中表示：“HexisPro.X 和 QTL 技术相结合，不仅能让我们更好地了解皮肤生物学，还能让我们找到并生产出能够改善皮肤和头发状况的新产品。”这些产品将提供给护肤和护发品牌，供其自行配制产品，相关测试数据将清楚地证明这些产品对消费者的益处。

 

“千禧一代及其后几代人对护肤品市场的影响导致对护肤品广告中声明验证的需求增加，”这些公司补充道。“皮肤生物学的复杂性，加上此类产品的监管和安全要求，已证明对满足这一愿望的产品创新构成了相当大的障碍。”

 

此次合作的产品线创建工作已经开始，新产品正在进行测试，并将于 2024 年第四季度完成商业扩大和验证测试后上市。

 

“我们的产品不以供应任何旧式重组蛋白为基础，”Cordiner 补充道。“我们的重点是那些真正能为皮肤和头发带来消费者想要的、经过科学验证的益处的成分。其中一些将是肽或蛋白质，我们为此创造了专有菌株来生产和供应。”

 

 

重组蛋白的未来发展机遇

 

Cordiner 表示，尽管已经采取措施推动重组蛋白生产，但仍需要改进宣传的依据。Cordiner 还补充说，护肤和护发市场缺乏科学检测来证实产品确实符合其营销宣传，消费者对护肤和护发的期望就也与现有产品无法实现。

 

“含有肽等成分的产品能够带来这些益处，并经过相关科学检测验证，有望在一系列皮肤和头发护理市场中获得并保持市场份额。”