Extracellular Vesicles: A New Functional Ingredient in the Cosmetics Industry?

La industria cosmética precisa de ingredientes que puedan producirse en cantidades y rendimientos razonables para que el proceso sea viable técnico-económicamente. Por ello, la industria está investigando diferentes ingredientes que puedan ser escalables a nivel industrial, uno de ellos son las vesículas extracelulares. Tras dos años de investigación, os contamos los retos y las perspectivas futuras de este compuesto como ingrediente funcional en la industria cosmética.

Vesículas extracelulares en cosmética: Actualidad, retos y perspectivas futuras

En anteriores ocasiones hemos expuesto los diferentes retos y avances que rodean al campo de las vesículas extracelulares (VEs) en diferentes sectores industriales, desde la alimentación funcional hasta el cosmético, mencionando por supuesto el sector farmacéutico. Dado su gran potencial como ingrediente funcional, desde AINIA hemos trabajado durante más de dos años en sendos proyectos IVACE-FEDER (FIVEX I y FIVEX 2) tratando de diseñar metodologías para la obtención de vesículas extracelulares, analizando su potencial funcionalidad, y explorando su adecuación y escalado a procesos a nivel industrial. Actualmente, las fuentes de obtención de VEs son diversas, así como las metodologías para su obtención. Sin embargo, no todos los métodos de purificación permiten realizar un escalado a nivel industrial, dificultando en gran medida su implementación como ingrediente funcional, quedando limitado su uso en aplicaciones que precisan escasa cantidad o en el contexto de la investigación básica o clínica.

Desarrollo de una metodología de aislamiento escalable

En este sentido, uno de los resultados principales de los proyectos FIVEX fue el desarrollo de una metodología de aislamiento escalable, basada en la cromatografía de intercambio aniónico, la cual puede adecuarse a diferentes fuentes de obtención, como organismos probióticos, células y extractos vegetales y células de mamífero. Además, se validó que las VEs obtenidas tenían efecto funcional, ensayando su efecto en sistemas de cultivo in vitro, observando efectos diversos como inmunomodulador, antioxidante, e incluso efecto blanqueante sobre melanocitos inducidos (Resultados publicados en congreso internacional de vesículas extracelulares ISEV 2021 y 2022).

• Congreso Internacional- ISEV2021: Avances en la utilización de las vesículas extracelulares como un ingrediente funcional
• Congreso Internacional – ISEV2022: ¿Por qué sigue creciendo la investigación en torno a las vesículas extracelulares?

Dados estos efectos testados in vitro es lógico pensar que las VEs serían un ingrediente más que interesante en el sector cosmético, dado que la naturaleza lipídica de las VEs las haría fácilmente absorbibles por la piel, pudiendo generar efectos incluso en capas más profundas. Sin embargo, a pesar del efecto funcional diverso y prometedor, la adecuación para su implementación como ingrediente en diferentes formulaciones continúa siendo un reto para la biotecnología y, en concreto, para la industria cosmética, donde solo un puñado de formulaciones indican en su etiquetado la presencia de VEs. Es por eso que, desde AINIA, en el marco del proyecto FIVEX 2, también se apostó por la exploración de diferentes procesos de conservación, para garantizar su integridad a lo largo del tiempo, así como su efecto funcional, observando que los procesos basados en la liofilización mantienen de manera más eficaz la integridad de las VEs.

Optimización de un sistema productivo de células de mamífero para grandes volúmenes

Otro de los retos abordados en el proyecto FIVEX 2 fue la optimización de un sistema productivo de células de mamífero para grandes volúmenes. En este sentido, la industria precisa de ingredientes que puedan producirse en batch, en cantidades y rendimientos razonables para que el proceso sea viable técnico-económicamente. En el marco del proyecto FIVEX 2 se ha avanzado en el cultivo de células hepáticas adherentes en biorreactor con la finalidad de incrementar el volumen total de células y por ende el de VEs producidas por las mismas. De esta manera, se optimizan las fuentes de obtención, agilizando los procesos de cultivo y generación de VEs de interés. Además, se ha evaluado que las VEs obtenidas en tales condiciones no perdían funcionalidad inmunomoduladora comparadas con las obtenidas en sistemas in vitro convencionales. De la misma manera, para las VEs obtenidas de microorganismos probióticos, se ha estudiado qué factores y variables aleatorias durante el crecimiento del microorganismo tenían influencia sobre la biogénesis de VEs, ya que las investigaciones sobre VEs en microorganismos probióticos continúa siendo escasa. En este sentido, se observó que determinadas variables influyen en el número total VEs, pero de manera más considerable, influyen en el tipo de VEs producidas, pudiendo optimizar de esta manera un proceso de crecimiento de microorganismos que potencie la biogénesis de VEs. En resumen, tras estos dos años de investigación se han explorado numerosas alternativas y procesos para acercar el empleo de VEs a la industria cosmética, aportando recursos y soluciones que pueden sentar las bases del empleo de VEs como ingrediente funcional en la industria. Si te interesa conocer más, contacta con nosotros.