PDRN không chỉ được chiết xuất từ tế bào sinh dục của cá hồi mà còn từ thực vật và vi sinh vật. Nó đang nổi lên như một sản phẩm mới được ưa chuộng trong ngành công nghiệp làm đẹp và y tế nhờ khả năng chữa lành mô và đặc tính chống viêm của nó.
Trong khi đoạn polynucleotide trọng lượng phân tử thấp, PDRN có cấu trúc rất giống DNA người và có phản ứng miễn dịch thấp cùng độc tính tối thiểu. PDRN ban đầu được chiết xuất từ tế bào sinh dục của cá hồi, nhưng hiện nay nó được sản xuất hàng loạt trong công nghệ sinh học tổng hợp và là một chất phục hồi da và tái tạo mô chính.
Thị trường PDRN toàn cầu đang trải qua sự mở rộng nhanh chóng. Quy mô thị trường PDRN toàn cầu đạt 180 triệu RMB vào năm 2023. Quy mô thị trường dự kiến sẽ tăng lên 3000 triệu RMB vào năm 2030, với tốc độ tăng trưởng hàng năm là 43%. Thị trường toàn cầu có gần 4.000 thương hiệu đã giới thiệu ước tính 17.000 sản phẩm chứa PDRN.
Sự phát triển ba giai đoạn của công nghệ PDRN bắt đầu từ chiết xuất từ động vật và tiến tới công nghệ sinh học tổng hợp.
Công nghệ chiết xuất của PDRN đã trải qua ba bước phát triển chính: thế hệ đầu tiên sử dụng chiết xuất từ động vật, thế hệ thứ hai sử dụng quá trình lên men vi sinh vật và thế hệ thứ ba bước vào kỷ nguyên sinh học tổng hợp.
PDRN truyền thống được chiết xuất từ tế bào mầm hoặc tinh hoàn của cá hồi với hàm lượng trên 99%, tồn tại dưới dạng bột trắng hoặc chất rắn dạng sợi. Phương pháp chiết xuất từ động vật này có các vấn đề kỹ thuật, bao gồm nguồn cung hạn chế, cấu trúc không rõ ràng và các vấn đề về độ tinh khiết.
Công nghệ sinh học tổng hợp cho phép sản xuất PDRN bằng phương pháp lên men vi sinh vật và tổng hợp hóa học thay thế cho phương pháp từ động vật. Phương pháp này cho phép sản xuất PDRN với trình tự cụ thể, độ tinh khiết cao và số lượng ổn định.
Các tài liệu trong những năm gần đây đã khẳng định rằng các hoạt chất sinh học tương tựPDRNcó thể được chiết xuất từ vi tảo và thực vật bậc cao. Trọng lượng phân tử của PDRN có nguồn gốc từ Chlorella bằng 1/20 trọng lượng của PDRN từ cá hồi (24 kDa) và nó có tác dụng tương tự trong việc đóng vết thương và khả năng chống lão hóa do ánh sáng trên các mô hình da người tái tạo và mô da trong ống nghiệm.
Công nghệ sinh học tổng hợp gần đây đã được phát triển để tạo ra các chuỗi PDRN chính xác không có nguồn gốc từ động vật. Công nghệ này tạo điều kiện cho việc sản xuất quy mô lớn nhưng vẫn giữ nguyên toàn bộ quy trình bắt đầu từ thiết kế đến sản xuất. PDRN chuỗi tổng hợp đã được chứng minh là có tác dụng mong muốn là điều hòa tăng cường biểu hiện của yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu.
PDRN hoạt động theo hai cách: con đường cứu hộ (salvage pathway) và kích hoạt thụ thể adenosine A2A. Con đường cứu hộ cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết để các tế bào bị tổn thương có thể tạo ra DNA mới, do đó đẩy nhanh quá trình sửa chữa. Đây là một nguồn nguyên liệu DNA của tế bào. Khi các tế bào bị tổn thương không thể tự tạo DNA, các chất dinh dưỡng được tái chế từ PDRN sẽ đẩy nhanh quá trình sửa chữa DNA của tế bào. Còn được gọi là nguồn nguyên liệu DNA của tế bào, PDRN cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho tế bào để tạo ra DNA thông qua con đường cứu hộ, giúp tăng trưởng tế bào.
Đồng thời, với vai trò là chất chủ vận thụ thể adenosine A2A,PDRN kiểm soát tỷ lệ các yếu tố viêm và sửa chữa bằng cách kích hoạt hoặc ức chế nhiều con đường tín hiệu với sự điều hòa toàn diện giữa chống viêm và tái tạo collagen. Con đường tái tạo nội sinh này có rào cản kỹ thuật cao hơn và ít nguy hiểm hơn so với kích thích ngoại sinh.
Nó cũng thực hiện nhiều hành động sinh học: tạo điều kiện cho sự phát triển của tế bào và chống lại quá trình chết theo chương trình của tế bào (anti-apoptosis), ức chế biểu hiện của các yếu tố gây viêm (pro-inflammatory factors), tạo điều kiện phục hồi lưu lượng máu và làm chậm quá trình lão hóa của cơ thể. Dưới điều kiện căng thẳng oxy hóa, PDRN có khả năng ức chế biểu hiện của các gen metalloproteinase của ma trận (matrix metalloproteinase genes), giảm căng thẳng oxy hóa trong da và do đó tạo ra hiệu quả chống lão hóa.
PDRN đã được sử dụng lâm sàng trong điều trị nhiều bệnh khác nhau, bao gồm loét bàn chân tiểu đường, loét mô mềm, viêm đại tràng và viêm khớp. Trong điều trị loét bàn chân tiểu đường, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tiêm PDRN bắp làm tăng gấp đôi khả năng lành vết loét ở bệnh nhân trong vòng 8 tuần so với nhóm dùng giả dược. PDRN cũng có thể tăng cường hiệu quả cung cấp oxy cho mô và tân tạo mạch máu xung quanh vết loét bàn chân tiểu đường.
Các nghiên cứu về điều trị bỏng đã chứng minh rằng PDRN có thể tăng đáng kể mật độ mạch máu nhỏ trong mô hình chuột bị bỏng sâu độ hai, và có thể đẩy nhanh quá trình tái biểu mô hóa vết bỏng, đồng thời giảm thời gian cần thiết để đóng vết thương. Phát triển trong lĩnh vực Thẩm mỹ
PDRN là một xu hướng mới nổi trong lĩnh vực thẩm mỹ và chuyên nghiệp đã được thị trường chăm sóc da đón nhận. Đến năm 2025, PDRN sẽ được sử dụng bởi 3.894 thương hiệu và số lượng sản phẩm có cùng thành phần này sẽ đạt 16.901 sản phẩm.
Ngành công nghiệp đã chuyển đổi từ các sản phẩm truyền thống đơn điệu như mặt nạ và serum sang cung cấp nhiều loại sản phẩm đa dạng trên thị trường. Bao gồm nước cân bằng da, lotion, kem dưỡng, ampoule và kem mắt, mang đến liệu trình chăm sóc da toàn diện. Đồng thời, giá cả cũng đa dạng hóa, giúp người tiêu dùng có thể tiếp cận các sản phẩm giá rẻ dưới 100 RMB và các sản phẩm cao cấp với giá lên tới 3000 RMB.
Vấn đề chính của PDRN trong sử dụng mỹ phẩm là nó không thẩm thấu qua da hiệu quả. Do trọng lượng phân tử cao và độ phân cực lớn, tỷ lệ hấp thụ của ứng dụng bôi ngoài da thông thường dưới 0,5%; trong khi đó, yêu cầu y tế về nồng độ dưới da để có hiệu quả phải là 5 g/ml.
Để giải quyết vấn đề này, thị trường cung cấp ba giải pháp chính bao gồm công nghệ vi cầu hóa và công nghệ túi vi khuẩn axit lactic cùng công nghệ chất mang xuyên bì đa thành phần. Hiệu quả hấp thụ qua da có thể được tăng cường đáng kể bằng cách nén các đại phân tửPDRNvà collagen thành các vi cầu, hoặc bằng cách chuyển đổi PDRN thành cấu trúc hình cầu với công nghệ ngưng tụ đặc biệt, giúp tăng hiệu quả sửa chữa hàng rào bảo vệ da.
Thị trường PDRN quốc tế thể hiện xu hướng cạnh tranh về phát triển công nghệ đa dạng hóa và tăng trưởng năng lực sản xuất tại khu vực Châu Á - Thái Bình Dương. Giá trị thị trường PDRN toàn cầu đạt 72 triệu USD vào năm 2024 và dự kiến sẽ tăng lên 540 triệu USD vào năm 2031, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 32,5% trong giai đoạn 2025-2031.
Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương đã trở thành thị trường lớn nhất củaPDRNtrên toàn thế giới. Hai thị trường có mức tăng trưởng cao nhất là thị trường Trung Quốc và Hàn Quốc. Thị trường Trung Quốc dự kiến sẽ chiếm 34% thị trường PDRN toàn cầu vào năm 2029. Xu hướng Phát triển Tương lai
Sự phát triển của công nghệPDRNsẽ tập trung vào ba mục tiêu chính, đó là hiệu quả chính xác, sản xuất xanh và ứng dụng một cách có hệ thống.
Cuộc thi trong tương lai sẽ tập trung vào việc ứng dụng PDRN chính xác hơn, xanh hơn và có hệ thống hơn để chống lại tốt hơn. Các công ty không có năng lực thiết kế và thử nghiệm tốt sẽ gặp khó khăn trong việc gia nhập thị trường sửa chữa cao cấp.
Sinh học tổng hợp sẽ là một trong những động lực chính trong sự phát triển củaPDRN. Một số công ty đã bắt đầu nộp bằng sáng chế về các phân tử axit nucleic có trình tự cụ thể, đưa nghiên cứu, phát triển và sử dụng PDRN ra khỏi quá trình tối ưu hóa chiết xuất truyền thống sang giai đoạn mới của thiết kế chính xác.
PDRN sẽ là sản phẩm chăm sóc da tiêu chuẩn tiếp theo sau axit hyaluronic và collagen do sự phát triển công nghệ và mức độ đào tạo thị trường cao. Nó cũng sẽ tạo ra giá trị lớn hơn trong lĩnh vực làm đẹp, y tế và sức khỏe.
Con đường phát triển của
PDRNminh họa cách các thành phần hoạt tính sinh học đang lan rộng từ lĩnh vực y tế chuyên nghiệp sang môi trường tiêu dùng phổ biến. Sự tiến bộ trong kỹ thuật di truyền và sinh học tổng hợp sẽ cho phép PDRN tìm thấy các lĩnh vực ứng dụng mới trong y học chính xác, kỹ thuật mô và y học tái tạo.
Các báo cáo ngành cho thấy thị trường quốc tế sẽ ngày càng đón nhận PDRN khi công nghệ chiết xuất xanh tiếp tục phát triển và các tiêu chuẩn ngành tiếp tục được cải thiện. Các doanh nhân và nhà đầu tư trong lĩnh vực sức khỏe đang tìm kiếm các cơ hội đầu tư mới nên đặc biệt chú ý đến sự phát triển đương đại của hợp chất hoạt tính sinh học này.