Biologia spaziale: nanostringhe vs genomica 10x 

Ancora alcune nuove frontiere in biologia

Negli articoli precedenti abbiamo discusso dell’ascesa del Next-Generation-Sequencing (NGS) e del suo potenziale di rivoluzionare la medicina. La biotecnologia e la medicina stanno diventando ogni giorno più precise grazie a strumenti più economici per sequenziare il DNA, utilizzare l’RNA e sintetizzare le proteine. I creatori di questi strumenti sono stati discussi in “Illumina vs Pacific Bioscience: scegliere la società di sequenziamento del genoma di prossima generazione"

Tuttavia mancano ancora alcuni dati. Strumenti come i sequenziatori NGS agglomerano ancora i dati di migliaia o addirittura milioni di celle contemporaneamente. Ma i ricercatori spesso hanno bisogno di capire cosa sta succedendo in una singola cellula alla volta, con un livello di precisione nanometrico.

Ciò sta diventando possibile grazie all’emergere di un nuovo campo della scienza: la biologia spaziale.

Biologia spaziale

Invece di guardare il “mix” di molecole in un campione, la biologia spaziale può determinare dove in un tessuto o in una singola cellula si trova una molecola di interesse, come una sequenza specifica di RNA. E questo è in 2D o 3D.

Questo dirà ai ricercatori come le cellule interagiscono tra loro, come si attivano i meccanismi di difesa, come una cellula reagisce al contatto con un virus e molto altro ancora.

Questo ha anche il vantaggio di fornire dati molto più sensibili. Mentre i dati relativi a qualcosa che accade in poche cellule potrebbero essere nascosti in un campione più ampio, l’approccio mirato della biologia spaziale può rivelare i ruoli chiave di fenomeni localizzati o di tipi cellulari rari.

Puoi leggere più in dettaglio i vantaggi unici della biologia spaziale in questa FAQ di Nanostring.

Fonte: Yahoo Finance

Il potenziale di investimento della biologia spaziale

Negli anni 2000, il sequenziamento del genoma ha avviato una rivoluzione che ora si sta trasformando in terapie geniche, editing genetico, vaccini a mRNA, ecc… negli anni 2020. Ciò ha trasformato i 16 dollari per azione di Illumina all’IPO degli anni 2000 in 495 dollari per azione nel 2021 al suo picco (e da allora ancora 190-220 dollari)

Nel 2020, Nature Methods ha nominato “metodo dell’anno” la trascrittomica spaziale.

È possibile che le prime macchine dedicate alla biologia spaziale dei nostri giorni siano viste come la fase iniziale di un’altra rivoluzione che prenderà il sopravvento entro la fine degli anni ’2030. Di solito conviene essere all'inizio delle nuove tecnologie.

Questo è anche un modo per le startup e gli innovatori di superare i concorrenti affermati. Può essere molto difficile battere un’azienda da 35 miliardi di dollari come Illumina sul suo stesso terreno come NGS. Ma il campo di gioco è più equo per le nuove tecniche in cui il concorrente più grande non detiene brevetti chiave, come la biologia spaziale.

Alcune stime collocano il mercato indirizzabile totale della biologia spaziale a 16 miliardi di dollari, poiché la maggior parte della ricerca genetica e di biologia molecolare viene ancora condotta utilizzando tecnologie più vecchie e meno potenti.

Fonte: nanostringa

Attualmente, le 2 aziende leader nel segmento sono 10x Genomics e Nanostring.

10x Tecnologia genomica

L'azienda è stata fondata nel 2012, con tra i fondatori Serge Saxonov, direttore della ricerca e sviluppo della società di test genomici personalizzati 23andMe. Inizialmente l'azienda si è concentrata sull'espressione genica di singole cellule prima di dedicarsi alla biologia spaziale Visio spaziale.

10x Genomic è cresciuta utilizzando un mix di ricerca e sviluppo (più di 1 miliardo di dollari investiti in ricerca e sviluppo finora) e acquisizioni. In particolare, la sua piattaforma Visium è stata ottenuta attraverso l’acquisizione di Spatial Trascrittomics nel 2018.

10x Cronologia delle acquisizioni di genomica

Questo è anche il modo in cui 10x Genomics lo acquisirebbe Piattaforma Xenium attraverso l'acquisizione di Readcoor e Cartana nel 2020.

Nel 2020 verrebbe lanciato anche la piattaforma Chromium, aggiornato l'anno successivo a Chromium X.

Attraverso l'acquisizione di Tetramer Shop nel 2021, verrà lanciato anche 10x Genomics BEAM nel 2022.

Visium

Visium è tra le tecnologie leader per la biologia spaziale dei tessuti. Attualmente è utilizzato da migliaia di clienti e viene menzionato in 440 pubblicazioni. Nel terzo trimestre del 3, 2022x Genomics ha venduto più di 10 macchine Visium.

cromo

Chromium si concentra sui dati di una singola cella, osservando la scala nanometrica. Sono stati venduti 4,150 strumenti e rappresentano la maggior parte del parco macchine installato di 10x Genomics.

xeno

Xenium è una piattaforma che consente l'analisi simultanea di RNA e proteine ​​con dati spaziali completi e accurati. Questo è qualcosa di veramente potente per i ricercatori, poiché migliaia di molecole diverse possono essere osservate contemporaneamente. Questa è probabilmente la direzione che prenderanno in futuro le macchine 10x Genomics per tutte le analisi.

BEAM

BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) è una nuova tecnologia che consentirebbe ai ricercatori di identificare in dettaglio i componenti del sistema immunitario. Ciò potrebbe avere un grande impatto nella ricerca sull’immunità, sugli agenti patogeni e sulle nuove malattie come il Covid-19.

(potete leggere i dettagli tecnici in questo documento)

Software

10 offerte di genomica un set completo di software per l'analisi dei dati prodotti dalle sue apparecchiature in 5 diverse categorie e offre anche funzionalità cloud e design personalizzati.

Tecnologia e prodotti nanostring

Nanostring è stato lanciato nel 2003 per sfruttare la tecnologia di codifica a barre molecolare digitale inventata presso il Seattle Institute for Systems Biology.

nContatore

Nel 2008 ha lanciato il suo primo prodotto, nContatore.

Questo è stato un grande progresso nella trascrittomica (lo studio dell'mRNA). I metodi precedenti e alternativi erano più lenti o più complessi. Inoltre hanno introdotto molti errori e hanno prodotto risultati di qualità inferiore. Nanostring lo riassume semplicemente: “Più veloce di NGS (Sequenziamento di nuova generazione), più semplice della qPCR.

Fonte: Nanostringa

GeoMx e CosMX

nCounter ha portato avanti l'azienda mentre sviluppava i passi successivi. Nel 2019 ha lanciato il GeoMxDSP, seguito dal CosMx SMI.

GeoMx è progettato per studiare l'espressione dell'RNA in interi tessuti ed è anche in grado di analizzare oltre 150 proteine, più bersagli rispetto a Xenium di 10x.

CosMx Il Single Molecular Imager (SMI) può invece osservare una singola cellula e cosa succede al suo interno per l’RNA e fino a 64 target proteici, e forse fino a 120 nel 2024.

Entrambi hanno portato un processo potente e automatizzato alla biologia spaziale. Prima di ciò si sarebbero dovuti utilizzare metodi meno sensibili, più costosi e più laboriosi. In questo segmento, GEoMX è il profiler spaziale leader di mercato.

Sono anche in grado di utilizzare Campioni di tessuto FFPE, il campione di tessuto più comunemente prodotto nella ricerca medica. Ciò significa che milioni di campioni preesistenti archiviati dai ricercatori di tutto il mondo possono essere analizzati nuovamente per ottenere nuove informazioni. Questa competenza deriva direttamente da L'esperienza di Nanostring in questo campo attraverso il suo prodotto legacy nCounter.

Nanostring è stata quindi determinante per l’esplosione delle pubblicazioni scientifiche che utilizzano la biologia spaziale. Ben 7,117 pubblicazioniParliamo delle macchine Nanostring da vari campi come la ricerca sul cancro, le malattie infettive (incluso il Covid-19), l’immunologia, l’agricoltura o la neurologia.

Atomx

L'azienda sta inoltre sviluppando un software dedicato per aiutare i ricercatori. È stato lanciato Atomx, una soluzione SaaS (Software as a Service), nel quarto trimestre del 4. Ciò dovrebbe aiutare i ricercatori ad analizzare i propri dati, condividerli con i colleghi e creare grandi database accessibili pubblicamente o privatamente sulla ricerca sulla biologia spaziale.

Finanza e valutazioni

10x Genomics

10x Genomics è di gran lunga la più grande azienda delle 2 discusse in questo articolo. Ha un totale di 1,200 dipendenti e la sua capitalizzazione di mercato è pari a 5.7 miliardi di dollari.

I suoi ricavi sono stati di 516 milioni di dollari nell’ultimo trimestre, in crescita del 9% su base annua. L'85% dei suoi ricavi proviene da materiali di consumo utilizzati dalle macchine precedentemente vendute. L’utile netto è stato di 6 milioni di dollari nel quarto trimestre del 4, la prima volta che ha raggiunto un utile netto positivo da quando la società è stata quotata in borsa nel 2022.

A causa degli ingenti investimenti in ricerca e sviluppo e in conto capitale (-$131 milioni), la società ha un flusso di cassa disponibile negativo di -$165 milioni. Ha un cuscino di cassa di $ 429 milioni. La società ha un debito netto di -335 milioni di dollari, migliore dei -505 milioni di dollari del 2021.

Il rapporto vendite/prezzo dell’azienda è pari a 11, un valore non basso ma previsto per un’azienda valutata in base al suo potenziale di crescita. La sua valutazione è addirittura piuttosto ragionevole per una startup in crescita che entra nel verde per la prima volta. È prevedibile una maggiore diluizione degli azionisti esistenti, poiché la società avrà bisogno di più liquidità in 1-2 anni per accelerare la crescita e finanziare R&S + capex.

Nel complesso, è probabile che 10x Genomics diventi davvero redditizio solo una volta che la genomica spaziale verrà utilizzata comunemente nella maggior parte dei laboratori di ricerca invece di essere la tecnologia più avanzata disponibile, come lo è oggi. In futuro si prevede un altro passo di crescita quando la genomica spaziale inizierà ad essere utilizzata per la diagnostica medica.

Nanostringa

NanoString è più piccola di 10 volte Genomics, con meno di 800 dipendenti. Anche la sua capitalizzazione di mercato è 1/13^th di 10x Genomics a $ 413 milioni.

I suoi ricavi sono stati di 34 milioni di dollari nel quarto trimestre del 4, per una perdita netta di 2022 milioni di dollari. Negli ultimi 44 trimestri, i ricavi sono stati di 4 milioni di dollari e le perdite nette di 127 milioni di dollari. I ricavi sono stati suddivisi all'incirca 115/50 tra gli articoli di nCounter e di biologia spaziale. L'50%-80% dei ricavi deriva da servizi e materiali di consumo per le apparecchiature precedentemente vendute. Il flusso di cassa libero è stato di -85 milioni di dollari nel quarto trimestre del 31 e ha accumulato -4 milioni di dollari negli ultimi 2022 anni. Ha anche un debito netto di 239.9 milioni di dollari.

La liquidità disponibile è scesa da 410 milioni di dollari nel primo trimestre del 1 a soli 2021 milioni di dollari nel quarto trimestre del 197. La società dovrà raccogliere più fondi all’attuale tasso di consumo in 4-2022 mesi.

Il rapporto prezzo/vendita di Nanostring è relativamente basso, pari a 3.1. Molto probabilmente riflette le recenti perdite, il flusso di cassa negativo e l’imminente necessità di raccogliere presto più capitali. Il drammatico calo del prezzo delle azioni a partire dal 2021 potrebbe forzare una diluizione degli azionisti esistenti maggiore del previsto.

Analogamente a 10x Genomics, il percorso verso la redditività passa attraverso l’adozione abituale della biologia spaziale da parte della maggior parte dei laboratori di ricerca nel proprio flusso di lavoro.

Nanostringhe o genomica 10x?

Entrambe le società dispongono di una tecnologia straordinaria, che apporta nuove conoscenze rivoluzionarie alle analisi dell'RNA e della proteomica. Non c’è dubbio che la biologia spaziale diventerà presto lo strumento preferito dai ricercatori di oncologia, neurologia e altri campi in cui l’espressione genetica discreta e transitoria è la chiave per risolvere malattie mortali.

La situazione competitiva delle due società sembra essere modellata in modo simile alla prima rivalità tra Illumina e PacBio. Se questa analogia fosse vera, il concorrente più piccolo potrebbe avere difficoltà a tenere il passo e diventare redditizio, poiché dovrà eguagliare il budget di ricerca e sviluppo nonostante i ricavi totali inferiori. Il reddito più elevato consente inoltre al concorrente più grande di acquisire startup promettenti e di integrare le proprie tecnologie nelle proprie macchine.

Dal punto di vista degli investimenti, 10x Genomics sembra più sicuro. Sta iniziando a essere redditizio e ha più dipendenti, liquidità, flusso di cassa e un budget di ricerca e sviluppo per continuare ad andare avanti.

Tuttavia ha un prezzo molto più alto di Nanostring in termini di rapporto prezzo-vendite. Pertanto, è probabile che Nanostring sovraperformi in termini di ritorno sul capitale investito SE riuscirà a colmare il divario nelle vendite totali con 10x Genomics. Se questa condizione viene soddisfatta, Nanostring può sovraperformare il suo rivale più grande e compensare la diluizione degli azionisti entranti.