Просторова біологія: наноструна проти 10-кратної геноміки 

Ще деякі нові рубежі в біології

У попередніх статтях ми обговорювали розвиток секвенування наступного покоління (NGS) і його потенціал для революції в медицині. Біотехнології та медицина з кожним днем ​​стають точнішими завдяки дешевшим інструментам для секвенування ДНК, використання РНК і синтезу білків. Виробники цих інструментів обговорювалися в «Illumina проти Pacific Bioscience: вибір компанії секвенування геному наступного покоління"

Тим не менш, деякі дані все ще відсутні. Такі інструменти, як NGS секвенсори, все ще агломерують дані з тисяч або навіть мільйонів комірок одночасно. Але дослідникам часто потрібно з’ясувати, що відбувається в одній клітині за раз, із нанометровою точністю.

Зараз це стає можливим завдяки появі нової галузі науки: просторової біології.

Просторова біологія

Замість того, щоб дивитися на «суміш» молекул у зразку, просторова біологія може визначити, де в тканині або окремій клітині розташована цікава молекула, як-от певна послідовність РНК. І це або в 2D, або в 3D.

Це розповість дослідникам, як клітини взаємодіють одна з одною, як активуються захисні механізми, як клітина реагує на контакт з вірусом і багато іншого.

Це також має перевагу, оскільки забезпечує набагато більш конфіденційні дані. У той час як дані про щось, що відбувається лише в кількох клітинах, можуть потонути у більшій вибірці, цілеспрямований підхід просторової біології може виявити ключову роль локалізованих явищ або рідкісних типів клітин.

Ви можете прочитати докладніше про унікальні переваги просторової біології у цьому FAQ від Nanostring.

джерело: Yahoo Finance

Інвестиційний потенціал просторової біології

У 2000-х роках секвенування геномів ініціювало революцію, яка зараз перетворюється на генну терапію, редагування генів, мРНК-вакцини тощо… у 2020-х роках. Це перетворило 16 доларів США за акцію Illumina під час її IPO у 2000-х роках до 495 доларів США за акцію у 2021 році на піку (і все ще 190-220 доларів США з тих пір)

Ще у 2020 році Nature Methods визнали просторову транскриптоміку «методом року».

Цілком можливо, що перші спеціалізовані машини для просторової біології нашого часу будуть розглядатися як рання стадія іншої революції, яка повністю опанує наприкінці 2030-х років. Зазвичай окупається раннє впровадження нових технологій.

Це також спосіб для стартапів і інноваторів випередити відомих конкурентів. Може бути дуже важко перемогти компанію вартістю 35 мільярдів доларів, таку як Illumina, на її власній території, як NGS. Але ігрове поле є більш рівним для нових технологій, де більший конкурент не має ключових патентів, як-от просторова біологія.

За деякими оцінками, загальний адресний ринок просторової біології становить 16 мільярдів доларів, оскільки більшість досліджень у галузі генетичної та молекулярної біології все ще проводяться з використанням старіших, менш потужних технологій.

Джерело: Nanostring

На даний момент 2 лідируючими компаніями в сегменті є 10x Genomics і Nanostring.

Технологія 10x Genomics

Компанію було засновано в 2012 році, серед її засновників Сергій Саксонов, директор з досліджень і розробок компанії 23andMe, що займається персоналізованим тестуванням геному. Спочатку компанія зосередилася на експресії генів в одній клітині, а потім розгалужилася на просторову біологію Visium Spatial.

10-кратний ріст Genomic завдяки поєднанню досліджень і розробок (поки що інвестиції в дослідження і розробки понад 1 мільярд доларів США) і придбань. Примітно, що її платформу Visium було отримано завдяки придбанню Spatial Transcriptomics у 2018 році.

10-кратний термін придбання Genomics

Це також те, як 10x Genomics придбала б своє Платформа Xenium через придбання Readcoor і Cartana у 2020 році.

У 2020 році він також буде запущений платформа Chromium, оновлено через рік до Chromium X.

Завдяки придбанню Tetramer Shop у 2021 році також буде запущено 10x Genomics. BEAM В 2022.

Visium

Visium є однією з провідних технологій просторової біології тканин. На даний момент ним користуються тисячі клієнтів і згадується в 440 публікаціях. У третьому кварталі 3 року 2022x Genomics продала понад 10 машин Visium.

Хром

Chromium зосереджений на даних з однієї клітинки в нанометровому масштабі. Було продано 4,150 інструментів, що становить основну частину парку машин, встановлених Genomics.

Ксеній

Xenium — це платформа, яка дозволяє одночасно аналізувати як РНК, так і білки з повними та точними просторовими даними. Це щось справді потужне для дослідників, коли одночасно досліджуються тисячі різних молекул. Імовірно, це напрямок, який машини 10x Genomics будуть використовувати в майбутньому для всіх аналізів.

BEAM

BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) — це нова технологія, яка дозволить дослідникам детально ідентифікувати компоненти імунної системи. Це може дуже вплинути на дослідження імунітету, патогенів і нових захворювань, таких як Covid-19.

(ви можете прочитати технічні деталі в цьому документі)

Софтвер

10x пропозиції Genomics повний набір програмного забезпечення для аналізу даних, створених його обладнанням у 5 різних категоріях, а також пропонує хмарні можливості та індивідуальний дизайн.

Нанострунні технології та продукти

Nanostring було запущено в 2003 році для використання цифрової технології молекулярного штрих-кодування, винайденої в Сіетльському інституті системної біології.

nЛічильник

До 2008 року компанія випустила свій перший продукт, nЛічильник.

Це був великий прогрес у транскриптомії (дослідження мРНК). Попередні та альтернативні методи були або повільнішими, або складнішими. Вони також ввели багато помилок і мали нижчу якість результатів. Nanostring коротко підсумував це: «Швидше, ніж NGS (Секвенування наступного покоління), простіше, ніж КПЦР.

джерело: Наноструна

GeoMx і CosMX

nCounter рухав компанію вперед, розробляючи наступні кроки. У 2019 році він запустив GeoMx DSP, а за ними CosMx SMI.

GeoMx призначений для вивчення експресії РНК у цілих тканинах, а також здатний аналізувати понад 150 білків, що більше мішеней, ніж Xenium від 10x.

CosMx Натомість Single Molecular Imager (SMI) може дивитися на одну клітину та на те, що відбувається всередині РНК і до 64 білкових мішеней, і, можливо, до 120 у 2024 році.

Обидва привнесли потужний і автоматизований процес у просторову біологію. До цього довелося б використовувати менш чутливі, більш дорогі та більш трудомісткі методи. У цьому сегменті GEoMX є провідним на ринку просторовим профайлером.

Вони теж вміють використовувати Зразки тканин FFPE, найпоширеніший зразок тканини в медичних дослідженнях. Це означає, що мільйони вже існуючих зразків, заархівованих дослідниками по всьому світу, можна знову проаналізувати для нових ідей. Цей досвід є прямим похідним від Досвід Nanostring у цій галузі завдяки своєму застарілому продукту nCounter.

Таким чином, Nanostring сприяв вибуху в наукових публікаціях з використанням просторової біології. Не менше 7,117 публікаційs згадка Нанострунних машин з різних галузей, таких як дослідження раку, інфекційних захворювань (включаючи Covid-19), імунології, сільського господарства або неврології.

AtoMx

Компанія також розробляє спеціальне програмне забезпечення для допомоги дослідникам. Він запущений AtoMx, рішення SaaS (програмне забезпечення як послуга), у четвертому кварталі 4 року. Це має допомогти дослідникам аналізувати свої дані, ділитися ними з колегами та створювати великі загальнодоступні або приватні бази даних досліджень просторової біології.

Фінанси та оцінка

10x Genomics

10x Genomics є найбільшою компанією з двох, про які йдеться в цій статті. Загалом у компанії працює 2 співробітників, а її ринкова капіталізація становить 1,200 мільярда доларів.

За останній квартал його доходи склали 516 мільйонів доларів США, що на 9% більше, ніж у минулому році. 85% доходів припадає на витратні матеріали, які використовувалися раніше проданими машинами. Чистий прибуток склав 6 мільйонів доларів США в 4 кварталі 2022 року, вперше досягнувши позитивного чистого прибутку після IPO компанії в 2019 році.

Завдяки дуже великим інвестиціям у науково-дослідні роботи та капітальні витрати (-131 мільйон доларів) компанія має від’ємний вільний грошовий потік у розмірі –165 мільйонів доларів. Його грошова подушка становить 429 мільйонів доларів. Чистий борг компанії становить -335 мільйонів доларів, що краще, ніж -505 мільйонів доларів у 2021 році.

Співвідношення продажів компанії до ціни становить 11, що недешево, але очікувано для компанії, яка оцінюється за потенціалом зростання. Його оцінка навіть досить розумна для стартапу, що розвивається, який вперше стає зеленим. Очікується ще більше розмивання існуючих акціонерів, оскільки компанії знадобиться більше грошей через 1-2 роки для прискорення зростання та фінансування R&D + капітальні витрати.

Загалом, 10x Genomics, швидше за все, стане справді прибутковою лише після того, як просторова геноміка почне широко використовуватися в більшості дослідницьких лабораторій замість того, щоб бути найпередовішою доступною технологією, як це є сьогодні. Ще один крок зростання можна очікувати в майбутньому, коли просторову геноміку почнуть використовувати для медичної діагностики.

Наноструна

NanoString менше, ніж Genomics у 10 разів, і має менше ніж 800 співробітників. Його ринкова капіталізація також становить 1/13^th 10x Genomics за 413 мільйонів доларів.

У четвертому кварталі 34 року його доходи склали 4 мільйони доларів США, а чистий збиток – 2022 мільйони доларів. За останні 44 квартали доходи склали 4 мільйонів доларів, а чисті збитки – 127 мільйонів доларів. Доходи були приблизно розділені 115/50 між елементами nCounter і Spatial біології. 50%-80% виручки припадає на обслуговування та витратні матеріали для раніше проданого обладнання. Вільний грошовий потік становив -85 мільйон доларів США в 31 кварталі 4 року та накопичений -2022 мільйона доларів США за останні 239.9 роки. Він також має чистий борг у розмірі 2 мільйонів доларів.

Доступна готівка знизилася з 410 мільйонів доларів США в 1 кварталі 2021 року до лише 197 мільйонів доларів США в 4 кварталі 2022 року. Компанії потрібно буде залучити більше грошей за поточними темпами спалювання протягом 12-18 місяців.

Коефіцієнт ціна/продажі Nanostring є відносно низьким і становить 3.1. Найімовірніше, це відображає нещодавні збитки, негативний грошовий потік та неминучу необхідність залучення більшого капіталу найближчим часом. Різке падіння ціни акцій з 2021 року може призвести до більшого, ніж планувалося, розмивання кількості існуючих акціонерів.

Подібно до 10x Genomics, шлях до прибутковості лежить через те, що більшість дослідницьких лабораторій регулярно впроваджують просторову біологію у свій робочий процес.

Наноструна чи 10-кратна геноміка?

Обидві компанії мають вражаючі технології, які привносять революційно нове розуміння РНК і протеомного аналізу. Немає сумнівів, що незабаром просторова біологія стане улюбленим інструментом для дослідників онкології, неврології та інших галузей, де дискретна та тимчасова експресія генів є ключем до вирішення смертельних захворювань.

Конкурентна ситуація цих двох компаній, схоже, формується подібно до раннього суперництва Illumina та PacBio. Якщо ця аналогія вірна, менший конкурент може мати труднощі з тим, щоб втриматися на плаву та отримати прибуток, оскільки йому доведеться відповідати бюджету на дослідження та розробки, незважаючи на нижчий загальний дохід. Вищий дохід також дозволяє більшому конкуренту купувати перспективні стартапи та інтегрувати їхні технології у власні машини.

З інвестиційної точки зору 10x Genomics здається безпечнішим. Він починає приносити прибуток і має більше працівників, готівку в касі, грошовий потік і бюджет на дослідження та розробки, щоб продовжувати рухатися вперед.

Тим не менш, його ціна значно вища, ніж у Nanostring, виходячи з співвідношення ціни до обсягу продажів. Отже, Nanostring, ймовірно, перевершить Nanostring за показником рентабельності інвестованого капіталу, ЯКЩО йому вдасться скоротити розрив у загальному обсязі продажів до 10-кратного показника Genomics. Якщо ця умова буде виконана, Nanostring може перевершити свого більшого конкурента та компенсувати розмивання частки нових акціонерів.