أفضل 5 شركات لتسلسل الجينوم

ثورة علم الجينوم والتحليلات متعددة الأوميكس

بدأ مشروع الجينوم البشري عام 1990، وأُعلن في 2003 عن تسلسل مرجعي شبه مكتمل للجينوم البشري. بلغت ميزانيته الأولية نحو 3 مليارات دولار لبرنامج بحثي واسع، لا لإجراء فحص روتيني واحد.

بعد نحو عشرين عامًا، انخفضت تكاليف تسلسل الجينوم الروتيني إلى نحو  600 دولار للجينوم. وأُعلن أيضًا عن أنظمة تتيح تكلفة تبدأ من نحو 200 دولار في ظروف محددة. هذا انخفاض هائل، لكن لا تصح مقارنة ميزانية المشروع البحثي كله بتكلفة تشغيل جهاز تسلسل حديث مباشرةً.

غيّر هذا التطور الإمكانات الطبية لعلم الجينوم. فهو يتيح جمع كميات كبيرة من البيانات وتحليلها لدعم طب شخصي يراعي الخصائص الجينية للمريض.

يوفر اتساع استخدام علم الجينوم فرصًا لشركات التسلسل في مجالات مثل التغذية وأبحاث الشيخوخة والكشف المبكر عن السرطان. وتعرض هذه القائمة الشركات وتوقعاتها من منظور عام 2023.

تسهم تقنيات التسلسل أيضًا في مجالات بحثية متعددة:

• الميتاجينوميات: دراسة المادة الوراثية للكائنات الدقيقة في عينات مختلطة، مثل ميكروبات الأمعاء التي تؤثر في صحتنا.
• علم النسخ الجيني وعلم التخلّق: يدرس الأول جزيئات الحمض النووي الريبي المعبر عنها، بينما يدرس الثاني، ضمن أمور أخرى، تنظيم نشاط الجينات من دون تغيير تسلسل الحمض النووي. ويساعدان معًا على فهم استخدام المخطط الوراثي في الأمراض واضطرابات الأيض.
• علم الجينوم الزراعي: استخدام علم الجينوم لتحسين غلات الزراعة وإنتاجية الحيوانات الزراعية.
• الدراسات البيئية: تقييم صحة النظام البيئي وتنوعه الجيني.
• الأحياء التركيبية: إنشاء جينات جديدة أو صفات أو كائنات كاملة لهدف محدد: على سبيل المثال، بكتيريا تأكل البلاستيك أو طحالب تنتج الوقود الحيوي.

المصدر: PacBio

خمس شركات لتسلسل الجينوم والتحليل الجزيئي / الأسهم

تستعرض القائمة خمس شركات كانت مدرجة في البورصة عام 2023 وتعمل في التسلسل أو التحليل الجزيئي المرتبط به. ولا تشمل الشركة الخاصة Ultima Genomics ولا شركة MGI الصينية، المدرجة في بورصة شنغهاي منذ سبتمبر 2022. 

1. Illumina, Inc.

كانت Illumina من أكبر الشركات وأكثرها رسوخًا في مجال التسلسل. بلغت إيراداتها المجمعة في الربع الثاني من 2023 نحو 1.18 مليار دولار. أما إيرادات نشاطها الأساسي فبلغت 4.553 مليارات دولار في 2022، مقابل 2.752 مليار في 2017، أي نموًا سنويًا مركبًا يقارب 11٪ خلال خمس سنوات.

المصدر: Illumina

مثل معظم شركات تسلسل الجينوم، تحقق Illumina إيرادات من بيع أجهزة التسلسل، ولكنها تعتمد بشكل أساسي على بيع المستهلكات المستخدمة في هذه الأجهزة، حيث عادةً ما تزداد الإيرادات لكل جهاز مع مرور الوقت مع استخدامه الكامل.

شحنت Illumina عدد 109 أجهزة NovaSeq X في الربع الثاني من 2023. وذكرت أن طاقتها الإنتاجية السنوية يمكن أن تتجاوز 390 جهازًا؛ وهذا تقدير للطاقة، لا ضمان لشحن ذلك العدد. وكان توسيع استخدام التسلسل والتحليلات متعددة الأوميكس وتحليلات الخلايا المفردة والتحليلات المكانية من محركات الطلب.

برز الكشف عن السرطان من عينة دم، أو «الخزعة السائلة»، كتطبيق مهم لعلم الجينوم. عملت Illumina على هذه التقنية، ثم فصلت شركة GRAIL لتطويرها.

بحلول الربع الثاني من 2023، أُجري أكثر من 100 ألف اختبار Galleri تجاري، وكان أكثر من 7,500 مقدم رعاية صحية أمريكي قد وصفوه. أما رقم 92٪ فورد في بحث منفصل شمل 428 عينة دم من ستة أنواع من الأورام الدموية، معظمها في حالات ناكسة أو مقاومة للعلاج؛ ولا يعني أن Galleri يتنبأ بانتكاس جميع السرطانات بهذه النسبة.

أعادت Illumina الاستحواذ على GRAIL في 2021 بقيمة أعلى بكثير من قيمتها عند الفصل.

تسبب ذلك في عدة مشاكل. أولاً، أعربت الجهات التنظيمية في كل من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي عن مخاوفها بشأن خطر الاحتكار، حيث تُعد Illumina المورد الرئيسي لأجهزة تسلسل الجينوم للعديد من منافسي Grail.

في يوليو 2023، فرضت المفوضية الأوروبية غرامة قدرها 432 مليون يورو بسبب إتمام الصفقة قبل الحصول على الموافقة التنظيمية. وفي أكتوبر 2023، ذكرت الشركة أنها ستتخارج من GRAIL خلال عام إذا لم تنجح في طعنها أمام محكمة الاتحاد الأوروبي.

المصدر: Illumina

أثارت شروط فصل GRAIL وتمويلها وإعادة الاستحواذ عليها أسئلة أخرى بشأن إدارة الشركة.

انتقد المستثمر الناشط كارل إيكان مجلس الإدارة وأثار مزاعم عن معاملات قد تفيد مطلعين على حساب المساهمين. هذه مزاعم لا أحكام مثبتة. وأفصحت Illumina في 2023 أيضًا عن استفسارات من هيئة الأوراق المالية والبورصات بشأن سلوك الشركة وإفصاحاتها.

بحلول خريف 2023، تغير الرئيس التنفيذي، وغادر عضو آخر مجلس الإدارة، وانضم أربعة أعضاء جدد. ونشرت Illumina «تحديثًا يركز على الحوكمة والإشراف». ويمكن الاطلاع على عرض إضافي لهذه المزاعم في سلسلة مقالات Non-GAAP Investing.

في لقطة السوق الواردة في مقال 2023، كان السهم قد تراجع بنحو 80٪ عن ذروته في يوليو 2021، إلى مستويات قريبة من 2013.

كان ذلك تطورًا لافتًا لشركة راسخة مثل Illumina، وأثار تساؤلات عن قرارات فصل GRAIL ثم إعادة شرائها وتكاليف تلك القرارات، بصرف النظر عن مآل المزاعم.

كان على المستثمرين آنذاك تقييم سجل إيكان ونهجه، ومدى انعكاس مخاطر الحوكمة والصفقة في سعر السهم، وما إذا كان انخفاض التقييم مبالغًا فيه.

2. 10x Genomics, Inc.

تعمل 10x Genomics (TXG ) في تحليل الخلايا المفردة وعلم الأحياء المكاني. وتساعد تقنياتها على ربط نشاط الجينات بهوية الخلية وموقعها في النسيج، لا على تصوير الجينوم كله في ثلاثة أبعاد ببساطة.

تأسست الشركة في عام 2012، وكان من بين مؤسسيها سيرج ساكسونوف، مدير البحث والتطوير في شركة اختبار الجينوم المخصص 23andMe.

نمت 10x Genomics عبر البحث والتطوير، الذي تجاوز الاستثمار فيه مليار دولار وفق عرض الشركة، وعبر الاستحواذات. وأسهم الاستحواذ على Spatial Transcriptomics في 2018 في تطوير منصة Visium.

المصدر: 10x Genomics: التسلسل الزمني لاستحواذات 10x Genomics

أسهم الاستحواذ على ReadCoor وCartana في 2020 في تقنيات منصة Xenium، التي أُطلقت في 2022؛ ولم تكن المنصة النهائية منتجًا مستحوذًا عليه في 2020.

أطلقت الشركة في 2016 منصة Chromium، ثم أطلقت Chromium X في 2021.

وبعد الاستحواذ على Tetramer Shop في 2021، أطلقت 10x Genomics تقنية BEAM لرسم خرائط المستضدات باستخدام الباركود في 2022. وتساعد الباحثين على توصيف مكونات الجهاز المناعي بدقة أكبر، بما يدعم أبحاث المناعة والأمراض.

نمت الإيرادات 17٪ على أساس سنوي في الربع الثاني من 2023. وأعلنت الشركة تجاوز شحنات أجهزة Xenium مئة جهاز في أغسطس 2023.

وفي سبتمبر 2023، حصلت الشركة على أمر قضائي مؤقت ضد NanoString. اقتصر أمر محكمة البراءات الموحدة على منتجات CosMx لكشف الحمض النووي الريبي في الدول الأعضاء المشاركة في الاتحاد الأوروبي، ولم يكن حظرًا لجميع منتجات NanoString في أوروبا كلها.

في 2023، كانت هذه التطبيقات تتركز في الأبحاث الأكاديمية والأساسية. وقد يتوسع استخدامها الطبي مع تطور الأدلة والتحقق السريري. كما يمكن أن يسهم تزايد الأجهزة المركبة في زيادة الطلب على المستهلكات وإيراداتها.

3. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

تستخدم Oxford Nanopore تقنية تسلسل ترصد تغيرات التيار الكهربائي عندما يمر الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي عبر مسام نانوية في خلية تدفق. ويتيح ذلك قراءة الجزيئات في الوقت الفعلي؛ ولا يعني أن هذه أول مرة يقرأ فيها حاسوب الحمض النووي، أو أن العملية لا تستخدم أي كيمياء.

المصدر: Oxford Nanopore

تتيح التقنية قراءات طويلة جدًا مقارنة بطرائق القراءة القصيرة. وقد تساعد القراءات الطويلة والنتائج المتاحة في الوقت الفعلي في أبحاث السرطان والأمراض المعدية، ومنها البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

يتيح القياس الكهربائي أيضًا تصميم أجهزة أصغر وأكثر قابلية للحمل. وكانت الشركة تعرض أجهزة أو حزم بدء من نحو 1,000 دولار في الفترة المذكورة، بما يوسع فرص الوصول إلى التسلسل المتنقل والمنخفض التكلفة نسبيًا.

نمت إيرادات أدوات أبحاث علوم الحياة لدى Oxford Nanopore بمعدل سنوي مركب 46٪ بين 2018 و2022؛ ولا يخص الرقم جميع الإيرادات بلا تمييز. وفي الاثني عشر شهرًا المنتهية في يونيو 2023، تجاوز عدد حسابات العملاء المباشرين النشطين 7,300، بزيادة صافية تجاوزت 640 حسابًا خلال تلك الفترة.

المصدر: Oxford Nanopore

في منظور 2023، ظل موقع Oxford Nanopore في سوق التسلسل الأكثر نضجًا مسألة مفتوحة.

فقد تنافس تقنيات القراءة البصرية والكيميائية السائدة في تطبيقات متعددة،

أو تتميز في تطبيقات متخصصة تتطلب أجهزة محمولة أو قراءات طويلة جدًا أو أحجام تشغيل محدودة.

وكانت الشركة تبحث أيضًا توسيع المنصة إلى البروتينات وتعديلاتها بعد الترجمة والجزيئات الصغيرة وغيرها من القياسات المتقدمة في علوم الحياة.

4. Pacific Biosciences of California, Inc.

بدأت PacBio بعد Illumina ببضع سنوات، وظلت أصغر منها حجمًا. وتميزت بمنصات القراءة الطويلة عالية الدقة، مع تطوير تقنيات أخرى لاحقًا.

أضاف الاستحواذ على Omniome في 2021 تقنية التسلسل القصير باستخدام الارتباط، المعروفة اختصارًا بـSBB، ولم يكن أصل تقنية HiFi للقراءات الطويلة. وفي أغسطس 2023، أعلنت PacBio الاستحواذ على Apton لتطوير التسلسل القصير عالي الإنتاجية، بقيمة تصل إلى 110 ملايين دولار: 85 مليونًا مبدئيًا بأسهم، و25 مليونًا مشروطة بتحقيق هدف إيرادات.

المصدر: PacBio

أنظمة Onso الخاصة بـ PacBio بدأت شحناتها في أغسطس 2023، ووصفت الشركة الإطلاق بأنه «أفضل انطلاقة في تاريخ PacBio». يستهدف Onso القراءات القصيرة، بينما يستهدف Revio قراءات HiFi الطويلة. وذكرت الشركة قدرة اسمية تقارب 1,300 جينوم بشري سنويًا بتغطية 30 ضعفًا. أما نظام SBB عالي الإنتاجية المخطط له، المستفيد من Apton، فيخص القراءات القصيرة ولا يمثل بديلًا لـRevio.

توقعت PacBio نمو سوق القراءات الطويلة أسرع من سوق التسلسل من الجيل التالي الأوسع. وادعاؤها دقة أعلى بعشرة أضعاف ورد في مقارنة محددة بتقنيات قراءة طويلة أخرى، لا بجميع أجهزة المنافسين أو أنواع الاختبارات.

المصدر: PacBio

يمكن أن تخفض القراءات الطويلة بعض تكاليف التحليل اللاحق في تطبيقات معينة. وفي مثال تشخيصي نقله عرض الشركة، قورنت قراءة قصيرة بتكلفة 500 دولار وتكاليف متابعة ترفع الإجمالي إلى 1,500 دولار أو أكثر، بقراءة طويلة باستخدام Revio.

بلغت تكلفة قراءة Revio المذكورة في ذلك المثال نحو 950 دولارًا. وهذه مقارنة لتطبيق محدد، وليست تعرفة عامة أو دليلًا على أن كل فحص بالقراءات القصيرة يتطلب ألف دولار إضافية.

رأت الإدارة أن القراءات الطويلة الدقيقة قد تدعم موقع PacBio في التشخيص. وعرضت توقعات لاختراق السوق بين 2022 و2026: من أقل من 5٪ إلى أقل من 10٪ في الجينوم البشري، ومن أقل من 1٪ إلى أقل من 5٪ في الأورام. كانت هذه توقعات للشركة، لا نتائج محققة.

في حين تركز PacBio في الغالب على منافستها التي تمتد لعقود مع Illumina، قد تضطر أيضًا إلى مواجهة Oxford Nanopore في سوق التشخيص/التسلسل الطويل.

بالمقارنة مع Illumina، كانت PacBio منافسًا أصغر راسخًا، لا شركة ناشئة جديدة. ومن منظور 2023، كان نجاحها يعتمد على ترسيخ مكانتها في تطبيقات متخصصة والتميز عن منافسيها التاريخيين.

5. NanoString Technologies, Inc.

تم إطلاق NanoString في عام 2003 للاستفادة من تقنية الترميز الجزيئي الرقمي التي تم اختراعها في معهد سياتل لعلوم الأنظمة.

المصدر: NanoString

بحلول عام 2008، أطلقت أول منتجاتها، nCounter، الذي مثّل تقدمًا في تحليل التعبير الجيني، بما فيه الحمض النووي الريبي الرسول. ودعمت إيراداته تطوير منتجات لاحقة. وفي 2019 أُطلقت GeoMx، تلاه CosMx والمنصة الرقمية AtoMx.

GeoMx يحلل التعبير عن الحمض النووي الريبي والأهداف البروتينية في الأنسجة مع الحفاظ على المعلومات المكانية. وشملت الألواح الموصوفة في 2023 أكثر من 150 بروتينًا؛ وتتوقف المقارنة مع Xenium على نوع التحليل واللوح المستخدم. أما CosMx Spatial Molecular Imager (SMI) فيرسم خرائط الحمض النووي الريبي والبروتينات على مستوى الخلايا المفردة داخل النسيج. وذكر المقال آنذاك 64 هدفًا بروتينيًا وخطة محتملة لرفعها إلى 120 في 2024.

المصدر: NanoString

أسهمت NanoString في نمو المنشورات المتعلقة بالتحليل الجزيئي والأحياء المكانية. وكانت المنشورات البالغ عددها 7,117 والمذكورة في المقال تستخدم تقنيات NanoString في مجالات مثل السرطان والأمراض المعدية، ومنها كوفيد-19، والمناعة والزراعة وعلم الأعصاب.

في 2023، واجهت NanoString نزاعًا مهمًا بشأن البراءات مع 10x Genomics. وكان الأمر المؤقت لمحكمة البراءات الموحدة في سبتمبر 2023 يقيد بيع منتجات CosMx لكشف الحمض النووي الريبي في دول الاتحاد الأوروبي المشاركة. وقدرت NanoString أن تلك الدول تمثل أقل من 10٪ من طلبات أجهزة CosMx المتراكمة حينها، لا 10٪ من إيرادات الشركة كلها. واستأنفت القرار، الذي مثل تحديًا لشركة ذات تدفق نقدي سالب.

في لقطة السوق الواردة بمقال 2023، كان سعر السهم أقل من دولارين مقابل الذروة البالغة 79 دولارًا في 2021 المذكورة في النص. أما سعر الطرح العام الأولي في 2013 فكان 10 دولارات للسهم.

كان على المستثمرين آنذاك تقييم هدف الإدارة للوصول إلى الربحية في 2025، وهو توقع لا نتيجة مضمونة. وأفادت الشركة بأن استهلاك النقد في الربع الثالث من 2023 انخفض نحو 50٪ مقارنة بالربع السابق، لا مقارنة بالفترة نفسها من السنة الماضية.