أفضل 10 شركات البيانات الكبيرة في التكنولوجيا الحيوية

المزيد من البيانات من أجل طب أفضل

كلما تقدم علم الأحياء، اتضحت أسئلة جديدة لم نجد إجاباتها بعد. وقد فتحت ثورة الجينوم والمسودة الأولى للجينوم البشري في مطلع الألفية مجالًا واسعًا للبحث القائم على البيانات.

انضمت إلى الجينوميات دراسات النسخ الجيني والبروتينات والمستقلبات والميكروبيوم. ويُعرف دمج هذه الطبقات بنهج الأوميكس المتعدد، الذي ناقشناه في «الأوميكس المتعدد هو الخطوة التالية في التكنولوجيا الحيوية».

تنتج الأدوات الحديثة بيانات مفصلة عن نشاط الخلايا، لكن الدقة تختلف باختلاف الطريقة، وليست كل القياسات على المستوى الذري. وقد ساعد انخفاض تكلفة تسلسل الحمض النووي وتطور تحليل الجزيئات الأخرى على توسيع هذه البيانات.

المصدر: ResearchGate

أثار ذلك اهتمامًا بالبيانات الضخمة في التكنولوجيا الحيوية، على غرار استخدامها في مجالات الحوسبة الأخرى.

في عام 2018، طرحت مجلة Barron’s سؤالًا: «هل تحقق البيانات الضخمة عوائد كبيرة في التكنولوجيا الحيوية؟». كما ناقشت الصناعة «تطبيق معالجة البيانات وتحليلها على نطاق واسع في العمليات الحيوية».

تقدم شركات عديدة أدوات لإنتاج البيانات البيولوجية وتحليلها. غير أن الطلب على التقنية لا يضمن عائدًا استثماريًا.

الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة

استخدمت البحوث الحيوية الذكاء الاصطناعي قبل انتشار نماذج اللغة الكبيرة مثل ChatGPT لدى الجمهور في 2023. ويمكن للبيانات والذكاء الاصطناعي أن يدعم كل منهما الآخر:

• يتطلب تدريب كثير من النماذج بيانات عالية الجودة وتوصيفًا مناسبًا لها.
• تساعد النماذج على تنظيم البيانات واكتشاف الأنماط، مع ضرورة التحقق من النتائج ومراقبة الانحيازات.

تدمج شركات البيانات الحيوية الذكاء الاصطناعي في أعمالها بصورة متزايدة. وقد تأتي الإيرادات من البرمجيات أو الخدمات أو الشراكات أو الأدوية، لكن الانتقال من تنبؤ حاسوبي إلى علاج معتمد يظل طويلًا وغير مضمون.

عشرة أسهم في التكنولوجيا الحيوية مرتبطة بالبيانات الضخمة

1. Illumina

Illumina مورد رئيسي لتقنيات تسلسل الجينوم. بلغت إيراداتها السنوية لعام 2023 نحو 4.5 مليارات دولار؛ أما رقم 1.2 مليار في بعض المواد القديمة فيشير إلى نطاق ربع سنوي، وليس إيرادات سنة كاملة.

تستخدم مختبرات كثيرة أجهزتها وموادها الاستهلاكية لإنتاج بيانات الجينوم. لكنها ليست مالكًا أو موردًا وحيدًا لكل البيانات الجينومية في الصناعة.

تأتي الإيرادات من الأجهزة والمواد الاستهلاكية والخدمات. وقد يرفع تشغيل الأجهزة الطلب على المواد، لكن ذلك يعتمد على الاستخدام والطلب الفعلي.

شحنت الشركة 352 نظامًا من NovaSeq X في 2023. وتدعم المنصة تسلسلًا واسع النطاق وسير عمل متعدد الأوميكس وتحليلات الخلية الواحدة والتحليلات المكانية باستخدام الطرق المناسبة.

تضاف هذه الشحنات إلى قاعدة تجاوزت 25 ألف نظام تسلسل وفق المواد التاريخية للشركة.

المصدر: Illumina

قضية GRAIL

تحلل الخزعة السائلة مكونات عينات الدم، ومنها إشارات جزيئية مرتبطة بالسرطان. ويجب التمييز بين تطبيقات الكشف المبكر ومتابعة المرض وغيرها.

أُنشئت GRAIL لتطوير الكشف عن السرطان من الدم، وكانت قد انفصلت عن Illumina.

أعلنت GRAIL في 2023 زيادة استخدام اختباراتها. أما نسبة الكشف البالغة 92% فصدرت عن دراسة محددة لسرطانات دم ناكسة أو مقاومة للعلاج، وليست معدل كشف جميع السرطانات أو كل حالات الانتكاس. التقدم البحثي لا يثبت منفعة سريرية عامة.

أعادت Illumina الاستحواذ على GRAIL في 2021 بقيمة أكبر بكثير.

أثارت الجهات التنظيمية الأمريكية والأوروبية مخاوف المنافسة لأن Illumina تزود منافسي GRAIL بتقنيات التسلسل. وفرضت المفوضية الأوروبية غرامة بنحو 432 مليون يورو في 2023. وبعد حكم قضائي بشأن الاختصاص في سبتمبر 2024، سُحبت القرارات ذات الصلة. لذلك يجب ربط الوصف القانوني بتاريخه.

أثارت الصفقة وتمويلها وحوكمتها خلافات مع بعض المساهمين.

انتقد المستثمر الناشط كارل إيكان مجلس الإدارة وقدم اتهامات بشأن المعاملة. الاتهامات والتحقيقات تختلف عن المخالفات المثبتة. وتوجد مناقشات خارجية في سلسلة مقالات لدى Non-GAAP Investing.

قررت Illumina فصل GRAIL مرة أخرى، بموافقة مجلس الإدارة في 4 يونيو 2024. واكتمل الفصل في 24 يونيو 2024، مع احتفاظ Illumina بحصة تقارب 14.5% وقتها.

سببت قضية GRAIL تكاليف وعدم يقين. وظلت Illumina موردًا كبيرًا للتسلسل، لكن ذلك لا يلغي آثارها المالية والتنافسية.

قد يزيد استخدام اختبارات السرطان المعتمدة على التسلسل الطلب على الأجهزة والمواد الاستهلاكية. وتعتمد السوق على التحقق السريري والموافقات وإتاحة الاختبارات وقبولها.

استحوذت Illumina أيضًا على شركة المعلوماتية الحيوية Partek لتوسيع قدراتها التحليلية إلى جانب الأجهزة والمواد الاستهلاكية.

2. Schrödinger, Inc.

تستخدم Schrödinger نماذج قائمة على الفيزياء لتصميم جزيئات توازن بين الفعالية والذوبان ونصف العمر وقابلية التصنيع وغيرها من الخصائص.

يكمل التعلم الآلي النمذجة الفيزيائية، لكن للطريقتين افتراضات وحدود. وتذكر Schrödinger(SDGR ) مثالًا لفرز نحو مليار جزيء محتمل إلى ثمانية مرشحين خلال أيام بالحسابات. وهذه مرشحات تحتاج إلى تصنيع وتجارب، وليست ثمانية أدوية ثبت نجاحها.

المصدر: Schrödinger

وقعت Schrödinger وBayer في 2020 تعاونًا لخمس سنوات مرتبطًا بدفعة قدرها 10 ملايين يورو. ويجمع التعاون التقنية مع نماذج Bayer للتنبؤ الحاسوبي.

يشمل التعاون مع Lilly إمكانية دفعات مرتبطة بتحقيق مراحل تطوير تصل إلى 425 مليون دولار. وهي مبالغ مشروطة وليست إيرادًا محققًا بالكامل.

شملت شراكات أخرى Takeda وSanofi(SNW.DE ) (SNY ) وBristol Myers Squibb وشركات دواء أخرى.

المصدر: Schrödinger

تطور الشركة مرشحات مملوكة لها إلى جانب البرمجيات والتعاونات. وكانت تحقق إيرادات في الفترة المقصودة، لكنها لم تكن تحقق أرباحًا صافية مستدامة، مع إنفاق كبير على البحث والتطوير.

تشمل مجالات التوسع أبحاثًا خارج الأدوية ذات الجزيئات الصغيرة، مثل المواد الكيميائية والبطاريات والبوليمرات.

المصدر: Schrödinger

تساعد الشراكات والنتائج البحثية على تقييم المنصة، لكنها لا تثبت صحة جميع التنبؤات ولا تضمن دخول أسواق جديدة.

3. Exscientia

تستخدم Exscientia الذكاء الاصطناعي لتطوير علاجات دقيقة. وتطبق منصتها المتكاملة البرمجيات على مراحل مختلفة من اكتشاف الدواء.

المصدر: Exscientia

قدمت الشركة تقديرات لخفض الوقت بنحو 70% وتحسين كفاءة رأس المال بنحو 80% في مراحل اكتشاف محددة. ولا تعني خفض مدة التطوير السريري بالكامل أو ضمان نجاح الدواء.

تضمنت المواد التاريخية أربعة مرشحين في مراحل سريرية مبكرة ونحو 30 برنامجًا. أما 6.5 مليارات دولار فهي فرص تعاقدية مشروطة بتحقيق مراحل معينة، وليست إيرادات مكتسبة. وشملت المجالات السرطان والأمراض الالتهابية.

المصدر: Exscientia

تقدم المنصة فرصًا ومخاطر بحثية وتمويلية وتنافسية. واندمجت Exscientia مع Recursion في 20 نوفمبر 2024، وهو وضع يختلف عن الشركة المستقلة الموصوفة في المواد السابقة.

4. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics(TXG ) توفر تقنيات الخلية الواحدة والبيولوجيا المكانية، لربط التعبير الجيني والجزيئات بمواقعها في الأنسجة. وليست كل طرقها قراءة ثلاثية الأبعاد للجينوم كاملًا.

تأسست في 2012، وكان من مؤسسيها سيرج ساكسونوف، الذي سبق أن قاد البحث والتطوير في 23andMe.

جمعت الشركة البحث الداخلي والاستحواذات. وأسهم الاستحواذ على Spatial Transcriptomics في 2018 في تطوير Visium.

المصدر: 10x Genomics — تسلسل استحواذات 10x Genomics

دعم الاستحواذ على ReadCoor وCartana في 2020 تطوير Xenium. ولم تكن المنصة منتجًا مكتملًا حصلت عليه الشركة ببساطة من صفقة واحدة.

كانت منصة Chromium متاحة قبل 2020، وأُطلقت Chromium X في 2021. إطلاق إصدار جديد يختلف عن بداية المنصة كلها.

أسهم الاستحواذ على Tetramer Shop في 2021 في تطوير BEAM، أي رسم خرائط المستضدات باستخدام الباركود، والمعلن في 2022 لدراسة تعرف مكونات الجهاز المناعي على المستضدات.

ارتفعت الإيرادات بنحو 17% سنويًا في الربع الثاني من 2023. كما أعلنت الشركة تجاوز شحنات Xenium مئة جهاز في أغسطس 2023. شحن الأجهزة لا يعادل إثبات منفعة سريرية.

حصلت الشركة على قرار مؤقت لصالحها في نزاع براءات مع NanoString في سبتمبر 2023. لكن محكمة البراءات الموحدة ألغت الحظر المؤقت المتعلق بـCosMx في 26 فبراير 2024. فلا يصح عرضه بوصفه حظرًا دائمًا مستمرًا.

تستخدم البيولوجيا المكانية بكثرة في البحث، وقد تدعم تطبيقات طبية. لكن الاختبارات السريرية الروتينية تحتاج إلى تحقق وموافقات مناسبة. وقد توسع الأجهزة المركبة الطلب على المواد الاستهلاكية، دون ضمان النمو.

5 . Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

تستخدم Oxford Nanopore خلايا تدفق تحتوي على مسام نانوية. وتُفسر تغيرات التيار عند مرور DNA أو RNA لتقدير تسلسلهما. وتتم القراءة أثناء التجربة مع تحضير العينات والتحليل البرمجي. وليست هذه أول مرة يُستخدم فيها الحاسوب لقراءة تسلسل وراثي.

المصدر: Oxford Nanopore

تتيح القراءات الطويلة دراسة بنية الجينوم والحصول على نتائج تدريجية. وتعتمد الدقة والمنفعة في السرطان أو العدوى على الطريقة والعينة والتحقق.

توسع الأجهزة المحمولة خيارات التسلسل. وسعر البداية التاريخي البالغ نحو ألف دولار لا يشمل جميع المواد الاستهلاكية والتحليل. كما أن التقنية ليست النهج الوحيد منخفض التكلفة.

يتحدد موقع الشركة في السوق بالأداء والتكلفة واحتياجات المستخدمين والمنافسة.

قد تكمل تقنية المسام النانوية الطرق البصرية والكيميائية الأخرى أو تنافسها.

للقراءة الطويلة والعمل الميداني والتشخيص احتياجات مختلفة، ولا توجد ضمانة بأن تقنية واحدة ستحل محل الجميع.

تبحث الشركة أيضًا تحليل البروتينات وتعديلاتها بعد الترجمة والجزيئات الصغيرة. والبحث لا يعني بالضرورة وجود تطبيق سريري راسخ.

6 . Ginkgo Bioworks Holdings, Inc.

تقدم Ginkgo Bioworks هندسة خلايا وكائنات لتطبيقات متنوعة. وتشمل برامجها وشراكاتها:

• مركبات الكانابينويد
• إنتاج لقاحات mRNA وأدوية الأحماض النووية
• بروتينات الطعام
• تطوير الأسمدة الحيوية بالتعاون مع Bayer
• ميكروبات مبرمجة لدراسة أمراض الأمعاء
• المعالجة الحيوية للجسيمات البلاستيكية الدقيقة
• الأمن الحيوي واكتشاف مسببات الأمراض
• إعادة تدوير النفايات والملوثات

تستخدم بعض البرامج CRISPR أو أدوات هندسة وراثية أخرى، ومنها خدمات هندسة مرتبطة بعلاجات الخلايا التائية CAR-T.

تدعم منصة Ginkgo شركاء في الدواء والزراعة والأمن الحيوي والكيمياء الصناعية. ولا يعني التعاون أن جميع المنتجات مملوكة لها أو معتمدة للاستخدام.

قد تتيح الخدمات خبرات ومرافق دون إنشاء جميع الإمكانات داخل الشركة العميلة. وتعتمد الوفورات على المشروع وتنفيذه.

يبين تنوع الشركاء اتساع التطبيقات، مع بقاء مخاطر تقنية وتجارية لكل برنامج.

المصدر: Ginkgo Bioworks

تشكل بنوك الخلايا والبيانات والتجارب من كائنات مختلفة إحدى قواعد منصة البيانات لديها.

يتيح النشاط التعرض لهندسة الخلايا في مجالات متعددة، مع مخاطر البحث والتمويل والعقود وقبول السوق.

تتجاوز الهندسة الوراثية الطب إلى الزراعة والطاقة والمنتجات الحيوية. وتواجه هذه المجالات أيضًا منافسة وتحديات تنظيمية.

قد توسع البيانات وأدوات تحرير الجينات والذكاء الاصطناعي فرص Ginkgo، لكن الإمكانات التقنية لا تتحول تلقائيًا إلى نمو الإيرادات أو الأرباح.

7. BenevolentAI SA (BAI.AS)

تستخدم BenevolentAI الذكاء الاصطناعي لاكتشاف الأدوية. وحقق BEN-2293 لالتهاب الجلد التأتبي هدف السلامة والتحمل الأساسي في دراسة المرحلة الثانية المبكرة المعلنة في 2023، لكنه لم يحقق أهداف الفعالية الثانوية. ثم أوقفت الشركة الإنفاق الإضافي على البرنامج. وتبحث مرشحات أخرى للأمراض المزمنة والسرطان.

من أدوات الشركة محرك BenAI، الذي يحلل الأدبيات والبيانات العلمية لتوليد فرضيات. وأكثر من 35 مليون وثيقة رقم ورد في مواد تاريخية، وليس حجمًا ثابتًا دائمًا.

تُدرس الفرضيات بالتجارب والتحليل الحاسوبي والبحث عن استطبابات جديدة أو إعادة توظيف الأدوية.

المصدر: Benevolent

قد تستفيد إعادة توظيف الدواء من المعرفة السابقة، لكن الجرعة وطريق الإعطاء والمرضى والاستطباب الجديد تتطلب أدلة مناسبة للسلامة والفعالية. اجتياز المرحلة الأولى لا يعني اكتمال المتطلبات التنظيمية كلها.

كانت للشركة في الفترة المقصودة شراكة مع AstraZeneca (AZN ) بدأت في 2019 للتليف ومرض الكلى المزمن، وتوسعت في 2022 إلى قصور القلب والذئبة الحمامية الجهازية.

كما تعاونت مع Merck KGaA (MRK.DE ) لدعم اكتشاف جزيئات صغيرة في السرطان والالتهاب العصبي.

أسهم تحليل BenevolentAI في اقتراح باريسيتينيب التابع لـLilly لإعادة التوظيف ضد كوفيد-19. ووافقت FDA في 2022 على استخدامه لدى فئات محددة من البالغين في المستشفى. ولا تثبت هذه الحالة صحة كل تنبؤات المنصة.

8. AbCellera

تطور AbCellera تقنيات لاكتشاف الأدوية القائمة على الأجسام المضادة وتطويرها.

من مجالاتها منصة المستقبلات المقترنة بالبروتين G والقنوات الأيونية، وهي أهداف صعبة للأجسام المضادة. وتشمل منصاتها أيضًا جزيئات تربط الخلايا التائية بأهدافها لتوجيه المناعة ضد السرطان. الهدف تحسين المنفعة والسلامة، لا ضمان زوال السمية.

المصدر: AbCellera

أعلنت الشركة برامج عديدة مع شركاء ومرشحات دخلت التجارب السريرية. وحصل جسمان مضادان لكوفيد-19 من التعاونات على ترخيص استخدام طارئ أمريكي سابقًا، لا موافقة كاملة غير محدودة. وتغيرت إتاحة استخدامهما مع انخفاض الفعالية ضد متحورات جديدة.

المصدر: AbCellera

يفحص سير العمل عددًا كبيرًا من الأجسام المضادة بتحليل خلايا مفردة عالي الإنتاجية ورؤية حاسوبية، ثم يختار مرشحات لاختبارات إضافية.

9. BioXcel Therapeutics

تستخدم BioXcel Therapeutics نهج “إعادة ابتكار الأدوية”: تحليل أدوية معتمدة أو مرشحات لها بيانات سريرية لإيجاد استخدامات جديدة. ولا تضمن البيانات السابقة السلامة في أي استخدام جديد.

تُدرس المنتجات المعتمدة أيضًا لاستطبابات مختلفة.

المصدر: BioXcel Therapeutics

تقول الشركة إن توليد الفكرة والتحقق الأولي قد يكون أسرع من اكتشاف جزيء جديد. لكن ستة أشهر واثني عشر شهرًا في المواد القديمة لا يمثلان كامل التطوير والتجارب والموافقة.

قد تحسن إعادة الصياغة وصول الدواء أو تعرض الجسم له، لكن يجب اختبار المنفعة والأعراض الجانبية لكل استخدام.

من نتائج النهج الموافقة على IGALMI في 2022 للعلاج الحاد للهياج المرتبط بالفصام أو اضطراب ثنائي القطب من النوع الأول أو الثاني لدى البالغين، ضمن شروط إعطاء محددة.

IGALMI شريط دوائي من ديكسمديتوميدين يذوب تحت اللسان أو داخل الخد، وليس دواء جرى إصلاحه بإضافة “مثبت أيضي”. ويتطلب إشرافًا صحيًا وله مخاطر وحدود، منها النعاس وانخفاض ضغط الدم وبطء القلب.

المصدر: BioXcel Therapeutics

تركز التطوير المتقدم في 2024 على استخدامات أخرى لـBXCL501، وهو صيغة ديكسمديتوميدين التي يقوم عليها IGALMI. اختلاف البرامج لا يعني اختلاف المادة الدوائية بالضرورة.

يدرس برنامج ألزهايمر الهياج المصاحب للخرف باستخدام BXCL501، وليس لاتريبيردين أو مضاد هيستامين جديدًا. وتظل السلامة والمنفعة لهذا الاستخدام قيد الدراسة.

يدرس برنامج آخر استخدامه في المنزل للهياج المرتبط بالفصام أو ثنائي القطب. وكان ذلك في 2024 استخدامًا تجريبيًا، وليس استعمالًا معتمدًا يمكن افتراض سريانه في كل مكان.

المصدر: BioXcel Therapeutics

يبين المثال كيف قد تدعم البيانات إعادة توظيف الدواء وصياغته. وتظل النتائج السريرية والموافقات والإتاحة والحاجة إلى التمويل عوامل حاسمة للقيمة التجارية.

10 . Recursion Pharmaceuticals

Recursion Pharmaceuticals(RXRX ) تستخدم الذكاء الاصطناعي لاكتشاف الأدوية.

تهدف إلى خفض وقت البحث وتكلفته، دون ضمان خفض مماثل في كامل التطوير السريري.

تركز الشركة منذ تأسيسها على إنشاء بيانات تعالج عقبات منها:

• مستندات يصعب تحليلها آليًا، مثل الفاكس والصور الممسوحة وملفات PDF غير المنظمة.
• بيانات منعزلة ذات توصيف محدود.
• نتائج بحثية يصعب تكرارها.

تدير Recursion مختبرًا مؤتمتًا واسع النطاق. وتذكر المواد التاريخية قدرة تقارب 2.2 مليون تجربة أسبوعيًا؛ ولا يعني ذلك تنفيذ هذا العدد كل أسبوع.

تستخدم الشركة حوسبة عالية الأداء لنماذج ذكاء اصطناعي، لا نماذج لغة فقط. وأكثر من ملياري صورة ونحو ستة تريليونات علاقة متوقعة أرقام تصف حجم البيانات والاستدلال، لا علاقات بيولوجية ثبتت جميعها.

المصدر: Recursion

أقامت Recursion شراكة مع NVIDIA(NVDA ) وأتاحت Phenom-Beta عبر BioNeMo في يناير 2024. ويشمل التعاون موارد حوسبة عبر NVIDIA DGX Cloud. النموذج المتاح ليس دواء معتمدًا.

ركز خط المرشحات الداخلي في الفترة المذكورة على الأمراض النادرة والسرطان. ويجب ربط عدد البرامج ومراحلها بتاريخ التقرير، فهي ليست ثابتة.

المصدر: Recursion

تعمل الشركة مع شركاء دوائيين في المجالات المعقدة، مثل علم الأعصاب وأهداف السرطان الصعبة.

تشمل الأمثلة Roche في علم الأعصاب وBayer في أهداف الأورام. وتظل البرامج بحاجة إلى تحقق تجريبي وسريري.

تتيح الشركة أيضًا تقنياتها وبياناتها عبر شراكات، تختلف شروط تبادل البيانات والترخيص والدفعات بينها.