التكنولوجيا الحيوية
شفافية التارترازين – كيف يمكن لهذا الصبغ الغذائي الشائع الاستخدام أن يدفع تقدم الرعاية الصحية
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
رؤية أفضل للحصول على رؤى علمية
البحث الطبي يعتمد بشكل كبير على الدراسات على نماذج حيوانية، وقد تأثر تقدمنا في الطب بعمق بطرق تحليلية أفضل، بما في ذلك جميع مكونات متعدد الأوميات: الجينوميات، النسخيات، البروتيوميات، الأيضيات، إلخ.
لكن في بعض الأحيان، تكون الملاحظات الأقل تقدماً هي الأكثر فائدة. على سبيل المثال حركات الأعضاء، حجم الأوردة، إلخ. هذا أصعب مما يبدو، لأنه ليس عملياً ولا ممكنًا بميزانية معقولة استخدام تقنيات التصوير المتقدمة مثل الماسحات الضوئية والرنين المغناطيسي على آلاف الفئران شهريًا.
مثاليًا، يرغب الباحثون في القدرة على النظر مباشرةً إلى داخل جسم وأعضاء العينات التجريبية، بأقل تكلفة ممكنة.
This might just become a reality, thanks to the work of no less than 21 researchers at Stanford University. They discovered that a common dye molecule used as food coloring can essentially make the body of mice “transparent” for analysis, and published their results in the prestigious publication Science, under the title “Achieving optical transparency in live animals with absorbing molecules”.
كيفية رؤية داخل الأجسام
The research started by observing the limitations of many deep-tissue optical imaging methods, including two-photon microscopy, near-infrared-II fluorescence imaging, and optical tissue clearing.
جميعها توفر بعض الرؤى، لكنها إما تفتقر إلى عمق اختراق كافٍ ودقة أو غير مناسبة للحيوانات الحية. لذا لا يزال الحصول على تصور داخلي جيد للحيوانات الحية حاجة غير مُلباة بشكل كبير بين علماء الأحياء والباحثين الطبيين.
استند الباحثون إلى مبدأ فيزيائي يُسمى نموذج لورنتز للمتذبذب. دون الخوض في تفاصيل عميقة حول الفيزياء المتضمنة، فهو مبدأ يحدد كيف تتفاعل الذرات مع الموجات الكهرومغناطيسية (التي تشمل الضوء المرئي وغير المرئي).
من هذا المبدأ الأساسي، استنتج الباحثون أن جزيئات معينة، عندما تُذاب في الماء، تزيد من معامل الانكسار للمحاليل المائية.
وبالتالي، سيجعل ذلك الماء والدهون يمتلكان تقريبًا نفس معامل الانكسار، مما يجعل الجسم بأكمله شفافًا إلى حد ما لترددات ضوئية معينة.
المصدر: Science
“توقعنا أن جزيئات الصبغ ذات الرنات الامتصاصية الحادة في طيف الأشعة فوق البنفسجية القريبة (300 إلى 400 نانومتر) ومنطقة الأزرق من الطيف المرئي (400 إلى 500 نانومتر) تكون فعّالة في رفع الجزء الحقيقي من معامل الانكسار للوسط المائي عند أطوال موجية أطول عندما تُذاب في الماء.
وبالتالي، يمكن للصبغات القابلة للذوبان في الماء أن تقلل بفعالية من تباين معامل الانكسار بين الماء والدهون، مما يؤدي إلى شفافية بصرية للأنسجة الحية.”
العثور على التارترازين
من خلال ما كان بصيرة نظرية، انتقلوا للبحث عن جزيء صبغ حقيقي يطابق الخصائص المطلوبة. وجدوا أن التارترازين، صبغ غذائي شائع معتمد من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA).
اكتشفوا أن التارترازين يملك تأثير جعل الجلد والعضلات والأنسجة الضامة شفافة بشكل عكسي في القوارض الحية. عند الاختبار على هيدروجيلات مشتتة تحاكي الأنسجة وعلى أنسجة بيولوجية خارج الجسم (مستخرجة/مأخوذة عينات)، وجدوا أيضًا أن دقة الصورة يمكن تقليلها إلى مستوى الميكرومتر.
المصدر: Science
فئران “شفافة”
عمليًا، يعني ذلك أنه تحت ظروف الإضاءة المناسبة، يمكن للباحثين ملاحظة الأنسجة الأعمق، ورؤية عبر الجلد والأنسجة السطحية للفئران.
المصدر: Science
باستخدام جزيئات الصبغ الممتصة، يمكننا تحويل البطن عادةً غير الشفاف لفأر حي إلى وسط شفاف. يتيح هذا “البطن الشفاف” تصورًا مباشرًا للخلايا العصبية المعوية المعلَّمة ببروتين فلوري، مع التقاط حركاتها التي تعكس حركة الأمعاء الأساسية في الفئران الحية.
يمكن استخدام هذا النهج لأجزاء أخرى من جسم الفأر غير البطن، مثل على سبيل المثال “قشرة رأس الفأر لتصوير الأوعية الدموية الدماغية” و“الساق الخلفية للفأر لتصوير الميكروسكوبي عالي الدقة للساركوميرات العضلية”.
هذا يشير أيضًا إلى إمكانية اكتشاف عوامل مشابهة أخرى واستخدامها، ربما بكفاءة أعلى وتكلفة أقل وسهولة أكبر في الاستخدام.
الاستثمار في التصوير البيولوجي
منذ بداية الطب الحديث، تم حمل التقدم العلمي من خلال تحسين أدوات الملاحظة، من أول ميكروسكوب إلى أجهزة تسلسل الجينوم اليوم.
هذا لا يزال صحيحًا اليوم، مع ظهور العديد من التقنيات الجديدة، بدءًا من الفئران “الشفافة” التي نوقشت هنا إلى التصورات ثلاثية الأبعاد المتقدمة للأنسجة الحية.
إذا لم تكن مهتمًا باختيار شركات التكنولوجيا الحيوية أو التصوير الطبي، يمكنك أيضًا النظر في الصناديق المتداولة مثل Global X Aging Population ETF (AGNG)، ARK Genomic Revolution ETF (ARKG)، أو Vanguard Health Care ETF (VHT) التي ستوفر تعرضًا أكثر تنوعًا للاستفادة من نمو قطاع الرعاية الصحية وطول العمر وصناعة التكنولوجيا الحيوية.
أو يمكنك الاطلاع على مقالتنا حول “5 Best Genome Sequencing Companies”.
شركات التصوير الطبي والبيانات
1. Illumina, Inc.
ILMN مخطط السعر
إلومينا هي الشركة الرائدة في مجال الجينوميات، وهي الأكبر والأكثر رسوخًا في الصناعة، بإيرادات تبلغ 1.2 مليار دولار، والتي نمت بمعدل نمو سنوي مركب 11٪ خلال السنوات الخمس الأخيرة.
المصدر: Illumina
مثل معظم شركات تسلسل الجينوم، تجني إلومينا المال عند بيع أجهزة التسلسل، ولكنها تجني معظم الأرباح من بيع المستهلكات المستخدمة في أجهزة التسلسل، حيث يزداد الإيراد لكل جهاز عادةً مع مرور الوقت كلما استخدم الجهاز بسعة كاملة.
نموذج جهاز تسلسل الجينوم الجديد للشركة، NovaSeqX، حقق نجاحًا كبيرًا، حيث تم شحن 390 وحدة في مجموعها لعام 2023. وقد سرّع ذلك من تبني تسلسل الجينوم الضخم بين عملاء إلومينا مع المزيد من تحليلات متعدد الأوميات (دمج تقنيات “-omics” المتعددة) وعلى نطاق أوسع لتحليلات الخلية الواحدة والتحليلات المكانية.
عند مناقشة إلومينا، يتطلب الأمر شرحًا مطولًا لتطبيق جينومي جديد، وهو اكتشاف السرطان في عينة دم تُسمى الخزعة السائلة. عملت إلومينا على هذه التقنية ثم أسست شركة فرعية تُدعى Grail.
تُعد Grail ناجحة جدًا من الناحية التقنية والتجارية، حيث لديها 7,500 مقدم خدمة يصفون اختبارات Grail وتجاوزت علامة 100,000 اختبار مُجرى. كما أنها اكتشفت 92٪ من حالات عودة السرطان عبر 6 أنواع مختلفة من سرطانات الدم.
بعد عدة سنوات، ستعيد إلومينا الاستحواذ على هذه الشركة بسعر أعلى بكثير.
تسبب ذلك في عدة مشاكل. أولاً، أبدت السلطات التنظيمية في كل من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي مخاوف بشأن خطر الاحتكار، حيث إن إلومينا هي المورد…
أدى ذلك إلى غرامة قدرها 432 مليون يورو من الاتحاد الأوروبي. إذا لم يتم حل هذا الحكم الذي يمنع الاستحواذ، “ستقوم إلومينا ببيع Grail خلال عام إذا لم تفز بتحديها في محكمة الاتحاد الأوروبي.”
المصدر: Illumina
جاءت مجموعة أخرى من المشكلات من ظروف الانقسام المكلف لشركة Grail، وجمع الأموال، وإعادة الامتصاص إلى إلومينا.
المستثمر النشط كارل إيكاهن هاجم مجلس إدارة الشركة وأشار إلى أن هناك تعاملات محتملة غير نزيهة أو خبيثة تم تنفيذها لصالح المطلوبين على حساب مصالح المساهمين. كما تجري لجنة الأوراق المالية والبورصات (SEC) تحقيقًا في هذا الشأن.
حتى الآن، تم تغيير الرئيس التنفيذي، وغادر عضو مجلس إدارة آخر، وتم تعيين 4 أعضاء جدد في المجلس، ونشرت إلومينا “Stewardship-Focused Update.” يمكنك أيضًا قراءة المزيد عن هذه الشكوك والاتهامات في سلسلة المقالات هذه من قبل Non-GAAP investing.
انخفض سهم الشركة بشكل حاد من أعلى مستوياته في يوليو 2021 بنحو 80٪ تقريبًا، عائدًا إلى مستويات 2013.
كانت هذه حالة صادمة إلى حد ما لشركة كبيرة وراسخة مثل إلومينا، بغض النظر عن صحة هذه الاتهامات أم لا، حيث تعكس سلبًا قرار إدارتها ببيع Grail في المقام الأول. على الأقل، ثبت أن ذلك كان خطأً مكلفًا.
سيرغب المستثمرون في تقييم ما إذا كانوا مستعدين للانضمام إلى كارل إيكاهن، المستثمر النشط الأسطوري والمثير للجدل والذي يمتلك سجلًا حافلًا.
وإذا تم الآن تسعير الحوكمة السيئة للسنوات القليلة الماضية بالكامل، وربما أضرت بتقييم الشركة بشكل مفرط مقارنةً بقيادتها القوية في تسلسل الجينات.
2. 10x Genomics, Inc.
TXG مخطط السعر
10x Genomics (TXG ) هي رائدة في علم الأحياء المكاني، الذي يدرس الجينوم والنسخيات في ثلاثة أبعاد، مما يسمح بتصوير نشاط الجينات على مستوى الخلية أو حتى داخل الخلية.
تأسست الشركة في عام 2012، وكان سيرج سكسونوف من بين مؤسسيها، مدير البحث والتطوير في شركة اختبار الجينوم المخصص 23andMe.
نمت 10x Genomics باستخدام مزيج من البحث والتطوير (أكثر من مليار دولار تم استثمارها في البحث والتطوير حتى الآن) والاستحواذات. وعلى وجه الخصوص، تم الحصول على منصة Visium من خلال الاستحواذ على Spatial Transcriptomics في عام 2018.
المصدر: 10x Genomics – 10x Genomics acquisitions timeline
وهذا هو أيضًا الطريقة التي حصلت بها 10x Genomics على منصة Xenium من خلال الاستحواذ على Readcoor وCartana في عام 2020.
في عام 2020، أطلقت أيضًا منصة Chromium، والتي تم تحديثها في العام التالي إلى Chromium X.
من خلال الاستحواذ على Tetramer Shop في عام 2021، أطلقت 10x Genomics أيضًا BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) في عام 2022. يتيح ذلك للباحثين تحديد مكونات الجهاز المناعي بالتفصيل. يمكن أن يكون لهذا تأثير كبير في أبحاث المناعة والأمراض الجديدة.
نمت الإيرادات بنسبة 17٪ على أساس سنوي في الربع الثاني من عام 2023، مدفوعة بمبيعات Xenium، مع تجاوز علامة مئتي وحدة مباعة في أغسطس 2023.
كما حققت الشركة في سبتمبر 2023 انتصارًا حاسمًا ضد منافستها الرئيسية، Nanostring. تم حظر Nanostring الآن من بيع أجهزة CosMx Spatial Molecular Imager (SMI) في معظم دول الاتحاد الأوروبي لتعديها على براءات اختراع 10x Genomics.
لا تزال الشركة في مرحلة مبكرة، مشابهة إلى حد ما لأيام إلومينا الأولى. في الوقت الحالي، يقتصر علم الأحياء المكاني على عالم البحث الأكاديمي والأساسي. ولكن مثل العديد من التقنيات الحيوية، قد يصبح يومًا ما واسع الانتشار، يتحول ببطء إلى أداة طبية، ثم إلى اختبار “روتيني”. على أي حال، من المتوقع أن يدفع عدد الأجهزة المثبتة المتزايد مبيعات المستهلكات ونمو الإيرادات.
