التكنولوجيا الحيوية

Twist Bioscience (TWST): الحمض النووي حسب الطلب باستخدام شرائح السيليكون

mm
نُشر في
تم التحديث في
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
إفصاح: قد تتلقى Securities.io تعويضًا عند استخدام روابط لمنتجات نراجعها. لا يؤثر ذلك في تقييماتنا التحريرية. لسنا مستشارًا استثماريًا مسجلًا، وهذا ليس نصيحة استثمارية. اقرأ إفصاح الشراكات التسويقية.

كيف تُعزز تقنية شرائح السيليكون مجال التكنولوجيا الحيوية

في اللمحة الأولى، يبدو أن عالما تقنية السيليكون والتكنولوجيا الحيوية بعيدان عن بعضهما البعض.

من جهة، تتعامل التقنيات المتعلقة بتكنولوجيا المعلومات مع أنظمة من صنع الإنسان بالكامل. ومن منظور الاستثمار، فإنها غالبًا ما تركز أكثر على البرمجيات (أنظمة التشغيل، SaaS، وسائل التواصل الاجتماعي، وأنظمة متاجر التطبيقات) مقارنةً بالأجهزة (على الرغم من أن الارتفاع الأخير للذكاء الاصطناعي وشركة Nvidia (NVDA ) كأغلى شركة في العالم قد غير ذلك إلى حد ما).

في الوقت نفسه، تدور التكنولوجيا الحيوية حول فهم نظام طبيعي معقد للغاية موجود مسبقًا. لذا فإن كشف أسرار علم الأحياء يتطلب الكثير من التجارب العلمية المادية، بدءًا من المختبرات وزراعة الخلايا، إلى التجارب السريرية التي تشمل آلاف الأشخاص.

من منظور الاستثمار، غالبًا ما تكون التكنولوجيا الحيوية مرادفة لصناعة الأدوية، حيث يأتي الجزء الأكبر من إيرادات قطاع التكنولوجيا الحيوية من الأدوية المنقذة للحياة، مثل أدوية السرطان، والأنسولين، وأدوية خفض ضغط الدم.

مع ذلك، هناك تقاطع خفي بين القطاعين “التقنيين”: التقدم في أجهزة تكنولوجيا السيليكون أساسي للطفرة الأخيرة في قدرة التكنولوجيا الحيوية. على سبيل المثال، آلات تسلسل الجينوم من Illumina (ILMN ) تستخدم ليزرًا متقدمًا ورقائق سيليكون لقراءة جينوم كامل بأقل من 200 دولار للجينوم.

كلما زاد تصنيع رقاقة السيليكون، أصبحت تقنية التسلسل الجيني من الجيل التالي (NGS) أكثر كفاءة.

خلال السنوات العشر الأخيرة فقط، انخفضت تكلفة الجينوم إلى حد أصبح فيه اختبارًا منخفض التكلفة نسبيًا ضمن مجموعة الاختبارات المتاحة للمهنيين الطبيين.

المصدر: Illumina

شركة أخرى الآن تستخدم تقنية رقاقة السيليكون لتغيير ما هو ممكن تحقيقه بالكامل في مجال التكنولوجيا الحيوية، مما يجعل كتابة الحمض النووي سهلة ككتابة شفرة الحاسوب: Twist Bioscience (TWST ).

TWST مخطط السعر

كتابة الحمض النووي حسب الطلب

الحمض النووي، الحمض الريبي النووي، والبروتينات

تتحكم الخلايا الحية من خلال مجموعة معقدة من التعليمات المشفرة في جينوم الكائن الحي، على شكل سلاسل DNA.

يتم “قراءة” هذه الجينات وتحويلها إلى mRNA، والذي يُستخدم بعد ذلك لإنتاج البروتينات (بما في ذلك الإنزيمات). إذا كانت الخلايا مصانع، فستكون الجينات المخطط، وmRNA تعليمات الإدارة، والبروتينات هي الآلات والأدوات التي تُجهّز المصنع.

لفترة طويلة، كان العلماء قادرين فقط على تكرار سلاسل الجينات الموجودة عبر تقنية PCR. ثم تعلموا ببطء كيفية تعديل سلاسل DNA بطريقة متحكم فيها أكثر فأكثر، حتى وصلوا إلى القدرة على تصنيع أي تسلسل جيني تقريبًا حسب الطلب.

نمت سوق تصنيع الحمض النووي بسرعة، لتصل إلى 4.5 مليار دولار في 2024، ومن المتوقع أن تستمر في النمو بمعدل نمو سنوي مركب 17.5% بين 2025 و2032.

في البداية كان يهيمن عليها الباحثون في مجال البيولوجيا والطب، لكن الآن يُستخدم تصنيع الحمض النووي في المقام الأول لأغراض تشخيصية وعلاجية، ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه في المستقبل.

مع ذلك، لا يزال ذلك عملية شاقة، تتطلب الكثير من التصميم من قبل علماء حائزين على درجة دكتوراه، وعمل يدوي، ومواد كيميائية مكلفة. لذا، بينما ارتفعت قدرة توليد السلاسل بالتوازي مع قدرة قراءة الجينوم، ظل حجم كتابة الحمض النووي الكبير بعيد المنال.

المصدر: MDPI

من التوليف العمودي إلى رقاقة السيليكون (9,600 جين/دورة)

مع رقاقة السيليكون المصغرة، أصبح من الممكن تدريجيًا التعامل مع الحمض النووي بكميات صغيرة جدًا وتوليفه بنفس الطريقة.

هذا يعني أن تصنيع الحمض النووي يمكن الآن إجراؤه على المستوى النانوي، مع مستوى تحكم غير مسبوق، حيث تستطيع رقاقة سيليكون واحدة إنتاج ما يقرب من 10,000 جين في آن واحد، بدلاً من جين واحد في كل مرة باستخدام الطرق التقليدية.

المصدر: Twist Bioscience

هذه طريقة ليست أكثر إنتاجية فحسب، بل يمكن ويجب أن تكون مؤتمتة بالكامل، مما يسرّع الإنتاج ويقلل من تكاليف العمالة المرتبطة.

نظرة عامة على Twist Bioscience

تأسست الشركة في عام 2013، وكانت رائدة في نشر تقنية تصنيع الحمض النووي على الرقائق، كجزء من مجال البيولوجيا التركيبية المتنامي.

بعد 12 عامًا، تولد الشركة ما يقرب من 100 مليون دولار إيرادات ربع سنوية ($96.1 مليون في الربع الثالث من 2025، بزيادة 18% على أساس سنوي)، مع هدفها الوصول إلى علامة المليار دولار من الإيرادات السنوية.

“في الربع الثالث من السنة المالية 2025، حققنا إيرادًا قياسيًا آخر.

أضفنا مئات العملاء الجدد وأطلقنا أول توسيع مخطط لسلسلة منتجات SynBio المخطط لها، مما وضع الأساس لنمو قوي ومستدام في المستقبل.”

Emily M. Leproust – المديرة التنفيذية & المؤسسة المشاركة لشركة Twist Bioscience.

المصدر: Twist Bioscience

توظّف Twist أكثر من 1,100 موظف. مقرها في سان فرانسيسكو، ولها مكاتب أخرى في الولايات المتحدة، وإسرائيل، والصين، وسنغافورة، وكوريا. يتم تنفيذ معظم التصنيع إما في سان فرانسيسكو أو في مصنع “المستقبل” البالغ قيمته 100 مليون دولار في ويلسونفيل، أوريغون، والذي يغطي مساحة 210,000 قدم مربع.

“نحتاج إلى التخطيط للمساحة لمدة تتراوح بين 18 إلى 24 شهرًا في المستقبل. بينما نركز على بناء موقع بورتلاند الأول لتسليم المنتجات الأولية في 2022، نعتقد أنه من الضروري التخطيط للنمو طويل الأمد الذي نراه أمامنا.”

Emily M. Leproust (في 2021)- المديرة التنفيذية والمؤسسة المشاركة لشركة Twist Bioscience

تستمد معظم إيرادات الشركة من أسواق أمريكا الشمالية، لكن مبيعاتها الأوروبية تنمو بسرعة أيضًا.

المصدر: Twist Bioscience

تقسيمات Twist Bioscience

جميع أقسام الشركة تستند إلى تقنية أساسية واحدة، منصة DNA على السيليكون، لكن مع اختلافات كبيرة في المنتجات النهائية والأسواق المستهدفة.

المصدر: Twist Bioscience

NGS

نشاط التسلسل الجيني من الجيل التالي هو الأكبر في الشركة، مسؤول عن أكثر من نصف إجمالي الإيرادات.

يسمح بتحليل سلاسل DNA المعقدة، بما في ذلك مهام مثل الخزعة السائلة، واكتشاف المادة الجينية لخلايا السرطان من عينة دم بسيطة.

في الربع الثالث من 2025، نما قطاع NGS بنسبة 27% على أساس سنوي، مما جعله أكبر محرك نمو لإيرادات الشركة. وبالتالي، من المتوقع أن يصبح هذا القطاع أكثر بروزًا في المستقبل القريب.

المنتج الجديد “Twist cfDNA Pan-Cancer Reference Standard v2” قادر على اكتشاف 458 متغيرًا سرطانيًا طبيعيًا فريدًا (DNA المتداول للورم، أو ctDNA)، يغطي 84 جينًا مختلفًا مرتبطًا بالسرطان.

المصدر: MedLine Plus

منتجات NGS الأخرى التي تنتجها Twist تشمل أدوات تتجاوز مجرد قراءة التسلسل الجيني، على سبيل المثال:

  • Exome 2.0، لاكتشاف الأمراض النادرة والوراثية.
  • Twist Genotyping Panel – Human 600k، لتحديد السائق الجيني للأمراض المرتبطة بعدة جينات.
  • MRD Rapid 500 Panel، يكتشف عددًا صغيرًا من خلايا السرطان الخبيثة المتبقية في الجسم بعد علاج ناجح، وهو عامل خطر رئيسي للانتكاس.
  • Twist Human Methylome Panel، لتطبيقات من انتشار السرطان، وتطور الإنسان، والجينوميات الوظيفية.

“يمنحنا تسلسل cfDNA فرصة لتعلم معلومات أكثر عن حالة السرطان — ما نوع السرطان الموجود، وهل من المحتمل أن يستجيب للعلاج الأولي، وهل هناك طفرات ناشئة قد تؤثر على هذا الاستجابة؟”

Mark Murakami – دكتور طب & أستاذ مساعد في الطب بجامعة هارفارد

SynBio

يتجاوز SynBio مجرد قراءة الجينات (NGS)، إلى أدوات أكثر تخصصًا لأبحاث التكنولوجيا الحيوية أو الاحتياجات الطبية المحددة. على سبيل المثال:

حلول BioPharma

هذا القسم هو الأصغر من حيث الإيرادات، ويتألف أساسًا من أدوات تم تطويرها داخليًا لتلبية احتياجات البحث والتطوير في Twist، ثم تُعاد توظيفها كخدمات. يشمل ذلك، على سبيل المثال:

يعكس هذا القسم إمكانات التركيز طويل الأمد للشركة على البحث والتطوير، مع العديد من الأنشطة الأخرى التي تنبع من برامج بحثية أُطلقت منذ سنوات عديدة.

المصدر: Twist Bioscience

تطبيقات أخرى

AgriBio

ليست جميع تطبيقات البيولوجيا التركيبية وإنتاج سلاسل DNA على الرقائق طبية. مجال آخر كبير يتوسع بسرعة هو الزراعة وإنتاج الغذاء.

يمكن استخدام هذه الأساليب لتحسين النباتات، وكذلك الثروة الحيوانية، مثل قدرة النباتات والحيوانات على البقاء أو الازدهار رغم درجات الحرارة القصوى، الجفاف، الملوحة، أو ضغط الآفات.

يمكن لأدوات البيولوجيا التركيبية أيضًا تحديد جينات جديدة ثم استخدامها لتصميم ميكروبات تُثبت النيتروجين بكفاءة أعلى، وتحتجز المزيد من الكربون، وتزرع في ظروف معاكسة.

أخيرًا، يمكن استخدام أدوات NGS للكشف السريع ومراقبة مسببات الأمراض في النباتات والحيوانات.

تخزين البيانات

تطبيق أكثر ابتكارًا لأدوات Twist Bioscience هو تخزين البيانات، حيث يمكن للحمض النووي أن يحل محل الذاكرة القائمة على السيليكون في بعض التطبيقات، مما يُظهر الترابط المتزايد بين تقنية السيليكون والتكنولوجيا الحيوية.

الحمض النووي هو في الواقع وسط كثيف للغاية للمعلومات، حيث تبلغ كثافة معلومات الحمض النووي 1.47 تيرابيت/مم² أو 950 تيرابيت/إن²، أي أكثر من 800 مرة كثافة أقراص HDD للكمبيوتر.

انخفاض التكاليف وتحسين دقة تصنيع الحمض النووي الصناعي، المدفوع إلى حد كبير من قبل Twist Bioscience، يجعل الآن تخزين البيانات على الحمض النووي عالي الجودة ممكنًا.

يظل تخزين البيانات على الحمض النووي ثابتًا على مدى فترات زمنية طويلة، دون الحاجة إلى مواد مكلفة أو ملوثة. كما أن التخزين لا يتطلب طاقة.

الوسائط التقليدية تتدهور مع مرور الوقت — حتى في بيئات محكمة التحكم. تخزين الحمض النووي الصناعي ثابت في بيئة مكتبية عادية مع موثوقية 99.99999999999%.

تحالف تخزين البيانات على الحمض النووي تم تشكيله مؤخرًا ويضم شركة تصنيع الحمض النووي Twist Bioscience، وشركة تسلسل الجينوم Illumina، وشركة تخزين البيانات Western Digital (WDC ) ، ومايكروسوفت، لينوفو، والعديد من الآخرين.

تم تفكيك هذه التقنية إلى شركة منفصلة في مايو 2025، تحت اسم Atlas Data Storage (DTST ) ، والتي consequently جمعت 155 مليون دولار في تمويل أولي.

ستمنح Atlas ترخيص تقنية تخزين البيانات على الحمض النووي الحالية من Twist وتتابع تجاريتها عبر برامج الوصول المبكر.

“فرصة إنشاء وسط تخزين جديد كليًا لا تتكرر كثيرًا. في Atlas Data Storage، نحن نُقَدِّم استخدام الحمض النووي لتخزين عالي السعة.

يُمكّن الحمض النووي من تخزين بيانات قابلة للتوسع بشكل كبير، كثيفة للغاية، آمنة، ودائمة، وإمكانية إعادة تشكيل التخزين هائلة. لدى Atlas الفريق والتقنية المناسبين لتحقيق هذا الوعد.”

Varun Mehta، الرئيس التنفيذي لشركة Atlas Data Storage.

بينما يكون أكثر استقرارًا وكفاءة في استهلاك الطاقة، لا يزال قراءة الحمض النووي أكثر تعقيدًا من قراءة القرص الصلب. لذا، من المرجح أن يكون تخزين البيانات على الحمض النووي مناسبًا للبيانات الأرشيفية والبيانات التي لا تُستشار كثيرًا في المستقبل القريب.

المصدر: Atlas Data Storage

قناة مبيعات مبتكرة

إذا كان الابتكار التكنولوجي هو جوهر Twist Bioscience، فإن الشركة أيضًا مبتكرة جدًا عندما يتعلق الأمر بقناة مبيعاتها.

تقليديًا، طلب سلاسل DNA أو RNA المخصصة عملية بطيئة ومعقدة، تتطلب وقتًا ومحترفين ذوي خبرة، ومن الصعب جدًا تقدير تكلفتها النهائية.

بدلاً من ذلك، تقدم Twist خدمة عبر الإنترنت مع تقدير فوري لإمكانية إنتاج السلسلة، عروض أسعار آلية، وتتبع طلبات آلي.

المصدر: Twist Bioscience

المصدر: Twist Bioscience

نظرًا لأن العلماء والمهنيين الطبيين نادرًا ما يواجهون خطوات بيروقراطية تعيق أبحاثهم، أو أي تفاعل مع مندوبي المبيعات، فإن ذلك يتحول إلى ميزة تنافسية قوية للشركة.

تمتلك Twist أدوات داخلية جيدة جدًا يستخدمها فريق التصميم لمساعدتنا على تحسين كفاءة تطوير اللوحات الأولية.

لهذا السبب نستمر في استخدام Twist، لأننا قدرنا التغطية المتسقة على جانب الكيمياء، والعمل مع فريق التصميم كان متعة حقيقية. هذا يُعَدُّ أمرًا مهمًا بالنسبة لي.

Mark Murakami – دكتور طب & أستاذ مساعد في الطب بجامعة هارفارد

توفر الشركة أيضًا أدوات عبر الإنترنت لتحسين السلسلة الجينية المطلوبة، بميزات مريحة نادرًا ما تتوفر في الأدوات التي طوّرها الأكاديميون.

المصدر: Twist Bioscience

سهولة الاستخدام تساعد أيضًا في استقطاب عملاء جدد، حيث تشهد الشركة نموًا في إنفاق العملاء مع مرور الوقت، “من جين بقيمة 100 دولار إلى مشروع اكتشاف بقيمة 250,000 دولار”.

لأحجام طلبات أكبر، يمكن أيضًا التكامل مع واجهة برمجة التطبيقات (API) الخاصة بالشركة للتكامل في الشراء، وتبييت عناوين IP مؤمنة، وتوقعات الميزانية.

التكنولوجيا الحيوية الخضراء

بفضل الحجم الأصغر بكثير للمواد الكيميائية المستخدمة على رقاقة السيليكون مقارنةً بالطرق التقليدية، يصبح تصنيع DNA لدى Twist أكثر صداقة للبيئة.

على سبيل المثال، تُصدر أليغوبانلات NGS الخاصة بالشركة ما يقرب من 3,000 مرة أقل من CO₂ مقارنةً بالطرق القديمة.

المصدر: Twist Bioscience

نفس الأمر ينطبق على قدرة كتابة DNA في SynBio، التي تُظهر تلوثًا مفاجئًا للنهج التقليدي، ما يعادل 59 ميلًا بالسيارة لإنتاج جين واحد، مقابل 0.092 ميل فقط مع Twist Bioscience.

المصدر: Twist Bioscience

مع تحول الصناعة من طلب منخفض الحجم يركز على البحث والتطوير، إلى استهلاك ضخم للتشخيص والعلاج والمراقبة البيئية، ستصبح انبعاثات الكربون والتلوث المرتبطين مصدر قلق متزايد.

قد يؤثر ذلك على اختيار شريك التصنيع عند النظر في خيارات تصنيع DNA، خاصةً فيما يتعلق بتأثيره على ملف ESG الخاص بالشركة.

اسحب للتمرير →

المؤشر التصنيع التقليدي بآبار 96 تصنيع رقاقة السيليكون من Twist ملاحظات / المصدر
عدد الجينات لكل دورة ~1 ~9,600 نظرة عامة على تقنية الشركة. :contentReference[oaicite:23]{index=23}
عدد الأوليغوز لكل رقاقة ~96 >1,000,000 مدونة الشركة / صفحات التقنية. :contentReference[oaicite:24]{index=24}
استخدام الكواشف لكل جين الخط الأساسي ≈-99.8% تقرير ESG / ملاحظات الاستدامة. :contentReference[oaicite:25]{index=25}
لوحة NGS CO₂ مقارنة بالقديمة أعلى حتى ~3,000× أقل شرائح المستثمرين (الملف البيئي). :contentReference[oaicite:26]{index=26}

الخلاصة

إن طباعة سلاسل DNA حسب الطلب بالآلاف وبكلفة منخفضة تُعيد تعريف ما يمكن للتكنولوجيا الحيوية تحقيقه.

على سبيل المثال، قد لا يتطلب اكتشاف السرطان سوى عينة دم، بدلاً من طرق الفحص المكلفة وغير المريحة وغالبًا غير الموثوقة مثل الماسحات الحيوية والخزعات.

وبنفس الطريقة، فإن إمكانية كتابة جينومات كاملة من السلاسل الجينية تُغيّر جذريًا إمكانات الهندسة الجينية للنباتات، والحيوانات، وربما يومًا ما البشر، خاصةً عند دمجها مع تقنيات الهندسة الجينية مثل CRISPR لإدخال السلاسل الاصطناعية في الكائنات الحية.

قد تصبح أيضًا وسيلة لتخزين البيانات للأجيال القادمة.

هذا يجعل Twist Bioscience موردًا رئيسيًا محتملًا لمعظم شركات الأدوية في العالم، التي ستعتمد على شركات مثل Twist لتزويدها بكمية وفيرة من سلاسل DNA وRNA الاصطناعية الرخيصة والموثوقة.

آخر أخبار وتطورات سهم Twist Bioscience (TWST)

mm

جوناثان هو باحث سابق في الكيمياء الحيوية عمل في التحليل الجيني والاختبارات السريرية. وهو الآن محلل أسهم وكاتب مالي يركز على الابتكار ودورات السوق والسياسة الجغرافية في منشورته "The Eurasian Century"