التكنولوجيا الحيوية
Twist Bioscience (TWST): الحمض النووي حسب الطلب مع رقائق السيليكون
كيف تقنيات رقائق السيليكون تعزز التكنولوجيا الحيوية
عند النظر الأول، يبدو أن عالم تكنولوجيا السيليكون وعالم التكنولوجيا الحيوية بعيدان عن بعضهما البعض.
من جهة، تتعامل التكنولوجيا المتعلقة بالتكنولوجيا مع الأنظمة المصنعة بالكامل. من منظور استثماري، غالباً ما تركز على البرمجيات (نظم التشغيل، السحابة، وسائل التواصل الاجتماعي، ومحلات التطبيقات) أكثر من الأجهزة (على الرغم من أن صعود الذكاء الاصطناعي وشركة Nvidia كأكبر شركة في العالم قد غير ذلك إلى حد ما).
في غضون ذلك، تهتم التكنولوجيا الحيوية بفهم نظام طبيعي معقد موجود بالفعل. لذلك، كشف لغز الأحياء يتطلب الكثير من التجارب العلمية المادية، من الخلايا والثقافات المختبرية إلى التجارب السريرية التي تشمل آلاف الأشخاص.
من منظور استثماري، غالباً ما ترتبط التكنولوجيا الحيوية بالصناعة الدوائية، حيث تأتي معظم إيرادات قطاع التكنولوجيا الحيوية من الأدوية المنقضة للحياة، مثل أدوية السرطان، والانسولين، وأدوية ضغط الدم.
然而، هناك تداخل خفي بين القطاعين “التكنولوجيان”: التقدم في تكنولوجيا الأجهزة السيليكونية أساسي لازدهار القدرات الحيوية الحديثة. على سبيل المثال، تستخدم أجهزة تسلسل الجينوم من شركة Illumina ليزرات متقدمة و رقائق سيليكون لقراءة الجينوم بأكمله بأقل من 200 دولار للجينوم.
كلما تم تصنيع المزيد من رقائق السيليكون، أصبحت تسلسل الجيل التالي (NGS) أكثر كفاءة.
في السنوات العشر الماضية، انخفضت التكلفة لكل جينوم إلى الحد الذي أصبح فيه اختبارًا معقولاً بين مجموعة الاختبارات المتاحة للمهنيين الطبيين.
مصدر: Illumina
تستخدم شركة أخرى الآن تقنية رقائق السيليكون لتغيير ما هو ممكن بالتكنولوجيا الحيوية، مما يجعل الحمض النووي سهل الكتابة مثل كود الكمبيوتر: Twist Bioscience.
(TWST )
كتابة الحمض النووي حسب الطلب
الحمض النووي، الحمض الريبي النوي، والبروتينات
تتم التحكم في الخلايا الحية من خلال مجموعة من الإرشادات المشفرة في جينوم الكائن، في شكل تسلسلات الحمض النووي.
تُقرأ هذه الجينات وتُحول إلى الحمض الريبي النوي، الذي يُستخدم بعد ذلك لإنتاج البروتينات (بما في ذلك الإنزيمات). إذا كانت الخلايا مصانع، فإن الجينات ستكون الخطة، والحمض الريبي النوي سيكون تعليمات الإدارة، والبروتينات ستكون الآلات والأدوات التي تجهز المصنع.
معلومات عن Twist Bioscience
تأسست Twist Bioscience في عام 2013، وكانت رائدة في نشر合thes الحمض النووي على رقائق السيليكون، وهي جزء من مجال التكنولوجيا الحيوية الاصطناعية المتزايد.
بعد 12 عامًا، تدرك الشركة ما يقرب من 100 مليون دولار في الإيرادات ربع سنويًا (96.1 مليون دولار في الربع الثالث من عام 2025، بزيادة 18% على أساس سنوي)، مع هدفها الوصول إلى علامة مليار دولار من الإيرادات السنوية.
“في الربع الثالث من السنة المالية 2025، سلمنا ربعًا آخر من الإيرادات الرقمية.
أضفنا مئات العملاء الجدد واطلقنا الأول في سلسلة من توسعات محفظة SynBio المخطط لها، مما يضع الأساس للنمو القوي والمستدام في المستقبل.”
مصدر: Twist Bioscience
تستخدم Twist Bioscience حول 1100 شخص. يقع مقرها في سان فرانسيسكو، مع مكاتب أخرى في الولايات المتحدة، وإسرائيل، والصين، وسنغافورة، وكوريا. تتم معظم عمليات التصنيع في سان فرانسيسكو أو في مصنع الشركة “مصنع المستقبل” في ويلسونفيل، أوريغون، الذي يوفر مساحة تبلغ 210000 قدم مربع.
“نحن بحاجة إلى التخطيط للمساحة قبل 18 إلى 24 شهرًا. بينما نحن ملتزمون بنجاح بناء موقعنا الأول في بورتلاند لتسليم المنتجات الأولى في عام 2022، نعتقد أنه من الضروري التخطيط للنمو على المدى الطويل الذي نراه أمامنا.”
إميلي إم ليبروست (في عام 2021) – المدير التنفيذي ومؤسس Twist Bioscience.
معظم إيرادات الشركة تأتي من الأسواق الشمالية الأمريكية، ولكن المبيعات الأوروبية تتزايد بسرعة أيضًا.
مصدر: Twist Bioscience
أقسام Twist Bioscience
تعتمد جميع أقسام الشركة على تقنية واحدة مشتركة، منصة الحمض النووي على السيليكون، ولكن مع اختلافات كبيرة في المنتجات النهائية والأسواق المختبرة.
مصدر: Twist Bioscience
تسلسل الجيل التالي (NGS)
نشاط تسلسل الجيل التالي هو أكبر قسم في الشركة، مسؤول عن أكثر من نصف الإيرادات الإجمالية.
يسمح بتحليل تسلسلات الحمض النووي المعقدة، بما في ذلك المهام مثل الخزعة السائلة، اكتشاف مواد الخلايا السرطانية الوراثية من عينة دم بسيطة.
في الربع الثالث من عام 2025، نمت NGS بنسبة 27% على أساس سنوي، مما يجعلها بمقدار كبير محرك نمو الإيرادات للشركة. ونتيجة لذلك، من المتوقع أن يصبح هذا القسم أكثر بروزًا في المستقبل القريب.
تسمح منتجات الشركة الجديدة “Twist cfDNA Pan-Cancer Reference Standard v2” بالكشف عن 458 متغيرًا فريدًا من الحمض النووي الوراثي للسرطان (الحمض النووي الوراثي للورم الدوري، أو ctDNA)، تغطي 84 جينًا مختلفًا يشاركون في السرطان.
مصدر: MedLine Plus
تشمل منتجات NGS الأخرى التي تنتجها Twist أدوات تتجاوز مجرد قراءة تسلسل الجينوم، على سبيل المثال:
- Exome 2.0، لاكتشاف الأمراض النادرة والوراثية.
- Twist Genotyping Panel – Human 600k، لتحديد السبب الجيني للأمراض المرتبطة بالجينات المتعددة.
- MRD Rapid 500 Panel، لاكتشاف عدد صغير من خلايا السرطان الخبيثة التي تظل في الجسم بعد علاج السرطان الناجح، وهو عامل خطر كبير للانتكاسة.
- Twist Human Methylome Panel، للتطبيقات من انتشار السرطان، وتطوير الإنسان، والجينوم الوظيفي.
“تسلسل الحمض النووي الوراثي للورم الدوري يعطينا فرصة للتعلم بشكل كبير حول حالة السرطان – ما نوع السرطان الموجود، هل من المرجح أن يستجيب للعلاج الأولي، وهل هناك أي طفرات ظاهرة قد تؤثر على ذلك الاستجابة؟”
مارك موراكامي – دكتور في الطب وأستاذ مساعد في الطب في جامعة هارفارد للطب
SynBio
تتجاوز SynBio قراءة الجينوم (NGS) إلى أدوات أكثر تخصصًا لأبحاث التكنولوجيا الحيوية أو الاحتياجات الطبية المحددة. على سبيل المثال:
- TCR Libraries، تستخدم للعلاج بالخلايا التكيفية (ACT)، تستخدم مستقبلات الخلايا التائية الهندسية لاستهداف المستضدات الخاصة بالورم.
- Spread-Out Low Diversity (SOLD) libraries، لتحليل بنك من تنوع البروتينات.
- Oligopools، أجزاء الجينات، والناقلات، مما يضمن إنتاج تسلسلات جينية عالية الجودة وإزالة الحاجة إلى الباحثين لتوليدها بأنفسهم، غالبًا بتكلفة أعلى ومستوى جودة أقل.
- تصميم وإنتاج المستضدات وال抗يات المخصصة، من 1000 مستضد جاهز إلى إنتاج مستضدات مخصصة باستخدام ناقلات المناعة الوراثية للإنتاج في الفئران.
حلول البيوفارما
هذا القسم هو الأصغر من حيث الإيرادات، ويتكون أساسًا من أدوات تم تطويرها داخليًا لمتطلبات البحث والتطوير في Twist، ثم أعيد استخدامها كخدمات. تشمل هذه، على سبيل المثال:
- تأهيل الأجسام المضادة في الجسم وفئران متجانسة وراثيًا، باستخدام الذكاء الاصطناعي لتغيير الأجسام المضادة التي تم تطويرها في الفئران إلى أجسام مضادة تعمل في البشر.
- منصة DiversimAb، مصممة لتوفير أقصى قدر من تنوع الأجسام المضادة.
يظهر هذا القسم إمكانات التركيز طويل الأمد للشركة على البحث والتطوير، مع العديد من الأنشطة الأخرى الناشئة عن برامج بحثية بدأت منذ سنوات عديدة.
مصدر: Twist Bioscience
تطبيقات أخرى
AgriBio
ليس كل تطبيقات البيولوجيا الاصطناعية وإنتاج تسلسلات الحمض النووي على الرقائق السيليكونية هي تطبيقات طبية حيوية. مجال آخر يتوسع بسرعة هو الزراعة وإنتاج الأغذية.
يمكن استخدام هذه الأساليب لتحسين النباتات والحيوانات، مثل قدرة النباتات والحيوانات على البقاء على قيد الحياة أو حتى الازدهار على الرغم من درجات الحرارة القصوى أو الجفاف أو ملوحة التربة أو ضغط الآفات.
يمكن استخدام أدوات البيولوجيا الاصطناعية لتحديد جينات جديدة ثم استخدامها لتحوير الكائنات الدقيقة التي تثبت النيتروجين بكفاءة أكبر، وتخزين الكربون، وتنمو في ظروف غير ملائمة.
أخيرًا، يمكن استخدام أدوات NGS لاكتشاف وتحديد مسببات الأمراض النباتية والحيوانية بسرعة.
تخزين البيانات
تطبيق أكثر جدارة بالاهتمام لأدوات Twist Bioscience هو في تخزين البيانات، حيث يمكن أن تحل الحمض النووي محل السيليكون في بعض التطبيقات، مما يظهر مرة أخرى الاتصال بين تكنولوجيا السيليكون والتكنولوجيا الحيوية.
الحمض النووي هو في الواقع وسط لتحمل المعلومات ذو كثافة غير عادية، حيث تبلغ كثافة المعلومات في الحمض النووي 1.47 تيرابايت/ملم² أو 950 تيرابايت/بوصة²، أو أكثر من 800 مرة كثافة أقراص الكمبيوتر.
انخفاض التكاليف وتحسين دقة合thes الحمض النووي الاصطناعي، إلى حد كبير بفضل Twist Bioscience، يجعل من الممكن تخزين البيانات في الحمض النووي عالي الجودة.
تخزين البيانات في الحمض النووي مستقر لفترة طويلة، ولا يتطلب مواد باهظة التكلفة أو ملوثة. لا يتطلب التخزين أيضًا طاقة.
تتدهور وسائط التخزين التقليدية مع مرور الوقت – حتى في بيئات خاضعة للرقابة بشكل صارم. تخزين البيانات الاصطناعية في الحمض النووي مستقر في بيئة مكتبية عادية مع موثوقية 99.99999999999%.
تحالف تخزين البيانات في الحمض النووي تم تشكيله مؤخرًا ويشمل شركة 합thes الحمض النووي Twist Bioscience، وشركة تسلسل الجينوم Illumina، وشركة تخزين البيانات Western Digital، وMicrosoft، وLenovo، وعديد من الشركات الأخرى.
تم استيناف هذه التكنولوجيا في شركة منفصلة في مايو 2025، تحت اسم Atlas Data Storage، والتي raised 155 مليون دولار في التمويل الأولي.
سترخص Atlas تكنولوجيا تخزين البيانات في الحمض النووي الحالية من Twist وستسعى إلى تسويقها من خلال برامج الوصول المبكر.
“فرصة خلق وسط تخزين جديد لا تطرأ إلا نادرًا. في Atlas Data Storage، نحن رائدو استخدام الحمض النووي لتخزين البيانات عالي الكفاءة.
الحمض النووي يسمح بتخزين بيانات متواصلة وآمن ومستدام. إن إمكانية إعادة تشكيل التخزين هائلة. Atlas لديها الفريق والتقنية المناسبة لتحقيق هذا الوعد.”
فارون ميhta – مدير تنفيذي لشركة Atlas Data Storage
في حين أن قراءة الحمض النووي أكثر تعقيدًا من قراءة قرص صلب، فإن تخزين البيانات في الحمض النووي مناسب بشكل خاص لبيانات الأرشيف وبيانات أخرى لا يتم استشارتها بشكل متكرر في المستقبل القريب.
مصدر: Atlas Data Storage
قناة بيع مبتكرة
إذا كانت الابتكار التكنولوجي في صميم Twist Bioscience، فإن الشركة也是 مبتكرة في قناة بيعها.
تрадиغيًا، يعتبر طلب تسلسلات الحمض النووي أو الحمض الريبي المخصص عملية بطيئة ومعقدة، تتطلب وقتًا ومهنيين محترفين، وغالبًا ما يكون من الصعب تقدير التكلفة النهائية.
بدلاً من ذلك، تقدم Twist خدمة عبر الإنترنت مع تقدير فوري لما إذا كان يمكن إنتاج التسلسل، واقتباسات آلية، وتتبع الطلبات آلي.
مصدر: Twist Bioscience
مصدر: Twist Bioscience
نظرًا لأن العلماء والمهنيين الطبيين نادرًا ما يستمتعون بإجراءات بيروقراطية إضافية تعيق أبحاثهم، أو أي تفاعل مع ممثلي المبيعات، فإن هذا يتحول إلى ميزة تنافسية قوية للشركة.
Twist لديها أدوات داخلية جيدة حقًا التي يستخدمها فريق التصميم لتحسين كفاءة تطوير اللوحات المبكرة.
هذا هو السبب في أننا نستمر في استخدام Twist، لأننا قد قدّرنا التغطية الثابتة على الجانب الكيميائي، والعمل مع فريق التصميم كان ممتعًا حقًا. هذا يعني الكثير بالنسبة لي.
مارك موراكامي – دكتور في الطب وأستاذ مساعد في الطب في جامعة هارفارد للطب
توفّر الشركة أيضًا أدوات عبر الإنترنت لتحسين التسلسل الجيني المطلوب، مع ميزات إرجونومية نادرة في أدوات أكاديمية.
مصدر: Twist Bioscience
تسهل سهولة الاستخدام أيضًا عملية إعداد العملاء الجدد، حيث تشهد الشركة نموًا في إنفاق العملاء مع مرور الوقت، “من جين بقيمة 100 دولار إلى مشروع اكتشاف بقيمة 250000 دولار”.
对于 حجم الطلبات الأكبر، يمكن أيضًا دمجها مع واجهة برمجة التطبيقات (API) للشركة لدمج الشراء، وضمان قائمة بيضاء للعناوين البديلة، وتوقعات الميزانية.
التكنولوجيا الحيوية الخضراء
بفضل الحجم الصغير جدًا من المركبات الكيميائية المستخدمة على رقائق السيليكون، مقارنة بالطرق التقليدية، فإن合thes الحمض النووي في Twist Bioscience أكثر خضرة أيضًا.
على سبيل المثال، تُصدر لوحات NGS من الشركة أقل من 3000 مرة من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالطرق القديمة.
مصدر: Twist Bioscience
نفس الشيء صحيح لقدرة كتابة الحمض النووي في SynBio، التي تكون مدهشة بشكل مخيف للتأثير البيئي للنهج التقليدي، وهو ما يعادل 59 ميلًا يقود سيارة، لإنتاج جين واحد، مقابل 0.092 ميلًا مع Twist Bioscience.
مصدر: Twist Bioscience
كما يتحرك القطاع من الطلب منخفض الحجم إلى استهلاك كبير للتشخيص والعلاج والرصد البيئي، فإن انبعاثات الكربون والتلويث المرتبطة سيكونان قلقًا متزايدًا.
هذا قد يؤثر على اختيار شريك التصنيع عند النظر في خيارات إنتاج الحمض النووي، خاصة فيما يتعلق بالتأثير على ملف الشركة البيئي والاجتماعي والحوكمة (ESG).
اسحب للاطلاع →
| المعيار | التحليل الوراثي التقليدي 96 بئر | تركيبة الحمض النووي على رقاقة السيليكون من Twist | ملاحظات / مصدر |
|---|---|---|---|
| الجينات لكل تشغيل | 〜1 | 〜9,600 | معلومات عن تقنية الشركة. :contentReference[oaicite:23]{index=23} |
| أوليجونات لكل شريحة | 〜96 | >1,000,000 | صفحات تكنولوجيا الشركة / مدونة الشركة. :contentReference[oaicite:24]{index=24} |
| استخدام الكواشف لكل جين | الأساس | 〜-99.8% | تقرير الاستدامة / ملاحظات بيئية. :contentReference[oaicite:25]{index=25} |
| لوحة NGS ثاني أكسيد الكربون مقابل التركيب التقليدي | أعلى | أقل من ~3,000 مرة | شرائح المستثمرين (الملف الشخصي البيئي). :contentReference[oaicite:26]{index=26} |
الخلاصة
طباعة الحمض النووي حسب الطلب بالآلاف وبكلفة منخفضة ثورية ما يمكن أن تفعله التكنولوجيا الحيوية.
على سبيل المثال، قد يتطلب الكشف عن السرطان في المستقبل فقط عينة دم، بدلاً من طرق الفحص باهظة التكلفة وغير المريحة وأحيانًا غير الموثوقة مثل الماسحات والخزعات.
بنفس الطريقة، إمكانية كتابة تسلسلات جينية كاملة تغير إمكانات الهندسة الوراثية للنباتات والحيوانات، أو ربما يومًا ما للبشر، خاصة عند الجمع بينها وبين أساليب الهندسة الوراثية مثل CRISPR لإدخال التسلسلات الاصطناعية إلى الكائنات الحية.
قد يصبح أيضًا وسيلة لتخزين البيانات للأجيال القادمة.
هذا يجعل من Twist Bioscience موردًا محتملًا للعديد من شركات الأدوية في العالم، والتي ستهتم بتقديم كمية وافرة من تسلسلات الحمض النووي والرنا الاصطناعية الرخيصة والموثوقة.
أحدث الأخبار والتطورات حول سهم Twist Bioscience (TWST)
