Top 10 Biotech Big Data-virksomheder

Mere data for bedre medicin

Jo mere vi lærer om biologi, desto tydeligere bliver det, hvor meget vi endnu ikke ved. Den genomiske revolution og kortlægningen af menneskets genom i begyndelsen af 2000’erne åbnede en ny fase for biologiske data.

Genomik er siden blevet suppleret med transkriptomik, proteomik, metabolomik og undersøgelser af mikrobiomet. Tilsammen danner de grundlag for multiomik. Vi beskrev udviklingen nærmere i »Multiomik er næste skridt inden for bioteknologi«.

Disse værktøjer skaber store datamængder om cellers og molekylers aktivitet. Faldende priser på DNA-sekventering og andre biologiske analyser har været en vigtig drivkraft. Detaljegraden afhænger af metoden; ikke alle analyser giver oplysninger helt ned på atomniveau.

Kilde: ResearchGate

Det har skabt interesse for big data i bioteknologien, inspireret af andre sektorer, der analyserer store datamængder med it.

Allerede i 2018 spurgte Barron’s: »Vil big data give store afkast i bioteknologi?«. Branchen diskuterede også »Databehandling og analyse i stor skala til bioprocesser«.

Flere virksomheder arbejder med at skabe og analysere biologiske data i stor skala.

Kunstig intelligens møder big data

Kunstig intelligens har forstærket denne udvikling. Store sprogmodeller som ChatGPT vakte især offentlighedens opmærksomhed i 2023, men bioteknologiske virksomheder havde brugt maskinlæring i mange år. Data og AI understøtter hinanden:

• Træning af AI-modeller kræver data af høj kvalitet med relevante annotationer.
• AI kan sortere store datasæt og finde mønstre, som er vanskelige at opdage manuelt. Kvalitetskontrol og biologisk validering kræver fortsat faglig vurdering.

Mange bioteknologiske virksomheder, der tidligere fokuserede på big data, udvider derfor deres brug af AI. Lægemiddelforskning har konkrete anvendelser, men vejen fra en model til indtægter går gennem eksperimenter, kliniske forsøg, myndighedsgodkendelse og kommercialisering.

Ti bioteknologiske virksomheder inden for big data

1. Illumina

Illumina er en af de største leverandører af udstyr og forbrugsvarer til genomsekventering. Den samlede omsætning i 2023 var omkring 4,5 mia. dollar. En omsætning på 1,2 mia. dollar svarer til et kvartal i denne størrelsesorden, ikke et helt år.

Virksomhedens store installerede base bidrager til produktionen af genomiske data i bioteknologisk forskning.

Illumina sælger sekventeringsinstrumenter og får betydelige tilbagevendende indtægter fra de forbrugsvarer, der anvendes i dem. Omsætningen pr. instrument afhænger blandt andet af kundernes udnyttelsesgrad og antal analyser.

I 2023 leverede virksomheden 352 NovaSeq X-systemer. Platformen understøtter omfattende genomiske og multiomiske analyser samt undersøgelser af enkelte celler og deres placering i væv.

Det supplerer en oplyst installeret base på over 25.000 sekventeringssystemer af forskellige typer. Ikke alle disse instrumenter er NovaSeq X-systemer.

Kilde: Illumina

GRAIL-forløbet

Illuminas historie omfatter også GRAIL, der udvikler flydende biopsi: blodprøver, som undersøges for signaler forbundet med kræft.

Illumina medvirkede til at udvikle teknologien og udskilte derefter aktiviteten i GRAIL.

I andet kvartal 2023 oplyste GRAIL, at over 7.500 sundhedsfaglige personer havde bestilt Galleri-testen, og at der samlet var udført over 100.000 test. En særskilt undersøgelse af seks tilbagevendende eller behandlingsresistente blodkræftsygdomme fandt signaler om resterende kræft i 92% af de relevante prøver. Det er ikke en generel måling af testens evne til at opdage alle kræfttilbagefald.

Illumina købte senere GRAIL tilbage til en langt højere pris.

Amerikanske og europæiske myndigheder rejste konkurrenceretlige indvendinger, blandt andet fordi Illumina leverede udstyr til GRAILs konkurrenter. Europa-Kommissionen pålagde en bøde på 432 mio. euro. Efter EU-Domstolens afgørelse om Kommissionens kompetence i september 2024 blev de tilknyttede EU-afgørelser, herunder bøden, trukket tilbage.

Transaktionens pris og vilkår skabte også strid blandt aktionærerne.

Den aktivistiske investor Carl Icahn kritiserede bestyrelsen og fremsatte anklager om, at bestemte involverede parter havde opnået fordele på aktionærernes bekostning. Der var tale om anklager, ikke fastslåede forhold. Illumina oplyste også om en SEC-undersøgelse. Anklagerne behandles blandt andet i denne artikelserie fra Non-GAAP investing.

Til sidst besluttede Illumina at udskille GRAIL igen , efter bestyrelsens godkendelse den 4. juni2024. Udskillelsen blev gennemført den 24. juni 2024, og Illumina beholdt i første omgang en ejerandel på 14,5%.

Forløbet skabte omkostninger og usikkerhed for Illumina og aktionærerne. Virksomheden forblev samtidig en vigtig leverandør af sekventeringsteknologi.

Udbredelsen af kræfttest kan øge efterspørgslen efter sekventeringsudstyr og forbrugsvarer. Markedets fremtidige størrelse afhænger af klinisk dokumentation, anvendelse, refusion og konkurrence.

Illumina har også købt den bioinformatiske softwarevirksomhed Partek, hvilket udvider udbuddet ud over instrumenter og forbrugsvarer.

2. Schrödinger, Inc.

Schrödinger udvikler fysikbaserede modeller til at finde lovende molekyler og afveje egenskaber som styrke, opløselighed, halveringstid og mulighed for syntese.

Virksomheden anvender også maskinlæring. Fysikbaserede modeller kan supplere data og hjælpe i områder, hvor der er få træningseksempler. Schrödinger (SDGR ) har beskrevet et tilfælde, hvor digital screening indsnævrede omkring en milliard molekyler til otte kandidater. Det er beregningsmæssig udvælgelse, ikke otte klinisk dokumenterede lægemidler.

Kilde: Schrodinger

Schrödinger indgik i 2020 en femårig aftale med Bayer med en indledende værdi på omkring 10 mio. euro, som kombinerede Schrödingers teknologi med Bayers in silico-modeller.

En aftale med Lilly omfattede op til 425 mio. dollar i mulige milepælsbetalinger. Det maksimale kontraktbeløb er ikke det samme som realiseret omsætning.

Tidligere samarbejdspartnere omfatter Takeda, Sanofi (SNW.DE ) (SNY ), Bristol Myers Squibb og mindre medicinalvirksomheder.

Kilde: Schrodinger

Schrödinger opbygger en portefølje med flere egne lægemiddelkandidater. Virksomheden har omsætning, men havde underskud i den omtalte periode og brugte betydelige beløb på udvikling og forskning.

Teknologien søges også anvendt på komplekse biologiske lægemidler og materialer som kemikalier, batterier og polymerer.

Kilde: Schrodinger

Nye samarbejder og eksperimentelle resultater kan vise, hvordan branchen vurderer teknologien, og om den kan bruges på nye markeder.

3. Exscientia

Exscientia brugte AI til at udvikle præcisionsbehandlingermed specialiseret software til forskellige trin i lægemiddelforskningen.

Kilde: Exscientia

Virksomheden oplyste, at bestemte opdagelsesprocesser kunne kræve omkring 70% mindre tid og have op til 80% bedre kapitaleffektivitet. Tallene var virksomhedens sammenligninger for udvalgte processer, ikke garanterede besparelser for alle lægemidler.

Præsentationen omtalte fire stoffer i tidlige kliniske forsøg og omkring 30 programmer, især inden for kræft og inflammatoriske sygdomme. De 6,5 mia. dollar var potentielle kontraktlige milepælsbetalinger, ikke allerede indtjente indtægter.

Kilde: Exscientia

Likviditet og partnerskaber skal vurderes sammen med klinisk risiko og udviklingsomkostninger. Exscientia blev den 20. november 2024 fusioneret med Recursion. De to separate punkter i denne liste beskriver derfor strukturen før fusionen.

4. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics (TXG ) udvikler værktøjer til analyse af enkelte celler og den rumlige fordeling af gener og RNA i væv. Platformene undersøger biologisk aktivitet med forskellige opløsninger.

Virksomheden blev grundlagt i 2012. Medstifter Serge Saxonov var tidligere forsknings- og udviklingsdirektør hos 23andMe.

Væksten bygger på både forskning og opkøb. På det omtalte tidspunkt havde virksomheden investeret over en milliard dollar i forskning og udvikling. Købet af Spatial Transcriptomics i 2018 bidrog til Visium-platformen.

Kilde: 10x Genomics – Tidslinje over 10x Genomics’ opkøb

Købene af ReadCoor og Cartana i 2020 bidrog til udviklingen af Xenium -platformen.

Platformen Chromiumfandtes allerede før 2020; Chromium X blev introduceret i 2021. Familien omfatter teknologier til analyse af genekspression i enkelte celler.

Efter købet af Tetramer Shop i 2021 introducerede virksomheden BEAM i 2022. BEAM står for Barcode Enabled Antigen Mapping og gør det muligt at undersøge, hvordan immunsystemets komponenter genkender antigener.

Omsætningen voksede 17% på årsbasis i andet kvartal 2023, og de samlede leverancer af Xenium passerede 100 enheder i august 2023.

I september 2023 fik virksomheden et salgsforbud mod NanoString ved Den Fælles Patentdomstol. Forbuddet omfattede oprindeligt CosMx i flere europæiske lande, men blev ophævet ved appel den 26. februar 2024. Det var derfor ikke et fortsat gældende europæisk forbud gennem hele 2024.

Rumlig biologi blev især brugt i akademisk forskning og grundforskning. Kliniske rutinetest kræver yderligere dokumentation og godkendelser. Flere installerede instrumenter kan øge efterspørgslen efter forbrugsvarer, men garanterer ikke i sig selv vækst eller overskud.

5 . Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore anvender en sekventeringsteknologi med flowceller og nanoporer. Når DNA eller RNA bevæger sig gennem porerne, ændres den elektriske strøm. Analysesystemer fortolker signalerne og rekonstruerer sekvensen. Teknologien leverer data, mens sekventeringen foregår. Det er dog ikke første gang, en computer læser genetiske sekvenser; tidligere sekventeringsteknologier brugte allerede computere.

Kilde: Oxford Nanopore

Meget lange læsninger hjælper med at undersøge genomiske strukturer og variationer, som er vanskelige at rekonstruere med korte læsninger. Hurtige resultater kan være nyttige i kræftforskning og ved infektionssygdomme, herunder antibiotikaresistente bakterier.

Elektrisk måling gør det også muligt at bygge kompakte, transportable instrumenter. Virksomheden tilbyder forskellige kapaciteter og priser, historisk fra omkring 1.000 dollar for bestemte grundkonfigurationer. Den samlede pris omfatter også flowceller, reagenser, prøveforberedelse og analyse.

Oxford Nanopores fremtidige rolle afhænger af forholdet mellem nøjagtighed, pris, hastighed og anvendelser.

Teknologien kan vinde indpas i områder, hvor kemiske og optiske metoder i dag bruges.

Den kan også være særlig konkurrencedygtig ved mobil sekventering, små prøvevolumener og analyser med behov for lange læsninger. Udfaldet er ikke givet på forhånd.

Virksomheden forsker desuden i måling af proteiner, ændringer efter proteinsyntese og andre molekyler. Disse udviklingsområder har forskellig modenhed.

6 . Ginkgo Bioworks Holdings, Inc.

Ginkgo Bioworks udvikler platforme til cellemanipulation og organismer til konkrete formål. Forskningsprogrammer og partnerskaber omfatter:

• Cannabinoider
• Produktion af mRNA-vacciner og nukleinsyrebaserede lægemidler
• Fødevareproteiner
• Biologisk gødningsproduktion i partnerskab med Bayer
• Programmerbare mikrober mod tarmsygdomme
• Bioremediering af mikroplastik
• Biosikkerhed og påvisning af patogener
• Genanvendelse af affald og forurenende stoffer

Mange programmer anvender CRISPR eller lignende genredigeringsteknikker, blandt andet samarbejder om CAR-T-celler mod kræft.

En fælles platform til cellemanipulation kan betjene medicinalindustrien, landbruget, biosikkerhed og industrielle kemiske processer.

Adgang til ekspertise og infrastruktur kan mindske kundernes indledende investeringer, afhængigt af projektets behov.

De mange kunder og partnere illustrerer bredden af de undersøgte anvendelser.

Kilde: Ginkgo Bioworks

Big data-delen ligger i de omfattende cellebanker, datasæt og eksperimenter på tværs af organismer og anvendelser.

Aktien giver eksponering mod en platform til cellemanipulation frem for én bestemt behandling. Vurderingen bør omfatte vækst, kundernes efterspørgsel, omkostninger og kapitalbehov.

Mens mange CRISPR-virksomheder fokuserer på human medicin, arbejder Ginkgo også med landbrug, bioingeniørarbejde, energi og bioprodukter, herunder cannabinoider.

Flere biologiske data, genredigeringsværktøjer og AI kan udvide mulighederne, men sikrer ikke kommerciel succes for hvert program.

7. BenevolentAI SA (BAI.AS)

BenevolentAI anvender AI til lægemiddelforskning inden for kroniske sygdomme og kræft. Kandidaten BEN-2293 mod atopisk dermatitis nåede det primære sikkerhedsmål i et fase IIa-forsøg, men ikke de sekundære effektmål. I 2023 besluttede virksomheden ikke at bruge yderligere ressourcer på programmet.

Ud over modeller til celleaktivitet og proteinstrukturer undersøger BenAI-motoren et omfattende materiale af videnskabelige publikationer, dengang angivet til over 35 millioner, for at finde nye sammenhænge og hypoteser.

Hypoteserne indgår derefter i eksperimentel validering, in silico-analyse og undersøgelser af nye indikationer for kendte lægemidler.

Kilde: Benevolent

Genanvendelse af kendte lægemidler kan bygge på eksisterende viden. Det fjerner ikke behovet for at dokumentere sikkerhed og effekt ved en ny indikation, dosis, formulering eller patientgruppe. Et tidligere fase I-forsøg er ikke en generel godkendelse.

Virksomheden havde et samarbejde med AstraZeneca (AZN ) om fibrose og kronisk nyresygdom fra 2019, udvidet i 2022 til hjertesvigt og systemisk lupus erythematosus.

Den indgik desuden et samarbejde med Merck KGaA (MRK.DE ) om at finde lovende små molekyler inden for kræft og neuroinflammation med sin AI-platform.

BenevolentAI bidrog til at identificere baricitinibs potentiale mod COVID-19. Lillys lægemiddel fik en nødgodkendelse og senere FDA-godkendelse til bestemte indlagte voksne patienter, ikke til enhver form for COVID-19.

8. AbCellera

AbCellera udvikler teknologier til at finde og optimere antistofbaserede lægemidler.

Blandt platformene er GPCR og ionkanaler, som er vanskelige mål for udvikling af antistoffer. Et andet område er antistoffer, der aktiverer T-celler mod tumorceller, med det formål at forbedre forholdet mellem effekt og toksicitet. Resultatet skal dokumenteres for hver kandidat.

Kilde: AbCellera

I de historiske oplysninger havde virksomheden over 100 terapeutiske programmer med forskellige partnere, omkring halvdelen inden for kræft, og 13 molekyler i kliniske forsøg. To antistoffer mod COVID-19 havde fået amerikansk nødgodkendelse, ikke almindelig fuld godkendelse. Anvendelsen blev senere begrænset eller trukket tilbage på grund af nedsat effekt mod nye virusvarianter.

Kilde: AbCellera

Platformen udvælger antistoffer fra et stort antal kandidater ved hjælp af højkapacitetsanalyse af enkelte celler og maskinsyn.

9. BioXcel Therapeutics

BioXcel Therapeutics kalder sin tilgang genudvikling af lægemidler. AI anvendes til at undersøge kendte molekyler, også kandidater, som tidligere udviklere af forskellige årsager opgav.

Virksomheden undersøger også nye anvendelser af allerede godkendte produkter.

Kilde: BioXcel Therapeutics

Virksomheden har beskrevet omkring seks måneder til at formulere en hypotese og tolv måneder til den første validering med big data, maskinsyn, dyb læring og in silico-analyse. Det er ikke den samlede tid til klinisk udvikling og godkendelse.

En ny formulering eller anvendelse kan forbedre en behandling. Sikkerhed og effekt skal stadig dokumenteres for det nye formål.

Et eksempel er godkendelsen af IGALMI  til akut behandling af agitation forbundet med skizofreni eller bipolar lidelse type I eller II hos voksne. Virksomheden angav mindre end fire år fra projektstart til godkendelse.

IGALMI er en film med dexmedetomidin, som gives under tungen eller på indersiden af kinden. Den indeholder ikke en tilsat metabolisk stabilisator. FDA-mærkningen kræver sundhedsfagligt tilsyn og overvågning, blandt andet på grund af risiko for lavt blodtryk og langsom puls.

Kilde: BioXcel Therapeutics

I den omtalte periode undersøgte virksomheden yderligere anvendelser af BXCL501, en dexmedetomidin-formulering. Programmernes faser og prioriteringer ændrede sig over tid.

Et program omhandlede agitation forbundet med Alzheimers demens og anvendte BXCL501, en formulering af dexmedetomidin.

Et andet program undersøgte behandling i hjemmet af agitation ved skizofreni eller bipolar lidelse. Denne anvendelse var i 2024 eksperimentel og ikke dækket af IGALMIs eksisterende godkendelse.

Kilde: BioXcel Therapeutics

IGALMI viser, hvordan dataanalyse kan bidrage til nye formuleringer og anvendelser af kendte lægemidler. Hver anvendelse kræver sin egen kliniske og regulatoriske vurdering.

10 . Recursion Pharmaceuticals

Recursion Pharmaceuticals (RXRX ) anvender AI til lægemiddelforskning.

Målet er at reducere tid og omkostninger uden at fjerne de eksperimentelle og kliniske risici.

Virksomheden har fokuseret på at skabe reproducerbare datasæt og løse problemer som:

• Oplysninger i formater, der er vanskelige at behandle, herunder faxer, PDF-filer og scanninger.
• Data isoleret i adskilte arkiver med få eller ingen annotationer.
• Forskningsresultater, som er vanskelige at reproducere.

Recursion har bygget store automatiserede laboratorier og digitaliseret egne eksperimenter. Den omtalte dokumentation beskrev en kapacitet på op til omkring 2,2 millioner eksperimenter om ugen.

Virksomheden bruger højtydende computere og modeller trænet på milliarder af biologiske billeder. Billioner af beregnede relationer mellem gener og stoffer er modelbaserede forudsigelser, ikke tilsvarende mange eksperimentelt bekræftede interaktioner eller effektive behandlinger. Modellerne er ikke alle store sprogmodeller.

Kilde: Recursion

Recursion etablerede et samarbejde med Nvidia (NVDA ) og gjorde i januar 2024 Phenom-Beta tilgængelig via BioNeMo. Samarbejdet omfattede også adgang til computerressourcer gennem NVIDIA DGX Cloud.

Den egenudviklede portefølje fokuserede især på sjældne sygdomme og kræft. Antal kandidater og kliniske faser i præsentationerne er historiske oplysninger, der ændres med forsøgsresultater og prioriteringer.

Kilde: Recursion

På særligt komplekse områder som neurovidenskab og kræftmål, der er vanskelige at behandle, samarbejder Recursion med etablerede medicinalvirksomheder.

Eksempler er Roche inden for neurovidenskab og Bayer inden for svært behandlelige kræftmål.

Virksomheden indgår også aftaler om licensering af teknologi og data. Udveksling af oplysninger kan udvide partnernes datagrundlag inden for de aftalte vilkår og adgangsrettigheder.