5 Beste Unternehmen für Genomsequenzierung

Die genomische und multi‑omische Revolution

Die erste Entschlüsselung des menschlichen Genoms begann 1990 und wurde 2003 erstmals abgeschlossen. Sie kostete zudem erstaunliche 3 Milliarden US‑Dollar.

Springt man 20 Jahre vorwärts, sind die Kosten für die Genomsequenzierung auf 600 $ pro Genom gesunken. Das entspricht einer Kostenreduktion um das 5.000.000‑fache! Und sie könnten auf nur 200 $ fallen.

Das hat die Herangehensweise an die Genomik aus medizinischer Sicht völlig verändert. Es ermöglicht die Erzeugung und Analyse einer riesigen Datenmenge, sodass jeder Mensch potenziell Zugang zu fortschrittlicher, personalisierter Medizin hat, die seinem einzigartigen genetischen Code entspricht.

Da die Genomik zu einer grundlegenden medizinischen Dienstleistung wird, werden Unternehmen für Genomsequenzierung von einem schnell wachsenden Markt und zahlreichen Anwendungen profitieren, von Ernährung und Altersprävention bis hin zur frühen Krebsfrüherkennung.

Und das ist noch nicht alles. Dieselbe Technologie, die für die Sequenzierung der DNA des Genoms verwendet wurde, kann auch zur Schaffung völlig neuer wissenschaftlicher Felder genutzt werden:

• Metagenomik: Sequenzierung des Genoms der Bakterien, die in unserem Darm leben, und die unsere Gesundheit stark beeinflussen.
• Transkriptome& Epigenetik: Wenn das Genom der Bauplan ist, zeigen die Transkriptome, wie der Bauplan in der Praxis und in Echtzeit verwendet wird. Dies wird voraussichtlich sehr relevant sein, um viele unheilbare Krankheiten und Stoffwechselprobleme zu lösen.
• Agrigenomik: Verwendung von Genomik zur Verbesserung landwirtschaftlicher Erträge und der Produktivität von Nutztieren.
• Ökologische Studien: genaue Bewertung der Gesundheit eines Ökosystems und seiner genetischen Vielfalt.
• Synthetische Biologie: Die Schaffung neuer Gene, Merkmale oder ganzer Organismen mit einem spezifischen Zweck: zum Beispiel Kunststoff‑abbauende Bakterien oder biobrennstoffproduzierende Algen.

Quelle: PacBio

5 Beste Unternehmen für Genomsequenzierung / Aktien

Dieser Artikel behandelt die 5 besten börsennotierten Unternehmen für Genomsequenzierung. Er berücksichtigt nicht gleichwertig relevante, aber privat notierte Unternehmen wie Ultima Genomics oder Chinesisches MGI. 

1. Illumina, Inc.

Illumina ist das führende Genomik‑Unternehmen, bei weitem das größte und etablierteste in der Branche, mit einem Umsatz von 1,2 Milliarden US‑Dollar, der in den letzten 5 Jahren um 11 % CAGR gewachsen ist.

Quelle: Illumina

Wie die meisten Unternehmen für Genomsequenzierung verdient Illumina Geld beim Verkauf der Sequenzierer, vor allem jedoch beim Verkauf der von den Sequenzierern genutzten Verbrauchsmaterialien, wobei der Umsatz pro Gerät im Laufe der Zeit typischerweise steigt, wenn es zunehmend zur vollen Kapazität genutzt wird.

Das neue Genomsequenzierer‑Modell des Unternehmens, NovaSeqX, ist ein Erfolg, mit 109 Auslieferungen im 2. Quartal 2023 und voraussichtlich 390 Auslieferungen für das Jahr 2023. Dies hat die Einführung von Massengenomsequenzierung bei Illuminas Kunden beschleunigt, mit mehr Multi‑Omics‑Analysen (Kombination mehrerer „‑omics“-Techniken) und größerem Umfang für Einzelzell‑ und räumliche Analysen.

Bei der Diskussion über Illumina ist eine ausführliche Erklärung für eine neue Genomik‑Anwendung erforderlich, die Krebsdetektion in einer Blutprobe, genannt Liquid Biopsy. Illumina arbeitete an dieser Technologie und spaltete sie später in ein Unternehmen namens Grail aus.

Grail ist sowohl technisch als auch kommerziell sehr erfolgreich, mit 7.500 Anbietern, die Grails Tests verordnen, und hat im 2. Quartal 2023 die Schwelle von 100.000 durchgeführten Tests überschritten. Zudem erkannte es 92 % der Krebsrezidive bei sechs verschiedenen Blutkrebserkrankungen.

Einige Jahre später würde Illumina dieses Unternehmen zu einem deutlich höheren Preis zurückerwerben.

Dies führte zu mehreren Problemen. Erstens äußerten Regulierungsbehörden in den USA und der EU Bedenken hinsichtlich eines Monopolrisikos, da Illumina Lieferant von Genomsequenziergeräten für viele von Grails Konkurrenten ist.

Dies führte zu einer Geldstrafe von 432 Mio. € durch die EU. Wenn diese Entscheidung, die Übernahme zu verbieten, nicht aufgehoben wird, „Illumina wird Grail innerhalb eines Jahres veräußern, wenn es die Klage vor dem EU‑Gericht nicht gewinnt.“

Quelle: Illumina

Ein weiterer Problembereich ergab sich aus den Bedingungen des kostspieligen Grail‑Spin‑offs, der Kapitalbeschaffung und der Wiedereingliederung in Illumina.

Der Aktivist Investor Carl Icahn hat den Vorstand des Unternehmens angegriffen und impliziert, dass potenziell unehrliche oder böswillige Geschäfte zugunsten von Insidern gegen die Interessen der Aktionäre durchgeführt wurden. Die SEC untersucht diese Angelegenheit ebenfalls.

Bisher wurde der CEO ausgetauscht, ein weiteres Vorstandsmitglied hat das Unternehmen verlassen, vier neue Vorstandsmitglieder wurden eingesetzt, und Illumina hat ein „Stewardship‑Focused Update“ veröffentlicht. Weitere Informationen zu diesen Verdachtsmomenten und Anschuldigungen finden Sie in dieser Artikelserie von Non‑GAAP Investing.

Die Aktie des Unternehmens ist seit den Höchstständen im Juli 2021 um fast 80 % gefallen und liegt wieder auf dem Niveau von 2013.

Dies ist eine ziemlich schockierende Situation für ein großes und etabliertes Unternehmen wie Illumina, unabhängig davon, wie wahr diese Anschuldigungen sind, da sie die Management‑Entscheidung, Grail zunächst zu veräußern, in ein schlechtes Licht rücken. Zumindest hat sich dies als kostspieliger Fehler erwiesen.

Investoren werden prüfen wollen, ob sie bereit sind, sich Carl Icahn anzuschließen, einem legendären und umstrittenen Aktivisten‑Investor mit beeindruckender Erfolgsbilanz. Und ob die mangelhafte Unternehmensführung der letzten Jahre nun vollständig eingepreist ist und möglicherweise die Bewertung des Unternehmens übermäßig beschädigt hat.

2. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics ist ein führendes Unternehmen im Bereich der räumlichen Biologie, das das Genom und das Transkriptom in 3D untersucht und die Visualisierung der Genaktivität auf zellulärer oder sogar intrazellulärer Ebene ermöglicht.

Das Unternehmen wurde 2012 gegründet, wobei Serge Saxonov zu den Gründern gehörte, dem Leiter der Forschung und Entwicklung des personalisierten Genom‑Testunternehmens 23andMe.

10x Genomics wuchs durch eine Kombination aus Forschung und Entwicklung (über 1 Milliarde US‑Dollar, die bisher in F&E investiert wurden) und Übernahmen. Besonders bemerkenswert ist, dass die Visium‑Plattform 2018 durch die Übernahme von Spatial Transcriptomics erworben wurde.

Quelle: 10x Genomics: Zeitplan der Übernahmen von 10x Genomics

So erwarb 10x Genomics auch seine Xenium -Plattform durch die Übernahme von Readcoor und Cartana im Jahr 2020.

Im Jahr 2020 brachte es zudem die Chromium‑Plattform auf den Markt, die ein Jahr später zu Chromium X aktualisiert wurde.

Durch die Übernahme von Tetramer Shop im Jahr 2021 führte 10x Genomics zudem 2022 BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) ein. Es ermöglicht Forschern, Komponenten des Immunsystems im Detail zu identifizieren. Dies könnte in der Forschung zu Immunität und neuen Krankheiten sehr wirkungsvoll sein.

Der Umsatz wuchs im 2. Quartal 2023 um 17 % im Jahresvergleich, angetrieben durch Xenium‑Verkäufe, wobei die Schwelle von 100 verkauften Einheiten im August 2023 überschritten wurde.

Das Unternehmen erzielte im September 2023 einen entscheidenden Sieg gegen seinen Hauptkonkurrenten Nanostring. Nanostring ist derzeit in den meisten EU‑Ländern vom Verkauf seiner CosMx Spatial Molecular Imager (SMI)‑Instrumente ausgeschlossen, weil es 10x‑Genomics‑Patente verletzt.

Das Unternehmen befindet sich noch in einer frühen Phase, ähnlich den Anfängen von Illumina. Derzeit ist die räumliche Biologie auf die akademische und grundlagenforschende Welt beschränkt. Wie viele Biotechnologien könnte sie jedoch eines Tages weit verbreitet werden, allmählich zu einem medizinischen Werkzeug werden und schließlich zu einem „Routine“-Test. In jedem Fall sollte der wachsende Pool installierter Geräte den Verkauf von Verbrauchsmaterialien und das Umsatzwachstum antreiben.

3. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore nutzt eine einzigartige Genomsequenzierungstechnologie, die auf Flow‑Cells basiert. Dadurch kann DNA „gelesen“ werden, wenn sie die Nanoporen durchquert, nicht durch chemische Verfahren, sondern direkt durch Messung eines elektrischen Stroms. So ist dies gewissermaßen das erste Mal, dass ein Computer eine genetische Sequenz (DNA & RNA) in Echtzeit lesen kann.

Quelle: Oxford Nanopore

Ein weiterer einzigartiger Vorteil der Technologie des Unternehmens besteht darin, dass sie längere genetische Sequenzen als konventionelle Sequenzierungsmethoden lesen kann. Lange Sequenzen und das Echtzeit‑Lesen können zu besseren und schnelleren Ergebnissen führen, was für die Krebsanalyse oder Infektionskrankheiten wie antibiotikaresistente Bakterien wichtig ist.

Schließlich ermöglicht die elektrische Messung kleinere und mobilere Sequenzierer, eine Verbesserung gegenüber den bisher genutzten riesigen Maschinen. Dadurch kann das Unternehmen ein breites Spektrum an Sequenzierern herstellen, darunter langsamere, kleinere und deutlich günstigere Geräte, beginnend bei 1.000 $, was den Sequenzierungsmarkt radikal erweitern könnte, da mobile oder kostengünstige Sequenzierung bislang keine Option war.

Die Umsätze von Oxford Nanopore wuchsen in den letzten 4 Jahren um 46 % CAGR, dank 7.300 Kunden im 2. Quartal 2023, von denen 640 in den letzten 12 Monaten gewonnen wurden.

Quelle: Oxford Nanopore

Aufgrund seiner radikal neuen Technologie ist unklar, wo Oxford in einem reiferen Genomsequenzierungs‑Ökosystem Platz finden wird.

Es könnte die etablierte Technologie des chemischen/optischen Lesens von Genomen vollständig ersetzen.

Oder es könnte zu einer erfolgreichen, aber nischigen Anwendung für Sequenzierung mit geringem Volumen oder mobil werden oder für Sequenzierungen, die ein hochgenaues Lesen langer genetischer Sequenzen erfordern.

Das Unternehmen plant zudem, die Analyse von Proteinen, post‑translationalen Modifikationen von Proteinen oder kleinen Molekülen sowie weitere Messungen an der äußersten Grenze der Lebenswissenschaften auszudehnen.

4. Pacific Biosciences of California, Inc.

Einige Jahre nach Illumina gegründet, ist PacBio seitdem der kleinere Akteur im Bereich der Genomsequenzierung. Trotz seiner geringeren Größe bleibt die Ausrüstung des Unternehmens auf höchstem Leistungsniveau.

PacBio erwarb kürzlich 2021 Omniome, was ihm einen Genauigkeitsvorteil beim Lesen sehr langer oder kurzer genetischer Sequenzen verschaffte. Dieser Vorteil wurde durch die spätere Übernahme von Apton für 110 Mio. $ im August 2023 weiter verstärkt, die ebenfalls auf Kurzlese‑Sequenzierung mit hoher Durchsatzrate (SR‑HI) spezialisiert ist.

Quelle: PacBio

PacBios Onso‑Systeme beginnen nun mit dem Versand an Kunden, und ihr Start wurde vom Unternehmen als „bester Start in der Geschichte von PacBio“ beschrieben. Es wird sich auf kurze Sequenzen spezialisieren, während das Revio‑HiFi‑System lange Sequenzen lesen und rund um die Uhr arbeiten kann, sodass es 1.300 vollständige menschliche Genome pro Jahr (etwa 4 pro Tag) verarbeitet. Später wird das Revio‑HiFi durch das HT‑SBB‑System ersetzt, das voraussichtlich die Apton‑Technologie integriert.

PacBio erwartet, dass lange Sequenzen viel schneller wachsen als der breitere NGS‑Markt, und behauptet, dass seine Systeme zehnmal genauer seien als die Konkurrenz.

Quelle: PacBio

Interessanterweise könnte es auch die Gesamtkosten der Genomsequenzierung senken. Kurze Sequenzen müssen zu einem umfassenden Ganzen zusammengesetzt werden, ohne zu technisch zu werden. So kann ein 500 $‑Kurzlese‑Genom schnell zusätzliche Analysen im Wert von weiteren 1.000 $ erfordern, um als diagnostisches Werkzeug tatsächlich nützlich zu sein.

Ein Revio‑Langsequenz‑Analyse für 950 $ ist dank höherer Genauigkeit in der Lage, diesen Schritt zu vermeiden, und ist für diagnostische Anwendungen günstiger.

PacBios Fokus auf hochpräzise Langsequenz‑Analysen sollte ihm in den nächsten Jahren einen Vorsprung im Diagnostikbereich verschaffen. Das Management von PacBio glaubt, dass dies die Marktdurchdringung im Bereich der menschlichen Genomik von 5 % auf 10 % und in der Onkologie (Krebs) von 1 % auf 5 % steigern könnte.

Während PacBio hauptsächlich auf den jahrzehntelangen Wettbewerb mit Illumina fokussiert ist, könnte es auch mit Oxford Nanopore im Diagnostik‑/Langsequenz‑Markt konkurrieren müssen.

Mit seiner Geschichte als kleinerer Konkurrent von Illumina ist PacBio ein gewisser Underdog im Feld und kein neues „aufregendes“ Startup. Das bedeutet jedoch nicht, dass es nicht wettbewerbsfähig ist; wenn es gelingt, den Nischenmarkt, auf den es sich derzeit spezialisiert hat, zu erobern, könnte es den Markt positiv überraschen, indem es sich von seinem historischen Rivalen differenziert.

5. NanoString Technologies, Inc.

NanoString wurde 2003 gegründet, um die an dem Seattle Institute for Systems Biology erfundene digitale molekulare Barcoding‑Technologie zu nutzen.

Quelle: NanoString

Bis 2008 hatte das Unternehmen sein erstes Produkt, nCounter, auf den Markt gebracht, was einen großen Fortschritt in der Transkriptomik (Studie von mRNA) darstellte. nCounter trieb das Unternehmen voran, während es die nächsten Schritte entwickelte. 2019 wurde das GeoMx eingeführt, gefolgt von CosMx und der digitalen Plattform AtoMX.

GeoMx ist dafür konzipiert, die RNA‑Expression in ganzen Geweben zu untersuchen und kann zudem über 150 Proteine analysieren, mehr Zielmoleküle als das Xenium von 10x. CosMx Single Molecular Imager (SMI) hingegen kann eine einzelne Zelle und das Geschehen darin für RNA sowie bis zu 64 Proteinziele untersuchen, möglicherweise bis zu 120 im Jahr 2024.

Quelle: NanoString

NanoString war maßgeblich an der Explosion wissenschaftlicher Publikationen beteiligt, die räumliche Biologie nutzen. Keine weniger als 7.117 Publikationen erwähnen NanoString‑Geräte aus verschiedenen Bereichen wie Krebsforschung, Infektionskrankheiten (einschließlich COVID‑19), Immunologie, Landwirtschaft oder Neurologie.

NanoString befindet sich in einem erbitterten Rechtsstreit mit 10x Genomics. Die jüngste gerichtliche Anordnung des EU‑Patentregulators würde 10 % von NanoString betreffen, falls das Unternehmen seine Berufung nicht gewinnt. Obwohl es also kein Todesstoß ist, stellt dies dennoch schlechte Nachrichten für ein junges Unternehmen mit negativen Cashflows dar.

Die Märkte zeigen deutlich Besorgnis über die langfristige Lebensfähigkeit von NanoString, da die Aktie unter 2 $/Aktie liegt, gegenüber einem Höchststand von 79 $ im Jahr 2021, und dem IPO‑Preis von 9,1 $/Aktie im Jahr 2013.

Investoren werden die Pläne des Unternehmens, bis 2025 die Rentabilität zu erreichen prüfen und feststellen wollen, ob der Kursrückgang übermäßig ist und eine Chance darstellt, wobei zu berücksichtigen ist, dass das Unternehmen seinen Cash‑Burn im 3. Quartal 2023 um 50 % reduziert hat.