Διαφάνεια Ταρτζαίνης – Πώς Αυτό το Συχνά Χρησιμοποιούμενο Χρώμα Τροφίμων Θα Μπορεί να Προωθήσει την Υγειονομική Περίθαλψη

Καλύτερη Προβολή για Επιστημονικές Αντιλήψεις

Η ιατρική έρευνα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από μελέτες σε ζωικά μοντέλα, και η πρόοδός μας στην ιατρική έχει επηρεαστεί βαθιά από καλύτερες αναλυτικές μεθόδους, συμπεριλαμβανομένων όλων των στοιχείων της πολυομικής: γονιδιωματική, μεταγραφομετρία, πρωτεομετρία, μεταβολομετρία κ.λπ.

Ωστόσο, μερικές φορές, πολύ λιγότερο προχωρημένες παρατηρήσεις είναι οι πιο χρήσιμες. Για παράδειγμα, κινήσεις οργάνων, μέγεθος φλεβών κ.λπ. Αυτό είναι πιο δύσκολο απ’ ό,τι φαίνεται, καθώς δεν είναι πρακτικό ούτε δυνατό με λογικό προϋπολογισμό να χρησιμοποιηθούν προχωρημένες τεχνικές απεικόνισης όπως σαρωτές και MRI σε χιλιάδες ποντίκια το μήνα.

Ιδανικά, οι ερευνητές θα ήθελαν να μπορούν να κοιτάζουν απευθείας μέσα στο σώμα και τα όργανα των δοκιμαστικών δειγμάτων, με το χαμηλότερο δυνατό κόστος.

Αυτό μπορεί να γίνει πραγματικότητα, χάρη στην εργασία όχι λιγότερων από 21 ερευνητών του Πανεπιστημίου Stanford. Ανακάλυψαν ότι ένα κοινό μόριο χρωστικού που χρησιμοποιείται ως βαφή τροφίμων μπορεί ουσιαστικά να κάνει το σώμα των ποντικών «διαφανές» για ανάλυση, και δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στην αξιόλογη επιστημονική έκδοση Science, με τίτλο «Achieving optical transparency in live animals with absorbing molecules».

Πώς να Δείτε Μέσα στα Σώματα

Η έρευνα ξεκίνησε παρατηρώντας τους περιορισμούς πολλών μεθόδων οπτικής απεικόνισης βαθιάς ιστού, συμπεριλαμβανομένων της μικροσκοπίας δύο φωτονίων, της φθορισμού κοντινής υπέρυθρης περιοχής II, και του οπτικού καθαρισμού ιστών.

Όλες παρέχουν κάποιες πληροφορίες, αλλά είτε λείπει η επαρκής εμβάθυνση και ανάλυση, είτε δεν είναι κατάλληλες για ζωνά ζώα. Έτσι, η καλή εσωτερική οπτικοποίηση ζωντανών ζώων παραμένει μια ανεξιχνίαστη ανάγκη μεταξύ βιολόγων και ιατρικών ερευνητών.

Οι ερευνητές θεωρητικοποίησαν από μια φυσική αρχή που ονομάζεται μοντέλο ταλαντωτή Lorentz. Χωρίς να εισέρχουμε σε βάθος τη φυσική, είναι μια αρχή που καθορίζει πώς τα άτομα αντιδρούν σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα (που περιλαμβάνουν το ορατό και το μη ορατό φως).

Από αυτή τη θεμελιώδη αρχή, οι ερευνητές συμπεραίνουν ότι συγκεκριμένα μόρια, όταν διαλύονται στο νερό, αυξάνουν το δείκτη διάθλασης των διαλυμάτων βάσει νερού.

Αντίστροφα, αυτό θα έκανε το νερό και τα λιπίδια να έχουν σχεδόν τον ίδιο δείκτη διάθλασης, καθιστώντας ολόκληρο το σώμα εξίσου διαφανές σε ορισμένες συχνότητες φωτός.

Πηγή: Science

«Προβλέψαμε ότι μόρια χρωστικών με έντονα απορροφητικά αποκοπές στο φάσμα του κοντινού υπεριώδους (300 έως 400 nm) και στην μπλε περιοχή του ορατού φάσματος (400 έως 500 nm) είναι αποτελεσματικά στην αύξηση του πραγματικού μέρους του δείκτη διάθλασης του υδατικού μέσου σε μεγαλύτερα μήκη κύματος όταν διαλύονται στο νερό.

Ως αποτέλεσμα, τα διαλυτά στο νερό χρωστικά μπορούν αποτελεσματικά να μειώσουν τη διαφορά RI μεταξύ νερού και λιπιδίων, οδηγώντας σε οπτική διαφάνεια ζωντανών βιολογικών ιστών.»

Εύρεση Ταρτζαίνης

Από μια θεωρητική αντίληψη, προχώρησαν στην αναζήτηση ενός πραγματικού χρωστικού μορίου που θα ταιριάζει στα απαιτούμενα χαρακτηριστικά. Βρήκαν ότι η ταρτζαίνη, ένα κοινό χρώμα τροφίμων εγκεκριμένο από τον Αμερικανικό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA).

Διευκρίνισαν ότι η ταρτζαίνη είχε το αποτέλεσμα να κάνει με αντιστροφή το δέρμα, τους μύες και τους συνδετικούς ιστούς διαφανείς σε ζωντανά τρωκτικά. Δοκιμάζοντας σε υδρογέλες που μιμούνται το σκέδαση του ιστού και σε εξωσυνεδριακούς (δειγματοληπτικούς/εξαγόμενους) βιολογικούς ιστούς, διαπίστωσαν επίσης ότι η ανάλυση εικόνας θα μπορούσε να μειωθεί στο επίπεδο μικρομέτρου.

Πηγή: Science

«Διαφανή» Ποντίκια

Στην πράξη, αυτό σήμαινε ότι υπό τις κατάλληλες συνθήκες φωτισμού, οι ερευνητές μπορούσαν να παρατηρήσουν τα βαθύτερα ιστούς, βλέποντας μέσα από το δέρμα και τους επιφανειακούς ιστούς των ποντικών.

Πηγή: Science

Χρησιμοποιώντας απορροφητικά μόρια χρωστικών, μπορούμε να μετατρέψουμε το τυπικά αδιαφανές κοιλιακό ενός ζωντανού ποντικού σε διαφανές μέσο. Αυτό το «διαφανές κοιλιακό» επιτρέπει την άμεση οπτικοποίηση νευρώνων του εντέρου που έχουν επισημανθεί με φθορίζουσες πρωτεΐνες, καταγράφοντας τις κινήσεις τους που αντικατοπτρίζουν την υποκείμενη κινητικότητα του εντέρου σε ζωντανά ποντίκια.

Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για άλλα μέρη του σώματος του ποντικού εκτός του κοιλιακού, όπως για παράδειγμα «το τριχωτό της κεφαλής ενός ποντικού για οπτικοποίηση των εγκεφαλικών αιμοφόρων αγγείων» ή «το πίσω άκρο του ποντικού για υψηλής ανάλυσης μικροσκοπική απεικόνιση των μυϊκών σαρκωμάτων».

Αυτό επίσης υποδηλώνει ότι θα μπορούσαν να ανακαλυφθούν άλλα παρόμοια μέσα, ίσως με ακόμη μεγαλύτερη αποδοτικότητα και χαμηλότερο κόστος χρήσης.

Επένδυση στη Βιολογική Απεικόνιση

Από την αρχή της σύγχρονης ιατρικής, η επιστημονική πρόοδος έχει μεταφερθεί από βελτιώσεις στα εργαλεία παρατήρησης, από το πρώτο μικροσκόπιο μέχρι τους σημερινούς γονιδιωματικούς αλληλουχιαστές.

Αυτό παραμένει αληθές και σήμερα, με πληθώρα νέων τεχνικών που εμφανίζονται, από τα «διαφανή» ποντίκια που συζητήθηκαν εδώ μέχρι τις προχωρημένες τρισδιάστατες απεικονίσεις ζωντανών ιστών.

Αν δεν ενδιαφέρεστε να επιλέξετε εταιρείες βιοτεχνολογίας ή ιατρικής απεικόνισης, μπορείτε επίσης να εξετάσετε ETFs όπως το Global X Aging Population ETF (AGNG), το ARK Genomic Revolution ETF (ARKG), ή το Vanguard Health Care ETF (VHT) που θα προσφέρουν πιο διαφοροποιημένη έκθεση για να εκμεταλλευτείτε την αυξανόμενη βιομηχανία υγείας και βιοτεχνολογίας που σχετίζεται με τη μακροζωία.

Ή μπορείτε να συμβουλευτείτε το άρθρο μας για τα «5 Καλύτερες Εταιρείες Αλληλούχισης Γονόμου».

Εταιρείες Ιατρικής Απεικόνισης & Δεδομένων

1. Illumina, Inc.

Η Illumina είναι η κορυφαία εταιρεία γονιδιωματικής, μακράν η μεγαλύτερη και πιο εδραιωμένη στον κλάδο, με έσοδα 1,2 δισ. δολαρίων, που αυξήθηκαν κατά 11 % CAGR τα τελευταία 5 χρόνια.

Πηγή: Illumina

Όπως οι περισσότερες εταιρείες αλληλούχισης γονιδίων, η Illumina κερδίζει χρήματα από την πώληση των αλληλουχιαστών, αλλά κυρίως από την πώληση των αναλώσιμων που χρησιμοποιούν οι αλληλουχιαστές, με έσοδα ανά μηχάνημα που συνήθως αυξάνονται με την πάροδο του χρόνου καθώς το μηχάνημα χρησιμοποιείται σε πλήρη χωρητικότητα.

Το νέο μοντέλο αλληλουχίας γονιδίων της εταιρείας, NovaSeqX, είναι επιτυχία, με 390 αποστολές συνολικά για το 2023. Αυτό έχει επιταχύνει την υιοθέτηση μαζικής αλληλούχισης γονιδίων μεταξύ των πελατών της Illumina με περισσότερες πολυ‑ομικές αναλύσεις (συνδυάζοντας πολλαπλές τεχνικές «‑omics») και μεγαλύτερη κλίμακα για μονοκύτταρες και χωρικές αναλύσεις.

Κατά τη συζήτηση για την Illumina, απαιτείται μια εκτενής εξήγηση για μια νέα εφαρμογή γονιδιωματικής, την ανίχνευση καρκίνου σε δείγμα αίματος που ονομάζεται υγρή βιοψία. Η Illumina εργάστηκε σε αυτήν την τεχνολογία και στη συνέχεια την αποχώρησε σε μια εταιρεία που ονομάζεται Grail.

Η Grail είναι πολύ επιτυχημένη από τεχνική και εμπορική άποψη, με 7 500 παρόχους που συνταγογραφούν τα τεστ της Grail και έχουν περάσει το ορόσημο των 100 000 εκτελεσμένων τεστ. Επίσης, ανίχνευσε το 92 % των υποτροπών καρκίνου σε 6 διαφορετικούς τύπους αίματος.

Πολλά χρόνια αργότερα, η Illumina θα επανααποκτούσε αυτήν την εταιρεία σε πολύ υψηλότερη τιμή.

Αυτό προκάλεσε αρκετά προβλήματα. Πρώτον, οι ρυθμιστικές αρχές τόσο στις ΗΠΑ όσο και στην ΕΕ εξέφρασαν ανησυχίες για κίνδυνο μονοπωλίου, με την Illumina να είναι προμηθευτής μηχανημάτων αλληλούχισης γονιδίων σε πολλούς ανταγωνιστές της Grail.

Αυτό οδήγησε σε πρόστιμο €432 εκατ. από την ΕΕ. Εάν αυτή η απόφαση που απαγορεύει την εξαγορά δεν λυθεί, «η Illumina θα αποχωρίσει τη Grail εντός ενός έτους εάν δεν κερδίσει την πρόκλησή της στο δικαστήριο της ΕΕ.»

Πηγή: Illumina

Ένα άλλο σύνολο προβλημάτων προέκυψε από τις συνθήκες του δαπανηρού αποσπασμένου Grail, τη συγκέντρωση χρημάτων και την επαναίθρηση στην Illumina.

Ο επενδυτής-ενεργιστής Carl Icahn έχει επιτεθεί στο διοικητικό συμβούλιο της εταιρείας και υπαινίχθηκε ότι ενδέχεται να έγιναν ανέντιμες ή κακόβουλες συναλλαγές υπέρ των εσωτερικών συμφερόντων εις βάρος των μετόχων. Η SEC επίσης διερευνά το ζήτημα.

Μέχρι στιγμής, ο Διευθύνων Σύμβουλος έχει αντικατασταθεί, ένα άλλο μέλος του διοικητικού συμβουλίου αποχώρησε, 4 νέα μέλη διοικητικού συμβουλίου έχουν διοριστεί, και η Illumina έχει δημοσιεύσει μια «Ενημέρωση με Έμφαση στη Διαχείριση». Μπορείτε επίσης να διαβάσετε περισσότερα για αυτές τις υποψίες και κατηγορίες σε αυτή τη σειρά άρθρων από το Non‑GAAP investing.

Η μετοχή της εταιρείας έχει πέσει απότομα από τα υψηλά του τον Ιούλιο 2021 κατά σχεδόν 80 %, επιστρέφοντας στα επίπεδα του 2013.

Αυτή ήταν μια αρκετά σοκαριστική κατάσταση για μια μεγάλη και εδραιωμένη εταιρεία όπως η Illumina, ανεξάρτητα από το κατά πόσο αυτές οι κατηγορίες είναι αληθινές ή όχι, καθώς αντανακλά αρνητικά στην διαχείριση της εταιρείας σχετικά με την απόσυρση της Grail στην αρχή. Τουλάχιστον, αυτό αποδείχθηκε ως δαπανηρό λάθος.

Οι επενδυτές θα ήθελαν να αξιολογήσουν αν είναι έτοιμοι να ακολουθήσουν τον Carl Icahn, έναν θρυλικό και αμφιλεγόμενο επενδυτή‑ενεργιστή με εντυπωσιακό ιστορικό.

Και αν η κακή διακυβέρνηση των τελευταίων ετών είναι πλέον πλήρως τιμολογημένη, και ίσως έχει ζημιώσει την αποτίμηση της εταιρείας υπερβολικά σε σύγκριση με την πολύ ισχυρή επιχειρηματική ηγεσία της στην γενετική αλληλούχιση.

2. 10x Genomics, Inc.

Η 10x Genomics (TXG ) είναι ηγέτης στη χωρική βιολογία, η οποία μελετά το γονόμου και το μεταγραφικό σύνολο σε 3Δ, επιτρέποντας την οπτικοποίηση της δραστηριότητας των γονιδίων σε κυτταρικό ή ακόμη και ενδοκυτταρικό επίπεδο.

Η εταιρεία ιδρύθηκε το 2012, με τον Serge Saxonov μεταξύ των ιδρυτών της, διευθυντή Έρευνας & Ανάπτυξης της εταιρείας εξατομικευμένων γονιδιακών δοκιμών 23andMe.

Η 10x Genomics αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας ένα μείγμα Έρευνας & Ανάπτυξης (πλέον $1 δισ. επενδύσεις σε R&D μέχρι τώρα) και εξαγορών. Σημαντικό, η πλατφόρμα Visium αποκτήθηκε μέσω της εξαγοράς της Spatial Transcriptomics το 2018.

Πηγή: 10x Genomics – 10x Genomics acquisitions timeline

Αυτό είναι επίσης ο τρόπος με τον οποίο η 10x Genomics απέκτησε την πλατφόρμα Xenium μέσω της εξαγοράς των Readcoor και Cartana το 2020.

Το 2020, λάνσαρε επίσης την πλατφόρμα Chromium, η οποία ενημερώθηκε το επόμενο έτος σε Chromium X.

Μέσω της εξαγοράς του Tetramer Shop το 2021, η 10x Genomics παρουσίασε επίσης το BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) το 2022. Επιτρέπει στους ερευνητές να εντοπίζουν λεπτομερώς τα συστατικά του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτό θα μπορούσε να είναι πολύ επιδραστικό στην έρευνα ανοσίας και νέων ασθενειών.

Τα έσοδα αυξήθηκαν κατά 17 % από έτος σε έτος το Q2 2023, οδηγούμενα από τις πωλήσεις Xenium, με το ορόσημο των 100 μονάδων που πωλήθηκαν να περάσει τον Αύγουστο 2023.

Η εταιρεία επίσης κατέκτησε τον Σεπτέμβριο 2023 μια κρίσιμη νίκη εναντίον του κύριου ανταγωνιστή της, Nanostring. Η Nanostring έχει προς το παρόν απαγορευτεί από την πώληση των οργάνων CosMx Spatial Molecular Imager (SMI) στην πλειονότητα της ΕΕ για παραβίαση των πατεντών της 10x Genomics.

Η εταιρεία βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο, κάπως παρόμοιο με τις πρώτες μέρες της Illumina. Προς το παρόν, η χωρική βιολογία περιορίζεται στον ακαδημαϊκό και θεμελιώδη ερευνητικό χώρο. Αλλά όπως πολλές βιοτεχνολογίες, μπορεί κάποια μέρα να γίνει ευρέως διαδεδομένη, να μετατραπεί σταδιακά σε ιατρικό εργαλείο, και στη συνέχεια σε «ρουτινική» δοκιμή. Σε κάθε περίπτωση, η αυξανόμενη δεξαμενή εγκατεστημένων μηχανημάτων θα πρέπει να οδηγήσει σε αυξημένες πωλήσεις αναλώσιμων και ανάπτυξη εσόδων.