Biotechnologie
10x Genomics (TXG) : Porter les données biologiques à un nouveau niveau
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Pourquoi la biologie spatiale est importante
La dernière décennie a vu l’essor des thérapies de précision et du séquençage de nouvelle génération (NGS), qui ont révolutionné le diagnostic et la médecine. Ces méthodes ont permis aux médecins et aux chercheurs de passer d’une approche qui cible l’ensemble du corps (comme les médicaments) à des traitements ou des méthodes de détection sur‑mesure et ciblés, centrés sur un type spécifique de cellule ou de séquence d’ADN.
Pourtant, ce n’est pas le dernier niveau d’analyse biologique possible. Même dans un organe ou un type de tissu donné (par exemple le cerveau ou une tumeur), les cellules individuelles se comportent très différemment les unes des autres.
Ainsi, alors que les séquenceurs NGS agrègent les données de milliers voire de millions de cellules simultanément, les chercheurs ont souvent besoin de comprendre ce qui se passe dans une seule cellule à la fois, avec une précision au niveau du nanomètre. Pour atteindre ce niveau d’analyse détaillée, un nouveau domaine scientifique a été créé : la biologie spatiale. Et une entreprise s’impose comme leader dans ce domaine : 10x Genomics (TXG ).
TXG Graphique du prix
Qu’est‑ce que la biologie spatiale ?
Ce que mesure la biologie spatiale (et pourquoi)
Au lieu d’observer le « mélange » de molécules dans un échantillon, la biologie spatiale peut déterminer où, dans un tissu ou une cellule unique, se trouve une molécule d’intérêt, comme une séquence spécifique d’ARN. Et cela peut être en 2D ou en 3D.
Cela indique aux chercheurs comment les cellules interagissent entre elles, comment les mécanismes de défense s’activent, comment une cellule réagit au contact d’un virus, etc.
Cela présente également l’avantage de fournir des données beaucoup plus sensibles. Alors que les données provenant de quelques cellules pourraient être noyées dans un échantillon plus grand, l’approche ciblée de la biologie spatiale peut révéler les rôles clés de phénomènes localisés ou de types cellulaires rares.
Plus important encore, les données recueillies peuvent être contextualisées avec l’activité plus large des cellules environnantes dans un tissu, ce qui est bien plus informatif qu’une analyse d’une cellule isolée ou d’une microdissection.
« La transcriptomique résolue spatialement met en évidence la maturation et l’expansion de ces technologies, offrant aux biologistes des vues exceptionnelles de la biologie des cellules uniques tout en conservant les informations de contexte spatial. »
Nature : Méthode de l’année 2020 : transcriptomique résolue spatialement
Principales modalités du spatial‑omique
La biologie spatiale peut être utilisée pour comprendre les cellules vivantes et analyser des signaux spécifiques. Parmi les nombreux types d’activités biologiques mesurables de cette façon, les plus importantes sont :
- Génomique spatiale : l’analyse de l’ADN et du génome.
- Transcriptomique spatiale : l’analyse de l’ARNm, l’activité réelle découlant du codage du génome.
- Protéomique spatiale : l’analyse des profils protéiques exprimés comme les récepteurs d’anticorps, les marqueurs immunitaires, etc.
- Métabolomique spatiale : l’analyse de biomolécules spécifiques, comme les hormones, les biomarqueurs du cancer, etc.
10x Genomics : Entreprise & Plateformes
10x Genomics est l’un des pionniers de l’analyse unicellulaire et de la biologie spatiale, développant du matériel dans ce domaine depuis sa création en 2012. L’un de ses fondateurs, Serge Saxonov, était auparavant l’architecte fondateur et directeur de la recherche et du développement chez la société de tests génétiques 23andMe.
10x Genomics a réalisé son IPO en 2019 et a depuis publié une série d’outils d’analyse unicellulaire et de biologie spatiale.
Source: 10x Genomics
Chromium, Visium HD et Xenium
Au total, l’entreprise a vendu plus de 7 000 instruments analytiques, dont plus de 1 050 en 2024 uniquement.
Alors que la biologie spatiale pure pousse l’entreprise en avant sur le plan technique, c’est la plateforme d’analyse unicellulaire Chromium qui a vendu le plus à ce jour, avec plus de 5 800 unités vendues.
Source: 10x Genomics
Source: 10x Genomics
Les deux autres plateformes principales de 10x Genomics sont Visium et Xenium :
- Visium utilise le NGS (génomique) pour créer un transcriptome complet pour chaque petite zone de 2 µm d’un échantillon tissulaire.
- Xenium utilise l’imagerie (microscopie) pour mesurer l’expression génique de gènes ciblés (jusqu’à 5 000 gènes) pour chaque cellule individuelle d’un échantillon tissulaire.
Dans l’ensemble, Visium sera le plus utile aux chercheurs pour obtenir une vue d’ensemble de l’activité biologique d’une zone donnée, tandis que Xenium offrira un aperçu des activités spécifiques déjà identifiées comme d’intérêt dans un cas précis.
À mesure que les données s’accumulent et que la capacité de Xenium augmente, l’analyse unicellulaire universelle à l’échelle de l’échantillon tissulaire devrait devenir la norme d’or de la recherche biotechnologique.
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| Plateforme | Technique principale | Ce qu’elle mesure | Résolution | Cas d’utilisation typiques |
|---|---|---|---|---|
| Chromium | Partitionnement unicellulaire + NGS | Profils unicellulaires du transcriptome complet (plus ATAC, V(D)J) | Niveau cellulaire (sans contexte spatial) | Découverte de types cellulaires, trajectoires, répertoire immunitaire |
| Visium HD | Expression génique spatiale (NGS) | Transcriptome complet à travers les sections tissulaires | ~2 µm pixels (échelle unicellulaire) | Architecture tissulaire, cartographie du microenvironnement |
| Xenium | Imagerie in situ (ciblée) | ARN ciblé (jusqu’à 5 000 gènes) ± protéine par cellule | Sous-cellulaire ; appels par cellule | Études adjacentes à la pathologie, validation de biomarqueurs |
Finances de 10x Genomics
Cela a généré 611 M$ de revenus en 2024, dont 493 M$ provenant des consommables.
Le pourcentage élevé de consommables dans le chiffre d’affaires total montre que le modèle économique de l’entreprise ressemble à celui de la société NGS Illumina (ILMN ), où la vente d’équipements génère des ventes récurrentes à long terme de consommables (chimiques, colorants, réactifs, etc.) pour les maintenir en fonctionnement.
Acquisitions
L’entreprise a complété son offre technique en acquérant en 2018 Epinomics, une société de biotechnologie axée sur l’épigénétique, et Spatial Transcriptomics, une société de biotechnologie spécialisée dans la génomique spatiale.
Elle a ensuite acquis CARTANA (détection de molécules dans la cellule – « in‑situ ») et ReadCoor (résolution 3D nanométrique sous‑cellulaire) en 2020, Tetramer (analyse tissulaire haute définition) en 2021, et Scale Biosciences (analyse unicellulaire évolutive) en 2025.
Cela fait de 10x Genomics non seulement un innovateur, mais aussi un agrégateur de ces technologies émergentes provenant de petites équipes innovantes. 10x Genomics les intègre ensuite dans une plateforme d’analyse cohérente, permettant aux chercheurs d’utiliser un seul dispositif pour plusieurs types d’analyse.
C’est important pour une R&D efficace, car comparer les résultats entre différents types de machines et de méthodes analytiques peut être difficile, réduisant l’utilité de résultats disparates provenant de multiples sources.
Perspectives du marché de la biologie spatiale (2025–2030)
En raison du niveau d’information extrême qu’elle fournit, la biologie spatiale est une méthode en concurrence directe avec de nombreux outils d’analyse biologique plus anciens et moins puissants, des outils datant de plusieurs décennies comme ELISA, Western blot et PCR, aux plus avancés comme la cytométrie en flux ou le séquençage en vrac.
Source: 10x Genomics
La biologie spatiale, parfois appelée spatial‑omics, était un marché de $711M en 2024 et devrait atteindre $1,7B d’ici 2030, avec un TCAC de 16,3 %.
Il faut noter que si la reconnaissance en 2020 par Nature comme technique prometteuse a constitué le premier point d’inflexion, ce n’est que maintenant que la technologie entre dans une phase exponentielle du point de vue de la croissance du chiffre d’affaires.
Source: GrandView Research
Pour l’instant, le marché est principalement dominé par l’activité académique et des instituts de recherche, les entreprises biotechnologiques et pharmaceutiques ne commençant qu’à adopter la technologie pour leurs propres besoins de R&D appliquée. De nombreuses publications scientifiques de haut niveau utilisent désormais les machines 10x Genomics, une tendance croissante, car publier de nouvelles découvertes est un domaine très concurrentiel.
Source: 10x Genomics
À mesure que les publications scientifiques de pointe utilisent de plus en plus la biologie spatiale pour obtenir de nouvelles perspectives, la technologie devient plus couramment adoptée dans les laboratoires de recherche, qui doivent rester compétitifs pour publier dans les revues scientifiques de premier plan.
Cependant, c’est la demande du secteur privé qui devrait entraîner la majorité des nouvelles ventes du secteur à l’avenir, la technologie étant désormais mieux comprise, moins chère qu’auparavant, et une base de connaissances académiques plus importante de publications scientifiques et de bases de données, ainsi que des biologistes formés, pouvant être exploités pour développer des applications pratiques.
Dans l’ensemble, 10x Genomics prévoit que les revenus de la biopharma passeront de 20 % de son chiffre d’affaires total à 50 % dans les années à venir.
Concurrence en biologie spatiale & unicellulaire
Biologie spatiale
Globalement, le marché de la biologie spatiale peut être divisé selon les entreprises qui y opèrent, en fonction de leur portée géographique et de leur expertise technique. Seules 10x Genomics et Bruker peuvent à la fois disposer d’une portée géographique mondiale et dépasser les capacités techniques de niche.
Source: GrandView Research
Bruker a acheté les actifs du concurrent de 10x Genomics, NanoString, lorsqu’il a déposé le bilan en 2024. Il a fusionné NanoString avec les sociétés déjà acquises Canopy Biosciences et Acuity Genomics pour former Bruker Spatial Biology.
NanoString et 10x Genomics sont impliqués dans un litige complexe de contrefaçon de brevets depuis 2023, ce qui a largement contribué au dépôt de bilan de NanoString en 2024.
En mai 2025, les deux sociétés ont convenu de mettre fin à leur différend après la signature d’un accord de licence croisée mondial, mettant fin à tous les litiges. C’est globalement une bonne nouvelle pour les actionnaires des deux entreprises, car cela élimine une grande partie de l’incertitude liée à ces affaires juridiques.
« Nous sommes ravis de pouvoir nous concentrer sur l’impact et la valeur que ces produits offrent à la recherche fondamentale, à la recherche translationnelle et à la médecine de précision, et nous sommes heureux de laisser derrière nous les distractions et les coûts de ces affaires juridiques. »
Rivaux des plateformes unicellulaires
Le marché de l’analyse unicellulaire est un peu plus concurrentiel, avec, par exemple, de nouvelles activités de grands fabricants d’instruments de laboratoire comme Qiagen qui avance avec l’acquisition de la société d’analyse unicellulaire Parse Biosciences pour 225 M$ + paiements de jalons.
Ce segment pourrait devenir progressivement plus concurrentiel, à mesure que l’analyse unicellulaire se généralise et que de nouvelles technologies remettent en cause la domination de 10x Genomics avec sa plateforme Chromium.
Cependant, comme ce marché représente 3,5 M$ avec un TCAC de 14,5 %, il y a probablement de la place pour davantage d’acteurs, chacun se taillant une niche spécifique selon les exigences techniques et la base d’équipements déjà installée dans un laboratoire de recherche donné.
De la recherche au diagnostic : quelles sont les prochaines étapes
Pour l’instant, la biologie spatiale est principalement un outil de recherche, utilisé pour mieux comprendre les activités des tissus vivants à un niveau de précision jamais atteint auparavant. Cela ressemble beaucoup à la façon dont les outils NGS avancés (séquençage de nouvelle génération) ont été utilisés depuis les années 1980 et 1990 pour approfondir notre compréhension de la biologie, tant humaine que non humaine.
Progressivement, à mesure que ces instruments sont devenus moins chers et que les connaissances se sont accumulées, de nouvelles applications ont continué à être développées avec le NGS, et ils sont devenus du matériel de base dans tous les laboratoires biologiques.
Aujourd’hui, les tests génétiques simples sont un outil de diagnostic courant, comme l’illustrent les tests PCR omniprésents pendant la pandémie de COVID.
La même trajectoire devrait se voir avec la biologie spatiale. À partir de l’usage actuel en recherche académique, l’utilisation par les entreprises biotechnologiques et pharmaceutiques continuera de croître. D’abord dans leurs propres projets de recherche appliquée, puis dans le diagnostic : initialement pour les cas graves comme le cancer, puis de plus en plus pour les bilans de santé courants.
Cela offre à des entreprises comme 10x Genomics un vaste espace d’expansion, à mesure que cette technologie mûrit et continue de croître, à l’image de son aîné NGS, Illumina.
IA et biologie spatiale : données d’entraînement pour le Bio‑IA
L’analyse par IA devient un outil crucial en biologie, ce qui n’est pas surprenant, étant donné que le principal obstacle aux progrès en biotechnologie est le volume et la complexité des données biologiques.
En créant un ensemble de données pleinement contextualisé, cohérent et résolu spatialement, le matériel de 10x Genomics est spécialement adapté pour créer le jeu de données sur lequel l’IA biotech peut être entraînée.
« Ils ont déjà fait progresser la découverte biologique, et avec le moteur d’innovation de 10x, cet impact ne fera que s’accélérer.
Cette intégration aidera la communauté de recherche à générer les données de haute qualité nécessaires pour stimuler les percées médicales propulsées par l’IA.
Garry Nolan, PhD, co‑fondateur de Scale Biosciences (acquis par 10x Genomics en 2025)
Cela pourra à son tour être utilisé pour améliorer la compréhension des chercheurs quant aux données encore à générer, créant ainsi une demande supplémentaire pour les outils d’analyse de biologie spatiale.
Source: 10x Genomics
L’IA rend également la biologie spatiale plus utile, car elle peut gérer le véritable flot de données que la technologie génère.
« L’analyse des données a longtemps été l’un des plus grands goulets d’étranglement dans la recherche unicellulaire et spatiale.
Notre partenariat récent avec Anthropic aide à résoudre ce problème et rend l’analyse plus accessible en l’intégrant à Claude for Life Sciences.
Avec Claude, les chercheurs peuvent désormais effectuer des tâches analytiques courantes via une interface conversationnelle qui complète nos flux de travail computationnels existants.
Serge Saxonov – PDG & Co‑fondateur de 10x Genomics
Par exemple, de telles connaissances peuvent permettre aux scientifiques de mieux catégoriser les types de tumeurs et de prédire plus précisément les réponses aux thérapies, conduisant finalement à de meilleurs résultats pour les patients.
Source: 10x Genomics
En fin de compte, suffisamment de données rassemblées pourraient aider à créer le soi‑disant « Saint Graal de la biologie » : une cellule virtuelle alimentée par l’IA, suffisamment réaliste pour permettre la simulation parfaite des cellules vivantes réelles.
« Il existe de fortes raisons de s’attendre à ce que l’augmentation des données conduise à des modèles beaucoup plus performants, comme cela s’est produit dans presque toutes les autres applications de l’intelligence artificielle.
Ces modèles promettent de transformer la science, la découverte de médicaments et, en fin de compte, la santé humaine. Nous croyons que les efforts de cellule virtuelle représentent l’une des tendances les plus importantes en biologie dans les années à venir.
Serge Saxonov – PDG & Co‑fondateur de 10x Genomics
Conclusion
10x Genomics passe du stade d’une start‑up innovante avec une technologie intéressante à celui d’un partenaire industriel clé pour la plupart des organisations de recherche biologique, tant académiques que commerciales.
La compréhension riche en données des cellules et tissus vivants créée par la biologie spatiale et les analyses unicellulaires génère le type d’information qui, au bon moment, peut être exploité par des IA de plus en plus puissantes.
En retour, cela devrait accélérer la vitesse de découverte en biotechnologie et rendre les équipements de biologie spatiale encore plus utiles, créant ainsi une boucle de rétroaction positive.
Cela ne veut pas dire que l’entreprise est un investissement parfaitement sûr. Opérant dans un domaine en évolution rapide, la concurrence reste intense, et NanoString, maintenant ressuscité au sein de Bruker, ou des sociétés comme Qiagen, pourraient devenir des concurrents sérieux.
Mais pour l’instant, l’innovation rapide et les acquisitions stratégiques de 10x Genomics l’ont placée dans une position solide pour dominer le secteur.
