Illumina (ILMN) : Construire les pioches et les pelles de l'ère génomique

Courbe des coûts du séquençage du génome

Pendant la majeure partie de l'histoire de la médecine, les médecins se sont limités à observer les symptômes et à tenter de les soulager. Cela a été particulièrement vrai pour les maladies non infectieuses résultant d'un dysfonctionnement de l'organisme, y compris les maladies génétiques.

Avec la découverte de la structure et de la fonction de l’ADN, lauréat du prix Nobel de médecine en 1962, nous avons commencé à mieux comprendre comment fonctionne réellement le système biologique. La technologie PCR, récompensée par le prix Prix ​​Nobel de médecine 1993, ouvrirait de nouvelles voies pour l’analyser.

Cette tendance s'est encore accrue lorsque le séquençage des génomes complets a commencé. Le premier génome humain a été séquencé en 2003, après 13 ans de travail acharné, pour un coût de 3 milliards de dollars. Rapidement, le séquençage du génome complet est devenu de plus en plus abordable. En 2007, le séquençage d'un génome complet ne coûtait « que » 1 million de dollars.. En 2014, le prix était de 1,000 200 dollars. Aujourd'hui, le prix tourne autour de XNUMX dollars et continue de baisser.

Cela imite La loi de Moore, qui a fait des ordinateurs une partie intégrante de notre vie quotidienne en prédisant que le nombre de transistors par pouce carré sur une puce électronique doublerait chaque année tandis que le coût de fabrication par composant diminuerait de moitié.

Mais la baisse des coûts génomiques a été encore plus spectaculaire. Elle a été rendue possible grâce au séquençage de nouvelle génération (NGS). Il utilise les avancées des puces de silicium, mais au lieu de lire le code binaire, il lit le code génétique. Et plus la fabrication des puces de silicium a progressé, plus le séquençage de nouvelle génération est devenu efficace.

Au cours des dix dernières années seulement, le coût par génome s’est effondré à un point tel qu’il est devenu un test bon marché parmi l’arsenal de tests disponibles pour les professionnels de la santé.

Source: Illumina

Au centre de cette révolution se trouve la plus grande entreprise de séquençage du génome : Illumina.

Présentation d'Illumina

Illumina en chiffres

De loin le plus grand producteur de machines de séquençage du génome, Illumina est un pionnier dans le domaine et fait progresser la technologie de séquençage depuis des décennies.

Elle compte actuellement plus de 22,000 165 séquenceurs installés dans XNUMX pays.

Environ la moitié des consommables des machines de séquençage d'Illumina sont utilisés dans des applications cliniques, l'autre moitié étant utilisée dans des laboratoires de recherche publics et privés. Dans les applications cliniques, la moitié de la demande provient de l'oncologie, suivie des tests génétiques et des maladies (GDT).

Source: Illumina

La majeure partie des revenus d'Illumina provient des Amériques et de l'Europe, seulement 7 % provenant de Chine. So la récente classification d'Illumina dans la « liste des entités non fiables » de la Chine Les représailles aux tarifs douaniers de Trump n’auront probablement pas beaucoup de conséquences. Cela pourrait toutefois mettre un terme aux projets de l'entreprise d'étendre sa production localisée en Chine pour inclure à la fois des instruments et des consommables d'ici 2028.

Source: Illumina

Lecture courte sur la génomique

Illumina se concentre sur la lecture de séquences génétiques courtes. Cela signifie qu'il lit de petits segments du génome un par un, avant de les assembler en un tout cohérent.

Ce n'est pas forcément le type de séquençage utilisé pour les projets de recherche complexes, qui privilégient le séquençage à lecture longue, mais c'est celui le plus couramment utilisé. Le séquençage à lecture longue devient progressivement la niche choisie par un rival de longue date d'Illumina, Biosciences du Pacifique (PACB -7.14%).

La lecture courte est la méthode utilisée pour le génotypage, la découverte de variantes d'un seul nucléotide associées à une maladie génétique (cas le plus courant) et la détection précoce du cancer par biopsie liquide (plus d'informations sur cette technologie et ce marché ci-dessous).

La société prévoit que la demande de NGS (Next Generation Sequencing) augmentera de 18 % TCAC pour les applications cliniques et de 6 % TCAC pour la recherche, faisant passer le marché total adressable (TAM) du secteur de 100 milliards de dollars pour les applications cliniques et à 25 milliards de dollars pour la recherche d'ici 2033.

Source: Illumina

Modèle d'affaires et part de marché

Illumina gagne un peu d'argent en vendant ses machines de séquençage, mais l'essentiel de ses revenus provient des consommables utilisés pour faire fonctionner ces machines et effectuer le séquençage. Ces consommables sont des produits chimiques spéciaux et des brins d'ADN, chaque machine de séquençage fonctionnant généralement uniquement avec les produits fournis par le fabricant d'origine.

Par exemple, au quatrième trimestre 4, 2024 millions de dollars sur 698 milliard de dollars de revenus totaux provenaient de ventes de consommables. Une grande partie de ces revenus récurrents est liée à la dernière machine de séquençage à grande vitesse d'Illumina NovaSeqX, sorti fin 2023 et désormais entièrement déployé, responsable de 2040 à XNUMX % du total des revenus consommables.

Cela crée non seulement un flux constant de revenus pour Illumina, mais engage également ses clients dans un partenariat à long terme avec l'entreprise.

Les clients existants peuvent également être réticents à changer de fournisseur, car leurs protocoles de recherche ou médicaux existants sont calibrés avec les machines Illumina. Il peut également être difficile de comparer les résultats entre différentes machines pour des recherches ultérieures.

Toute refonte serait donc coûteuse et prendrait du temps, et nécessiterait également de recycler les techniciens et les chercheurs effectuant le séquençage.

Historiquement, ces effets, en bloquant les clients existants dans l’écosystème Illumina, ont constitué un fort avantage concurrentiel, limitant considérablement la capacité de concurrents comme Pacific Biosciences à pénétrer le marché.

Reflet de cette domination du marché, Illumina détenait plus de 90 % de parts de marché dans les tests de génomique clinique en 2024.

Ainsi, alors que les marchés de niche et les domaines de recherche spécifiques connaissent une concurrence accrue (comme le long métrage PacBio, Élément Bioscience débit moyen, ou Ultima Génomique (séquençage à faible coût), Illumina contrôle toujours la majeure partie du marché du séquençage de l'ADN et du génome.

Performance financière d'Illumina

Malgré les progrès explosifs de la technologie génomique et l’approbation de la Premier médicament d'édition génétique basé sur CRISPR pour CRISPR Therapeutics (CRSP + 0.66%) (suivez le lien pour le rapport d'investissement associé), les dernières années ont été difficiles pour les investisseurs d’Illumina.

Cela fait suite à un déclin général du secteur biotechnologique, après une forte croissance et des attentes encore plus fortes pendant les années de pandémie, avec un pic en 2021.

Source: Google Finance

Ces chiffres boursiers ne reflètent pas la croissance de l'entreprise, avec une croissance de 30 % d'une année sur l'autre de l'activité de séquençage, notamment en raison de l'adoption croissante d'instruments à haut et moyen débit.

Et Illumina a dépensé des sommes considérables en R&D pour préparer la prochaine génération de technologie de séquençage, environ 1.2 milliard de dollars en 2024 seulement.

L'avenir d'Illumina

Multiomique

L’émergence du séquençage du génome bon marché et automatisé a généré un flot de données biologiques comme jamais auparavant.

Parallèlement, la complexité même des systèmes vivants a conduit à l'émergence de la multiomique, un domaine qui fusionne tous les sous-segments -omiques des sciences biologiques et présenté comme la prochaine étape de la biotechnologie:

• Génomique: l'analyse de la séquence d'ADN dans le noyau des cellules.
• Transcriptomique:l'analyse de l'ARNm portant les instructions de l'ADN.
• Épigénomique: la modification du génome sans affecter la séquence génétique, ou « épigénétique ».
• Proteomics: l'analyse des protéines, y compris la modification des protéines avec des sucres (« post-traductionnelle »).
• Métabolomique: l'analyse des composés chimiques et du métabolisme.
• Microbiome: l'analyse de tous les microbes vivant à l'intérieur ou sur le corps.
• Multiomique unicellulaire: l'analyse multiomique sur des cellules individuelles.
• Biologie spatiale: analyser en 3D la localisation d'ARNm, de protéines ou de cellules spécifiques.

Source:  Recherche sur l'Arche

De nouveaux domaines émergent, comme par exemple : Agrigénomique (la génomique pour améliorer les rendements agricoles), Génomique écologique (évaluer avec précision la santé d’un écosystème et sa diversité génétique), ou La biologie de synthèse (créer de nouveaux gènes, de nouveaux traits ou des organismes entiers dans un but précis).

Même si cela peut paraître écrasant (et c'est même un peu le cas pour les chercheurs du domaine), deux éléments doivent être compris pour donner un sens à la révolution multiomique :

• La génomique reste au cœur de la multiomique en tant qu’ensemble de données le mieux compris, et le « jeu d’instructions » organise tous les autres phénomènes biologiques dans les organismes vivants. Il s’agit souvent de l’élément de connexion entre des données multiomiques par ailleurs disparates.
• Les progrès simultanés dans l’analyse des données et l’IA constituent une aide précieuse pour rendre ce flot de données utile, notamment en le corrélant aux données génomiques.

En réponse à cette explosion de la complexité des données biologiques, Illumina se transforme rapidement en une société de logiciels, cherchant à fournir des solutions nativement intégrées à plusieurs points d'analyse multiomique.

Source: Illumina

Cela se fait également grâce à des partenariats étroits avec de nombreux acteurs pour intégrer ensemble les données et les outils génomiques : programmes nationaux de génomique, Nvidia (NVDA + 0.37%), Laboratoires cliniques étendus, etc.

Source: Illumina

Transcriptomique

Outre la génomique, la transcriptomique est un domaine en plein essor. Il s'agit de la science qui consiste à analyser l'ARNm, les molécules qui transportent les informations de l'ADN, et à les transformer en protéines utiles. Si l'ADN est le plan directeur des composants de la machine biologique (protéines), l'ARNm est l'ensemble d'instructions qui détaille le nombre de composants à fabriquer et leur destination.

Ainsi, le transcriptome nous indique dans quelle mesure, quand et où un gène est actif. Jusqu'à présent, ces analyses ont principalement été effectuées sur des gènes ciblés, avec séquençage complet du transcriptome une proposition plutôt coûteuse et des défis techniques.

Illumina a annoncé pour 2026 une nouvelle machine de transcriptome complet combinant la transcriptomique à biologie spatiale, un secteur jusqu'à présent majoritairement contrôlé par 10x Genomics (TXG -3.22%).

La technologie spatiale Illumina permettra aux chercheurs d’examiner la proximité spatiale de millions de cellules par expérience, grâce à une zone de capture neuf fois plus grande que les technologies existantes et avec une résolution quatre fois supérieure.

En tant que solution complète de bout en bout, elle offrira également la plus grande valeur ajoutée aux chercheurs monocellulaires et spatiaux à un prix plus abordable. La solution spatiale surpasse les normes du secteur en termes d'échelle et de précision.

Source: Fil d'actualités PR.

Cette solution sera compatible avec Illumina's Séquenceurs NextSeq et NovaSeq, ce qui contribuera à réduire le coût de programmes à grande échelle.

Cette avancée agressive vers la transcriptomique et la biologie spatiale viendra compléter Lancement par Illumina au premier semestre 2025 de sa solution de protéomique (analyse des protéines) pour renforcer davantage son rôle dans l’analyse multiomique.

Biopsie liquide

Outre la médecine individuelle grâce au génome complet et à la recherche multiomique complexe, une application du séquençage en pleine croissance est la thérapie contre le cancer.

Actuellement, le séquençage complet du génome des cellules cancéreuses collectées par biopsie est devenu un élément clé de la thérapie contre le cancer, aidant les oncologues à déterminer quel traitement fonctionnera le mieux sur un patient donné, stimulant ainsi les ventes d'Illumina sur le marché clinique.

Mais un nouveau marché, encore plus vaste, s'ouvre dans le domaine de la détection précoce du cancer, grâce à une méthode appelée biopsie liquide. Elle permet de détecter les séquences génétiques anormales du cancer, ou ADNtc (ADN tumoral circulant).

Ce qui le rend unique est qu’il ne repose pas sur une radiographie ou une biopsie d’organe spécifique, mais sur un simple échantillon de sang.

Également appelée Détection Précoce Multi-Cancer (MCED), cette méthode est reconnue pour fonctionner, mais était jusqu'à présent trop coûteuse et peu fiable pour être utilisée en milieu clinique, et encore moins pour détecter le cancer dans le cadre d'un dépistage en population générale.

Grâce à des outils de séquençage plus puissants, cela évolue rapidement.

Source: Arche Investir

La saga du Graal

C'est là que les choses se compliquent un peu pour Illumina. L'entreprise a été pionnière dans le domaine de la biopsie liquide et a développé en interne son propre département, faisant progresser la technologie en exploitant sa profonde expertise dans la détection du matériel génétique, sous le nom de Grail.

Elle a ensuite scindé l'entreprise d'Illumina, rachetée plus tard à un prix bien plus élevé que celui de l'introduction en bourse, et est maintenant contrainte de procéder à une scission par les autorités de la concurrence aux États-Unis et dans l'UE.

Grail est désormais une entreprise à part entière, totalement indépendante d'Illumina, et cotée au NASDAQ (GRAL -1.58%).

Toute la débâcle a causé Les investisseurs remettent en question l'honnêteté du conseil d'administration d'Illumina et a contribué à la faible performance du cours de l'action d'Illumina ces deux dernières années. D'autant plus que l'investisseur activiste Carl Icahn s'active à faire bouger les choses. menant finalement au PDG d'Illumina Départ.

Mais c'est désormais du passé, et Grail se porte bien depuis son introduction en bourse, avec de nouvelles assurances santé ajoutant les tests de détection précoce multi-cancer de Grail à sa couverture, y compris TRICARE, qui est l'un des plus grands régimes d'assurance santé aux États-Unis.

L'entreprise a vendu près de 3 fois plus de tests en 2024 qu'en 2022, et s'attend à ce que la croissance se poursuive dans les années à venir, avant même de se lancer dans d'autres pays que les États-Unis.

Grail n'est qu'une des nombreuses sociétés de biopsie liquide, et maintenant qu'Illumina n'en est plus directement propriétaire, d'autres sociétés de biopsie liquide (comme Exact Sciences Corporation) (EXAS -3.67%), Santé Guardian (GH -3.35%), ou Natera (NTRA -3.05%)) sont moins susceptibles de choisir une technologie de séquençage concurrente qu'Illumina. Le marché de la biopsie liquide devrait croître de 13.9 % TCAC jusqu'en 2034.

Source: Recherche de préséance

Ainsi, même s’il s’agissait d’une distraction indésirable, la scission de Grail pourrait en fin de compte aider Illumina à rester le principal fournisseur de séquenceurs génétiques utilisés dans les technologies de biopsie liquide, quel que soit le fournisseur de test utilisé.

Perspective à long terme

Illumina a largement contribué à la révolution génomique en cours dans les domaines de la biotechnologie et de la médecine. Cette révolution commence seulement à atteindre le grand public, les thérapies d’édition génétique pour les maladies rares et le dépistage du cancer étant le premier marché de plusieurs milliards de dollars issu de cette nouvelle approche de la médecine.

Il s’agit également de domaines dans lesquels la pénétration du marché des techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) est encore faible, ce qui leur laisse la possibilité de croître de 10 à 20 fois en remplaçant des technologies plus anciennes, moins sensibles, plus coûteuses ou plus invasives.

Source: Recherche sur l'Arche

A long terme, il est probable que la génomique et la technologie multiomique feront partie de notre quotidien. Par exemple, chaque nouveau-né pourrait se voir proposer par son assurance maladie une analyse génomique complète dès son premier jour.

Ces données peuvent ensuite être utilisées pour affiner le choix des médicaments à utiliser et leur dosage, évaluer les risques de cancer spécifique ou d’autres risques pour la santé, et même fournir les meilleurs conseils de style de vie à adopter en conséquence.

Cela se produira probablement parallèlement à l’accélération par la technologie de l’IA du développement de nouveaux médicaments et thérapies, ainsi qu’à la gestion de l’énorme quantité de données générées par la science multiomique.

Source: Recherche sur l'Arche

Conclusion

Illumina est l’une des principales valeurs du secteur biotechnologique, leader dans la réduction des coûts d’analyse génomique. Elle évolue désormais vers une société multiomique à part entière, tirant parti de sa réputation stellaire existante et de son parc de séquenceurs installés pour se développer dans les nouveaux secteurs clés de l’omique, à savoir la transcriptomique et la protéomique.

Il s’agira également d’un outil d’analyse essentiel pour les cliniciens, dont l’importance va croissant au fil du temps, en commençant par le dépistage par biopsie liquide du cancer invisible et silencieux en utilisant uniquement des échantillons de sang.

À long terme, de nouveaux marqueurs et de nouvelles connaissances sur notre corps créeront probablement une demande accrue d’analyses génomiques et multiomiques, faisant partie des outils de prévention pour nous maintenir en bonne santé et détecter les problèmes de santé avant même l’apparition des symptômes.

L'action de la société a toutefois été difficile pour les investisseurs, avec un secteur biotechnologique en ralentissement combiné à des décisions loin d'être idéales concernant Grail par la direction de la société.

et de nouvelles personnes aux commandes et Grail étant à nouveau cédé, le chemin du retour vers l'excellence technique en analyse biologique est désormais clair, tout comme la gamme d'outils logiciels, protéomiques, de biologie spatiale et de transcriptomique pour les deux prochaines années.

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