Illumina vs Pacific Bioscience : choisir la société de séquençage du génome de nouvelle génération

Séquençage du génome de nouvelle génération

La médecine est à l’aube d’une révolution portée par une connaissance croissante du génome humain.

Un génome est la séquence génétique complète d'une personne. Le premier génome humain a été séquencé en 2003, après 13 ans de travail acharné. Le projet avait coûté 3 milliards de dollars. En 2007, le séquençage d'un génome complet ne coûterait « que » 1 million de dollars.. D’ici 2014, seulement 1,000 600 $. Aujourd'hui, le coût s'élève à environ XNUMX $.

Vous avez peut-être entendu parler de La loi de Moore, qui a intégré les ordinateurs à notre vie quotidienne. Mais la diminution des coûts génomiques a été encore plus spectaculaire.

Ces progrès ont été rendus possibles grâce au NGS : Next Generation Sequencing. Il utilise les progrès des puces de silicium, mais au lieu de lire le code binaire, il lit le code génétique. Et plus la fabrication de puces en silicium progressait, plus NGS devenait efficace.

Cette baisse spectaculaire des coûts a eu 2 conséquences :

• Un flot de données, avec de plus en plus de génomes séquencés, couvrant toutes les ascendances et pathologies possibles. Quelque chose que l’IA et les outils Big Data commencent maintenant à utiliser.
• La possibilité d’utiliser la génomique comme outil de diagnostic sur les patients.

Source: Illumina

Avoir la carte génétique complète d’une personne permet de trouver beaucoup plus facilement ce qui fonctionne ou non dans son corps. Par exemple, on pourrait comparer le génome de cellules saines à celui de cellules cancéreuses.

Les chercheurs pourront également effectuer des analyses à grande échelle et découvrir ce qui rend une personne vulnérable au développement de la maladie d’Alzheimer alors que d’autres ne le sont pas.

Et ce n'est pas tout. La même technologie utilisée pour séquencer l'ADN du génome peut également servir à créer de nouveaux domaines scientifiques :

• Métagénomique: séquençage du génome des bactéries qui vivent dans nos intestins et ont un impact énorme sur notre santé.
• Transcriptomes & L'épigénétique: si le génome est le modèle, les transcriptomes sont la manière dont le modèle est utilisé dans la pratique et en temps réel. Cela pourrait être très pertinent pour résoudre de nombreuses maladies incurables et problèmes métaboliques.
• Agrigénomique: utiliser la génomique pour améliorer les rendements agricoles et la productivité des animaux de ferme.
• Etudes écologiques: évaluer avec précision la santé d’un écosystème et sa diversité génétique.
• La biologie de synthèse: La création de nouveaux gènes, traits ou organismes entiers dans un but précis : par exemple, des bactéries mangeuses de plastique ou des algues productrices de biocarburants.

Historique des entreprises

Comme je l'ai dit, le NGS repose sur des puces de silicium modifiées conçues pour lire l'ADN de manière automatisée. Seules deux entreprises dominent ce domaine : Illumina et Pacific Bioscience of California (que j'appellerai PacBio par souci de concision).

Ilumina a été fondée en 1999 et PacBio en 2004.

L'avantage du précurseur a longtemps largement favorisé Illumina. Aujourd'hui, la capitalisation boursière d'Illumina s'élève à 34 milliards de dollars, contre 2.5 milliards pour PacBio. Illumina compte actuellement 21,000 1,000 machines en fonctionnement dans le monde, contre plus de XNUMX XNUMX pour PacBio.

Dans l’ensemble, Illumina est l’entreprise dominante du secteur et a tenté de devenir un monopole. En 2019, Illumina a tenté d’acquérir PacBio pour 1.2 milliard de dollars, ce qui aurait éliminé son seul concurrent sérieux.

L'accord a été bloqué par la Commission fédérale du commerce (FTC) en raison de préoccupations concernant le maintien de la concurrence. Compte tenu de la valorisation actuelle de PacBio, il s'agissait également d'une bonne nouvelle pour les actionnaires de l'entreprise.

Les deux sociétés appliquent un modèle économique similaire à celui des ordinateurs centraux des années 1980. Les machines de séquençage coûtent 1 million de dollars ou plus et sont complexes à utiliser, nécessitant une formation et une expérience importantes. De ce fait, leurs principaux clients sont de très grands hôpitaux, des universités et de grandes sociétés pharmaceutiques.

Nous entrons désormais dans l’équivalent génomique des années 1990 pour l’industrie informatique. Des séquenceurs plus faciles à utiliser et moins chers ouvrent de nouveaux marchés dans les instituts de diagnostic, les petits instituts de recherche et tous les hôpitaux.

Plus les coûts diminuent, plus nous verrons la génomique entrer dans des installations de test plus petites. Ceci est très similaire à la manière dont les machines PCR ont évolué, passant d’outils de recherche à une utilisation de masse, comme pendant la pandémie.

On s’attend à ce que d’ici 2027, l’oncologie quadruple son utilisation du NGS pour le diagnostic, passant de 2 % à 8 %. Il devrait également doubler pour les tests génétiques et augmenter de moitié pour la santé reproductive et la recherche.

Même dans ce cas, cela donnerait à NGS une pénétration du marché de seulement 14 % d’ici 2027, ce qui laisserait beaucoup de place à une croissance plus importante de la part de marché par rapport aux autres technologies. Cela entraîne une croissance du marché NGS de 18 % par an, doublant d’ici 2026-2027.

Source: Illumina

Source: PacBio

Technologie

La domination commerciale d’Illumina ne signifie pas que ses produits sont supérieurs à PacBio. Ils ont une précision similaire et des coûts similaires. Les deux sociétés lancent également de nouvelles machines de séquençage révolutionnaires.

Source: Illumina

PacBio

PacBio a récemment acquis Omniome, ce qui lui confère un avantage en précision pour la lecture de séquences génétiques très longues ou très courtes. Son système Onso sera spécialisé sur les séquences courtes, tandis que son système HiFi Revio sera capable de lire de longues séquences et de travailler 24h/7 et 1,300j/4, ce qui lui permettra de lire XNUMX XNUMX génomes humains complets par an (environ XNUMX/jour).

Pacbio s'attend à ce que les longues séquences se développent beaucoup plus rapidement que le marché plus large du NGS et affirme que ses systèmes sont 10 fois plus précis que ceux de la concurrence.

Source: PacBio

J'ajouterais que la stratégie marketing de PacBio sur ce produit est plutôt agressive, attaquant directement les produits équivalents d'Illumina, comme vous pouvez le voir dans cet article.

Il est intéressant de noter que cela pourrait également réduire le coût total du séquençage du génome. Sans devenir trop technique, de courtes séquences doivent être réassemblées en un tout global. Ainsi, un génome à lecture courte de 500 $ peut rapidement nécessiter des analyses supplémentaires coûtant 1000 XNUMX $ de plus pour être réellement utile en tant qu’outil de diagnostic.

Ainsi, une analyse longue séquence Revio à 950 $, étant plus précise, évite cette étape et s'avère moins chère pour une application de diagnostic.

Illumina

Illumina lance le NovaSeqX, qui devrait être épuisé pendant toute l'année 2023. L'objectif de la série NovaSeq X est de créer une quantité massive de nouvelles données.

Cela vient en combinaison avec les systèmes Illumina fonctionnant sur une plate-forme ouverte et un format de données standardisé, permettant une meilleure comparaison entre les études scientifiques et une plus grande collaboration entre les chercheurs.

Concernant les acquisitions, Illumina a tenté de racheter un spin-off de sa propre entreprise, appelée Grail. Grail peut détecter le cancer très tôt à partir d’un simple échantillon de sang (biopsie liquide). Cela pourrait être une véritable révolution médicale. La société a été scindée en 2016 et a depuis levé 2 milliards de dollars. Illumina est prête à payer 9.7 milliards pour tout racheter.

Le problème est que l'accord a été bloqué par la Commission européenne pour éviter qu'Illumina n'ait le monopole sur la biopsie liquide. La FTC américaine a également émis des objections à ce sujet. Illumina a tout ignoré et l'a quand même acquis.

Illumina a dû provisionner 609 millions de dollars pour parer à une éventuelle amende de l'UE. Les autorités réglementaires pourraient également la contraindre à scinder à nouveau Grail, avec des pertes importantes. Cela porte préjudice à la direction d'Illumina, qui aurait dû, premièrement, ne jamais scinder Grail et, deuxièmement, mieux gérer l'acquisition et le risque réglementaire.

Différence stratégique entre les deux dirigeants du GNS

Dans l’ensemble, il semble que PacBio développe enfin une stratégie distincte de celle d’un simple adepte d’Illumina, en se concentrant sur des données de haute fiabilité par rapport à la collecte de données à plus grande échelle d’Illumina. C'est également le résultat du marché suffisamment mûr pour permettre l'émergence d'utilisateurs plus sophistiqués, ainsi que du fait que des applications de niche, comme le séquençage long, sont désormais suffisamment importantes pour justifier des machines dédiées.

Pour rester dans l’analogie avec l’industrie technologique, si Illumina est le Microsoft géant et polyvalent de la génomique, PacBio est en train de devenir une Apple de la génomique spécialisée et performante.

Comparaisons d'entreprises

Situation concurrentielle

L'accent mis par PacBio sur l'analyse de séquences longues de haute précision devrait lui donner un avantage en matière de diagnostic pour les prochaines années. La direction de PacBio estime que cela pourrait faire passer sa pénétration du marché de la génomique humaine de 5 % à 10 % et de l'oncologie (cancer) de 1 % à 5 %.

Ces cibles sont peut-être un peu agressives, mais je pense que PacBio a, pour l'instant, un avantage sur les analyses cliniques bénéficiant de méthodes de séquençage longues.

L'avantage d'Illumina semble résider davantage dans les coûts. Le système NovaSeq X devrait permettre une analyse génomique complète à 200 dollars. Ce niveau est depuis longtemps considéré comme le prix nécessaire pour que les cliniciens puissent commencer à effectuer un séquençage génomique de routine.

C’est également un prix suffisamment bas pour justifier que certains pays procèdent au séquençage du génome de l’ensemble de leur population, peut-être en commençant par chaque nouveau-né. Dans l’ensemble, cela devrait stimuler massivement le marché du NGS.

Personnellement, je m'attends à ce que la croissance de la demande surprenne tout le monde, y compris les dirigeants d'Illumina et de PacBio. De la même manière que l’essor du PC a surpris tout le monde au début des années 1990. Je ne serais pas surpris que dans 10 ans, nous vérifiions régulièrement les données génomiques pour nous aider à concevoir des régimes alimentaires personnalisés, à optimiser le dosage des médicaments ou à calculer notre vulnérabilité à des maladies infectieuses ou à un cancer spécifiques.

Évaluation

Illumina le cours de l’action est en baisse de plus de 50 % depuis son sommet de juillet 2021 et a stagné au cours des 6 derniers mois. Même dans ce cas, il reste assez cher avec un rapport prix/vente de 7.3.

Son chiffre d'affaires a augmenté de 14.1 % par an au cours des 10 dernières années et continue de croître de manière agressive.

Illumina, Inc. (ILMN + 2.14%)

La question de l'action porte davantage sur sa rentabilité immédiate. Le coût de l'acquisition de Grail et une éventuelle amende européenne pouvant atteindre 10 % du chiffre d'affaires de l'entreprise, ainsi que l'obligation de scinder Grail, pèsent sur le cours de l'action.

L’entreprise contrôle néanmoins la grande majorité du marché du NGS, qui est sur le point de doubler d’ici 4 à 5 ans. Elle dispose également de loin du budget de R&D le plus important et est sur le point de diviser par 3 le coût par génome. Ainsi, tant que l’entreprise continuera à performer en termes de rapport prix/génome, je m’attends à ce qu’elle reste la norme dans la plupart des recherches génomiques et à des fins médicales générales.

PacBio a connu une action boursière encore plus mouvementée au cours des deux dernières années.

En juin 2020, le cours de l'action était de 3.73 $. En juin 2021, il était à 34.97 $, stimulé par l'essor général des biotechnologies et des tests génétiques provoqué par la pandémie. Il est ensuite retombé à 4.37 $ en juillet 2022, avant de remonter à 11.21 $ aujourd'hui.

Pacific Biosciences de Californie, Inc. (PACB + 4.07%)

Le profil de croissance à long terme de l'entreprise est de « seulement » 9.9 % de croissance des revenus au cours des 5 dernières années.

Selon tous les indicateurs, PacBio semble plus valorisé qu'Illumina : son rapport ventes/prix est très élevé de 18.3 ; depuis 2017, elle n’a connu qu’une seule année bénéficiaire en 2020, l’autre enregistrant des pertes en flux de cendres libres et en résultat net.

Grâce à un investissement important de 900 millions de dollars de Softbank en 2021, l'entreprise ne court aucun risque de manquer de liquidités, même si elle n'est pas actuellement rentable.

Lequel choisir?

D'un point de vue technique, les deux sociétés sont excellentes. Ils ont une technologie très avancée et n’ont pas de véritables concurrents l’un pour l’autre.

Certaines startups tentent évidemment de s'introduire, comme par exemple Ultima Genome, mais ce sera une bataille difficile pour entrer sur un marché très conservateur, comme l'illustre la lutte de PacBio pour sortir de l'ombre d'Illumina.

J’ai utilisé l’analogie avec les entreprises technologiques des années 1980 et 1990. Je pense qu'Illumina est similaire à Intel ou Microsoft à cette époque. Ils disposent d’une excellente technologie de base et de l’avantage d’une base d’utilisateurs massive, établissant de facto les normes de l’industrie.

Les plaintes des autorités de régulation me rappellent qu'à l'époque Microsoft était accusé d'être trop grand et trop puissant. La manière dont la situation autour de l’acquisition de Grail sera résolue pourrait être un catalyseur d’une baisse des prix ou d’un rebond.

La baisse des coûts et les nouveaux cas d’utilisation stimulent la croissance du marché, qu’Illumina peut alors capter majoritairement. En raison de sa position dominante, elle est également la première bénéficiaire d’un marché plus vaste sur lequel répartir ses coûts fixes de fabrication et de R&D.

Dans ce contexte, les investisseurs d'Illumina devraient obtenir de bons rendements à long terme, profitant de la position dominante persistante de l'entreprise. Les investisseurs réticents au risque préféreront peut-être attendre des informations définitives sur l'avenir de l'acquisition de Grail avant de risquer leur argent.

En revanche, PacBio est un pari plus risqué. Elle a toujours eu du mal à être rentable et aurait pu se retrouver en difficulté financière sans l’injection de liquidités dans des conditions très favorables par SoftBank au plus fort de la ruée vers les biotechnologies pandémique.

Malgré ce passé difficile, PacBio a non seulement réussi à rivaliser avec Illumina, mais lui a même offert une supériorité technique sur certains aspects. Globalement, je considère cela comme une réussite en soi, car PacBio dispose d'un budget de R&D bien inférieur à celui d'Illumina.

C'est pourquoi je m'attends à ce que la stratégie de PacBio visant à se développer de manière agressive dans le domaine de l'oncologie et de la santé humaine soit plutôt fructueuse dans un premier temps.

En réalité, l’analogie est valable, et PacBio ressemble à l’Apple des années 1990. Rappelez-vous, Apple était une entreprise en difficulté en 1995-1997, au bord de la faillite, et qui avait économisé à la dernière minute grâce à une injection de liquidités.

Elle est devenue le géant qu'elle est aujourd'hui grâce à l'innovation Lean et au développement d'un produit technologiquement supérieur, attirant une niche de professionnels recherchant des performances optimales plus que des économies de coûts.

Je pense donc que PacBio est un type d’investissement à risque et à récompense plus élevés qu’Illumina. Son ambition de pousser l’industrie à adopter un séquençage plus long comme méthode de diagnostic pourrait échouer. Ou bien il pourrait réussir et croître plus rapidement que le secteur NGS, déjà en croissance très rapide.

Quoi qu'il en soit, cet investissement est plus adapté aux investisseurs expérimentés, car il peut être très volatil. Une bonne compréhension technique des subtilités de la technologie de séquençage peut également être utile. C'est important, car le succès à long terme de PacBio dépendra de sa capacité à devancer la précision du séquenceur de bases d'Illumina.