5 Perusahaan Pengurutan Genom Terbaik

Revolusi Genomik dan Multi-omik

Human Genome Project dimulai pada 1990 dan menghasilkan sekuens referensi genom manusia yang hampir lengkap pada 2003. Anggaran awalnya sekitar US$3 miliar, untuk program penelitian besar, bukan hanya satu pemeriksaan genom rutin.

Dua puluh tahun kemudian, biaya pengurutan genom rutin telah turun menjadi sekitar US$600 per genom. Ada pula sistem yang diumumkan dengan biaya mulai sekitar US$200 dalam kondisi tertentu. Penurunannya sangat besar, tetapi seluruh anggaran proyek penelitian awal tidak dapat langsung dibandingkan dengan biaya satu proses pengurutan modern.

Perkembangan ini mengubah peluang medis genomik. Data dalam jumlah besar dapat dikumpulkan dan dianalisis untuk mendukung pengobatan personal yang mempertimbangkan karakteristik genetik pasien.

Penggunaan genomik yang meluas menawarkan peluang bagi perusahaan pengurutan genom, termasuk dalam nutrisi, penelitian penuaan, dan deteksi kanker dini. Pilihan berikut menggambarkan perusahaan dan ekspektasi dari sudut pandang 2023.

Teknik pengurutan juga mendukung berbagai bidang penelitian:

• Metagenomik: penelitian materi genetik mikroorganisme dalam sampel campuran, misalnya mikrobiota usus yang memengaruhi kesehatan.
• Transkriptomik & Epigenetik: transkriptomik meneliti RNA yang diekspresikan, sedangkan epigenetik antara lain mempelajari pengaturan gen tanpa mengubah urutan DNA. Keduanya membantu menjelaskan penggunaan cetak biru genetik, termasuk dalam penyakit dan gangguan metabolisme.
• Agrigenomik: menggunakan genomik untuk meningkatkan hasil pertanian dan produktivitas hewan ternak.
• Studi ekologi: penilaian kesehatan ekosistem dan  keanekaragaman genetik.
• Biologi Sintetis: perancangan gen, sifat, atau organisme baru untuk tujuan tertentu, misalnya bakteri pengurai plastik atau alga penghasil bahan bakar hayati.

Sumber: PacBio

5 Perusahaan Sequencing Genom Terbaik / Saham

Pilihan ini mencakup lima perusahaan yang tercatat di bursa pada 2023 dan bergerak dalam pengurutan atau analisis molekuler terkait. Tidak termasuk perusahaan privat Ultima Genomics maupun perusahaan China MGI, yang telah tercatat di bursa Shanghai sejak September 2022. 

1. Illumina, Inc.

Illumina merupakan salah satu pemasok genomik terbesar dan paling mapan pada 2023. Pendapatan tahunan Core Illumina mencapai US$4,55 miliar pada 2022, dibandingkan US$2,75 miliar pada 2017, atau pertumbuhan rata-rata sekitar 11% per tahun. Pendapatan konsolidasi kuartal kedua 2023 sebesar US$1,18 miliar.

Sumber: Illumina

Illumina memperoleh pendapatan dari instrumen pengurutan dan terutama bahan habis pakainya. Penjualan bahan habis pakai per instrumen dapat meningkat ketika tingkat penggunaan bertambah.

Illumina mengirimkan 109 instrumen NovaSeq X pada kuartal kedua 2023 dan meningkatkan kapasitas pengiriman tahunannya menjadi lebih dari 390 sistem. Peluncurannya dimaksudkan mendukung pengurutan skala besar dan multiomik, termasuk analisis sel tunggal dan biologi spasial.

Bagian penting sejarah Illumina adalah biopsi cair, yaitu pemeriksaan antara lain materi terkait kanker dalam darah. Perusahaan mengembangkan kegiatan ini lalu memisahkannya menjadi GRAIL.

Pada kuartal kedua 2023, GRAIL melaporkan lebih dari 7.500 penyedia layanan kesehatan AS yang meresepkan Galleri dan 100.000 tes komersial yang telah dilakukan. Dalam penelitian terpisah memakai platform metilasi GRAIL, kanker terdeteksi pada 92% dari 428 sampel darah pasien dengan enam jenis keganasan darah, terutama penyakit kambuh atau resisten terhadap terapi. Angka itu berlaku bagi studi tersebut, bukan kemampuan Galleri memprediksi seluruh kekambuhan.

Illumina membeli kembali GRAIL pada 2021 dengan valuasi yang jauh lebih tinggi.

Langkah ini menimbulkan kekhawatiran persaingan usaha di AS dan Uni Eropa karena Illumina memasok peralatan pengurutan kepada sejumlah pesaing GRAIL.

Komisi Eropa pada 2023 menjatuhkan denda €432 juta karena akuisisi diselesaikan sebelum mendapat persetujuan. Illumina mengajukan banding. Pada Oktober 2023, perusahaan menyatakan: “Illumina akan melepas GRAIL dalam satu tahun jika tidak menang dalam perkara di pengadilan Uni Eropa.”

Sumber: Illumina

Ketentuan pemisahan GRAIL, penggalangan modal, dan pembeliannya kembali juga memunculkan pertanyaan.

Investor aktivis Carl Icahn mengkritik dewan perusahaan dan mengajukan tuduhan tentang kemungkinan benturan kepentingan serta kerugian pemegang saham. Pada Juli 2023, Illumina mengungkap penyelidikan SEC terkait akuisisi GRAIL, pernyataan dan pengungkapan, serta perilaku dan kompensasi sejumlah pimpinan. Tuduhan dan penyelidikan tersebut bukan penetapan kesalahan.

Menjelang musim gugur 2023, CEO telah keluar, seorang anggota dewan lain mengundurkan diri, dan empat anggota baru diangkat. Illumina juga menerbitkan “Stewardship‑Focused Update”. Dugaan dan tuduhan saat itu dibahas lebih lanjut dalam rangkaian artikel Non‑GAAP investing.

Menurut gambaran pasar artikel tahun 2023, sahamnya telah turun hampir 80% dari puncak Juli 2021 ke sekitar tingkat harga 2013.

Peristiwa itu menjadi kemunduran tata kelola dan keuangan yang besar bagi perusahaan mapan. Pertanyaan muncul tentang pemisahan awal maupun pembelian kembali GRAIL.

Bagi investor pada 2023, pertimbangannya mencakup dampak kampanye Icahn, perbaikan tata kelola, dan sejauh mana risiko telah tercermin dalam harga saham.

2. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics (TXG ) mengembangkan alat analisis sel tunggal dan biologi spasial. Alatnya memungkinkan pemeriksaan aktivitas gen serta karakteristik molekuler lain, dan pada analisis spasial mempertahankan informasi posisi di jaringan.

Perusahaan didirikan pada 2012, antara lain oleh Serge Saxonov, yang sebelumnya memimpin penelitian dan pengembangan di perusahaan tes genetik personal 23andMe.

10x Genomics memadukan penelitian dan pengembangan internal dengan akuisisi. Presentasi perusahaan menyebut investasi kumulatif penelitian dan pengembangan lebih dari US$1 miliar. Akuisisi Spatial Transcriptomics pada 2018 berkontribusi terhadap pengembangan Visium.

Sumber: 10x Genomics: lini masa akuisisi 10x Genomics

Akuisisi ReadCoor dan Cartana pada 2020 menyediakan teknologi bagi platform Xenium yang kemudian dikembangkan lebih lanjut dan diluncurkan pada 2022.

Perusahaan memperkenalkan platform Chromium pada 2016 dan memperluasnya dengan seri Chromium X pada 2021.

Setelah mengakuisisi Tetramer Shop pada 2021, 10x Genomics juga memperkenalkan BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) pada 2022. Alat ini membantu meneliti pengenalan antigen oleh sel imun, yang relevan bagi penelitian imunitas dan penyakit.

Pendapatan kuartal kedua 2023 naik 17% dibandingkan tahun sebelumnya. Peluncuran Xenium mendukung perkembangan tersebut, dan jumlah pengiriman Xenium melampaui 100 sistem pada Agustus 2023.

Perusahaan memperoleh perintah sementara terhadap pesaingnya NanoString pada September 2023 dari Unified Patent Court (UPC). Perintah itu mencakup produk CosMx untuk deteksi RNA di 17 negara anggota Uni Eropa yang berpartisipasi, bukan seluruh produk NanoString di seluruh Uni Eropa. Sengketanya masih berlangsung.

Pada 2023, biologi spasial terutama merupakan bidang penelitian dengan penggunaan akademis dan dasar. Pengembangan lebih lanjut dapat memperluas manfaat klinisnya, tetapi tes medis rutin bukan hasil yang pasti. Bertambahnya instrumen terpasang juga dapat mendukung penjualan bahan habis pakai.

3. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore menggunakan teknik pengurutan yang mengalirkan DNA atau RNA melalui nanopori dalam sel alir. Perubahan arus listrik memberikan informasi tentang molekul dan dipakai untuk menentukan urutannya.Pengukuran dapat diproses selama instrumen berjalan sehingga data urutan tersedia secara waktu nyata.

Sumber: Oxford Nanopore

Salah satu keunggulannya adalah membaca fragmen DNA panjang, selain panjang bacaan lain. Bacaan panjang dan pengolahan cepat dapat membantu penelitian kanker, penyakit infeksi, serta resistensi antibiotik.

Deteksi listrik juga memungkinkan instrumen pengurutan yang ringkas dan portabel. Pada 2023, Oxford Nanopore menawarkan instrumen dan paket awal mulai sekitar US$1.000, di samping sistem yang lebih besar. Hal ini mendukung pekerjaan lapangan dan eksperimen skala kecil.

Menurut presentasi perusahaan, pendapatan Life Science Research Tools (LSRT) tumbuh rata-rata 46% per tahun pada 2018–2022. Dalam 12 bulan hingga 30 Juni 2023 terdapat lebih dari 7.300 akun pelanggan langsung aktif, bertambah bersih lebih dari 640 selama periode tersebut.

Sumber: Oxford Nanopore

Dari sudut pandang 2023, posisi akhir Oxford Nanopore dalam pasar pengurutan yang lebih matang masih belum pasti.

Teknologinya dapat bersaing pada sejumlah penggunaan dengan metode mapan yang memakai deteksi kimia dan optik.

Peluang lain mencakup instrumen portabel, sampel dalam jumlah kecil, dan analisis yang membutuhkan bacaan panjang.

Perusahaan juga meneliti analisis protein, modifikasi pascatranslasinya, molekul kecil, dan karakteristik molekuler lain.

4. Pacific Biosciences of California, Inc.

PacBio didirikan beberapa tahun setelah Illumina dan tetap menjadi perusahaan pengurutan yang lebih kecil, dengan fokus antara lain pada bacaan panjang berakurasi tinggi.

PacBio mengakuisisi Omniome pada 2021, menambahkan teknologi bacaan pendek sequencing by binding (SBB) ke teknologi bacaan panjang yang telah dimilikinya. Langkah berikutnya adalah akuisisi Apton yang diumumkan pada Agustus 2023 dengan nilai hingga US$110 juta. Apton mengembangkan pengurutan bacaan pendek berkapasitas tinggi. Kesepakatan mencakup sekitar US$85 juta di muka dan hingga US$25 juta setelah tercapainya tonggak pendapatan.

Sumber: PacBio

Sistem Onso dari PacBio mulai dikirim kepada pelanggan pada Agustus 2023. Perusahaan menyebut peluncurannya sebagai “permulaan terbaik dalam sejarah PacBio”. Onso ditujukan bagi bacaan pendek. Revio memakai HiFi untuk bacaan panjang, dengan kapasitas yang disebut mencapai sekitar 1.300 genom manusia per tahun pada cakupan 30×. Secara terpisah, PacBio mengembangkan sistem bacaan pendek berkapasitas tinggi berbasis SBB dan teknologi Apton.

PacBio memperkirakan pengurutan bacaan panjang tumbuh lebih cepat daripada pasar next-generation sequencing secara keseluruhan. Dalam perbandingan yang disajikan, HiFi disebut sekitar sepuluh kali lebih akurat daripada metode bacaan panjang lain yang diuji.

Sumber: PacBio

Total biaya analisis juga bergantung pada pemeriksaan tambahan. Dalam contoh diagnostik yang dipresentasikan PacBio, pengurutan bacaan pendek berbiaya US$500 dapat memerlukan analisis tambahan sehingga totalnya melampaui US$1.500.

Karena itu, pakar yang dikutip dalam presentasi menilai genom Revio berbiaya US$950 menarik untuk penggunaan diagnostik tersebut. Perbandingan ini adalah contoh tertentu, bukan tarif umum seluruh rangkaian diagnosis.

PacBio melihat peluang pada bacaan panjang yang akurat. Manajemen ketika itu memperkirakan penetrasi pasarnya pada 2022–2026 dapat naik dari kurang dari 5% menjadi kurang dari 10% dalam genomik manusia, dan dari kurang dari 1% menjadi kurang dari 5% dalam onkologi.

Selain Illumina, Oxford Nanopore merupakan pesaing potensial penting dalam analisis bacaan panjang dan penelitian medis.

PacBio adalah pesaing kecil yang sudah mapan, bukan perusahaan rintisan baru. Menurut analisis 2023, posisi yang lebih kuat dalam aplikasi khusus dapat membantunya membedakan diri dari pesaing yang lebih besar.

5. NanoString Technologies, Inc.

NanoString didirikan pada 2003 untuk mengembangkan kode batang molekuler digital berdasarkan teknologi Institute for Systems Biology di Seattle.

Sumber: NanoString

Pada tahun 2008, mereka meluncurkan produk pertama mereka, nCounter, untuk menganalisis ekspresi gen. Produk ini menjadi dasar pengembangan berikutnya. Pada 2019 hadir GeoMx, diikuti oleh CosMx dan platform digital AtoMx.

GeoMx memeriksa ekspresi RNA dan target protein dalam jaringan sambil mempertahankan informasi spasial. Panel yang dibahas pada 2023 mencakup lebih dari 150 protein. Perbandingan dengan Xenium bergantung pada jenis analisis dan panel.CosMx Spatial Molecular Imager (SMI) memetakan RNA dan protein pada tingkat sel tunggal di lingkungan jaringan. Artikel ketika itu menyebut 64 target protein serta kemungkinan perluasan menjadi 120 pada 2024.

Sumber: NanoString

NanoString mendukung pertumbuhan publikasi tentang analisis molekuler dan biologi spasial.Sebanyak 7.117 publikasi yang disebut dalam artikel memakai teknologi NanoString dalam bidang seperti kanker, penyakit infeksi termasuk COVID-19, imunologi, pertanian, dan neurologi.

Pada 2023, NanoString menghadapi sengketa paten penting dengan 10x Genomics.Perintah sementara UPC pada September 2023 membatasi penjualan produk CosMx untuk deteksi RNA di negara Uni Eropa yang berpartisipasi. NanoString memperkirakan kurang dari 10% pesanan instrumen CosMx yang masih menunggu saat itu terkait negara-negara tersebut, lalu mengajukan banding. Hal ini relevan bagi perusahaan dengan arus kas negatif.

Gambaran pasar artikel tahun 2023 mencerminkan kekhawatiran keuangan NanoString: sahamnya di bawah US$2, dibandingkan puncak US$79 pada 2021 yang disebut artikel. Harga penawaran umum perdana pada 2013 adalah US$10 per saham.

Investor ketika itu perlu menilai target manajemen untuk mencapai profitabilitas pada 2025. Itu merupakan proyeksi. NanoString melaporkan penggunaan kas pada kuartal ketiga 2023 turun hampir 50% dibandingkan kuartal sebelumnya.