10 Perusahaan Biotek Big Data Teratas

Lebih Banyak Data untuk Kedokteran yang Lebih Baik

Kemajuan biologi memperlihatkan betapa banyak hal yang belum dipahami. Revolusi genomik dan rancangan awal genom manusia pada awal 2000-an membuka jalan bagi penelitian dengan data berskala besar.

Genomik kini dilengkapi transkriptomik, proteomik, metabolomik, serta penelitian mikrobioma. Penggabungannya dikenal sebagai multiomik, yang dibahas dalam “Multiomik adalah langkah berikutnya dalam bioteknologi”.

Perangkat ini menghasilkan data terperinci tentang aktivitas sel. Resolusi berbeda menurut metode; tidak semua data mengukur proses sampai tingkat atom. Turunnya biaya sekuensing DNA dan kemajuan analisis molekul lain mempercepat pertumbuhan data.

Sumber: ResearchGate

Hal ini mendorong minat pada pemanfaatan data besar dalam bioteknologi, serupa dengan perkembangannya di bidang komputasi lain.

Pada 2018, Barron’s menanyakan “Apakah data besar akan menghasilkan keuntungan besar di bioteknologi?”. Industri juga membahas “Penerapan pemrosesan dan analisis data berskala besar dalam bioproses”.

Sejumlah perusahaan menyediakan perangkat untuk menghasilkan dan menganalisis data biologis. Permintaan terhadap teknologi itu tidak otomatis menjamin keuntungan investasi.

AI Bergabung dengan Big Data?

AI telah dipakai dalam penelitian biologi sebelum popularitas model bahasa besar seperti ChatGPT meningkat pada 2023. Data dan AI dapat saling melengkapi:

• Pelatihan banyak model AI membutuhkan data bermutu dan anotasi yang sesuai.
• AI membantu menata data dan menemukan pola, tetapi tetap memerlukan validasi, pengawasan, dan penilaian terhadap bias.

Perusahaan data bioteknologi semakin banyak mengintegrasikan AI. Monetisasi dapat berupa perangkat lunak, layanan, kemitraan, atau obat; jalur dari prediksi komputasi menuju pengobatan yang disetujui tetap panjang dan tidak pasti.

Sepuluh saham bioteknologi terkait data besar

1. Illumina

Illumina adalah pemasok utama teknologi sekuensing genom. Pendapatan tahunan 2023 sekitar 4,5 miliar dolar; angka sekitar 1,2 miliar dalam materi lama merupakan skala kuartalan, bukan pendapatan setahun.

Peralatan dan bahan habis pakainya digunakan banyak laboratorium untuk menghasilkan data genomik. Perusahaan bukan pemilik atau pemasok tunggal seluruh data genomik industri.

Pendapatan berasal dari instrumen, bahan habis pakai, dan layanan. Pemakaian mesin dapat meningkatkan penjualan bahan habis pakai, tetapi bergantung pada permintaan dan utilisasi.

Perusahaan mengirim 352 sistem NovaSeq X pada 2023. Platform ini mendukung sekuensing berskala besar dan berbagai alur kerja multiomik, sel tunggal, serta analisis spasial melalui metode yang sesuai.

Pengiriman tersebut menambah basis lebih dari 25.000 sistem sekuensing yang dilaporkan dalam materi historis perusahaan.

Sumber: Illumina

Masalah Grail

Biopsi cair menganalisis komponen dalam sampel darah, termasuk sinyal molekuler yang berkaitan dengan kanker. Ini mencakup beberapa jenis aplikasi yang harus dibedakan.

GRAIL didirikan untuk mengembangkan deteksi kanker berbasis darah dan pernah dipisahkan dari Illumina.

Pada 2023, GRAIL melaporkan bertambahnya penyedia dan penggunaan tes. Angka deteksi 92% berasal dari studi tertentu mengenai kanker darah yang kambuh atau refrakter, bukan tingkat deteksi semua kanker atau semua kekambuhan. Kemajuan penelitian tidak sama dengan manfaat klinis universal.

Illumina kemudian mengakuisisi kembali GRAIL pada 2021 dengan nilai yang jauh lebih besar.

Otoritas Amerika Serikat dan Uni Eropa mempersoalkan dampaknya terhadap persaingan karena Illumina memasok teknologi kepada pesaing GRAIL. Komisi Eropa mengenakan denda sekitar 432 juta euro pada 2023; setelah putusan pengadilan tentang yurisdiksi pada September 2024, keputusan terkait tersebut ditarik. Status hukum harus dibaca sesuai waktunya.

Transaksi, pembiayaan, dan tata kelolanya juga memicu perdebatan dengan pemegang saham.

Investor aktivis Carl Icahn mengkritik dewan perusahaan dan mengajukan berbagai tuduhan terkait transaksi. Tuduhan, penyelidikan, dan temuan yang terbukti merupakan hal berbeda. Rangkaian pembahasan pihak luar tersedia di Non-GAAP Investing.

Illumina akhirnya memutuskan untuk memisahkan GRAIL kembali, dengan persetujuan dewan pada 4 Juni 2024. Pemisahan selesai pada 24 Juni 2024, dan Illumina mempertahankan sekitar 14,5% saham pada saat itu.

Episode GRAIL menimbulkan biaya dan ketidakpastian. Illumina tetap menjadi pemasok besar sekuensing, tetapi dampak finansial dan persaingan tidak boleh diabaikan.

Penggunaan tes kanker berbasis sekuensing dapat meningkatkan kebutuhan instrumen dan bahan habis pakai. Besarnya pasar bergantung pada validasi, izin, akses, dan penerimaan klinis.

Illumina juga mengakuisisi perusahaan perangkat lunak bioinformatika Partek untuk memperluas kemampuan analisis di luar instrumen dan bahan habis pakai.

2. Schrödinger, Inc.

Schrödinger menggunakan pemodelan berbasis fisika untuk merancang molekul dengan menyeimbangkan potensi, kelarutan, waktu paruh, kemudahan sintesis, dan sifat lain.

Pembelajaran mesin melengkapi model fisika. Metode ini dapat membantu mengevaluasi ruang kimia baru, tetapi tetap memiliki asumsi dan batas akurasi. Schrödinger(SDGR ) menyebut contoh penyaringan komputasi dari sekitar satu miliar kemungkinan molekul menjadi delapan kandidat dalam hitungan hari. Kandidat komputasi tetap perlu dibuat dan diuji; bukan delapan obat yang sudah terbukti.

Sumber: Schrödinger

Pada 2020, Schrödinger dan Bayer menandatangani kolaborasi lima tahun dengan pembayaran terkait sebesar 10 juta euro. Kerja sama menggabungkan teknologi Schrödinger dengan model prediksi komputasi Bayer.

Kolaborasi dengan Lilly memuat kemungkinan pembayaran berbasis pencapaian hingga 425 juta dolar. Jumlah itu bersyarat, bukan pendapatan yang pasti sudah diterima.

Kolaborasi lain mencakup Takeda, Sanofi(SNW.DE ) (SNY ), Bristol Myers Squibb, dan perusahaan farmasi lain.

Sumber: Schrödinger

Perusahaan mengembangkan portofolio kandidat milik sendiri selain perangkat lunak dan kolaborasi. Pada periode yang dibahas, perusahaan memiliki pendapatan tetapi belum menghasilkan laba bersih secara berkelanjutan, dengan belanja riset yang besar.

Teknologi juga dikembangkan untuk bidang di luar obat molekul kecil, termasuk material kimia, baterai, dan polimer.

Sumber: Schrödinger

Kemitraan baru dan hasil riset dapat membantu menilai perkembangan platform. Kemitraan tidak membuktikan seluruh prediksi benar atau menjamin ekspansi pasar.

3. Exscientia

Exscientia menggunakan AI untuk mengembangkan terapi presisi. Platform terintegrasinya menerapkan perangkat lunak pada berbagai tahap penemuan obat.

Sumber: Exscientia

Perusahaan mengklaim pengurangan waktu sekitar 70% dan peningkatan efisiensi modal sekitar 80% pada tahap penemuan tertentu. Angka tersebut bukan pengurangan yang terbukti untuk seluruh pengembangan klinis atau jaminan keberhasilan obat.

Materi historis mencantumkan empat kandidat klinis awal dan sekitar 30 program. Nilai 6,5 miliar dolar berkaitan dengan peluang pembayaran kontraktual jika syarat tercapai, bukan pendapatan yang telah diperoleh. Fokusnya termasuk kanker dan penyakit inflamasi.

Sumber: Exscientia

Platform ini memberikan peluang sekaligus risiko riset, pendanaan, dan persaingan. Exscientia kemudian bergabung dengan Recursion pada 20 November 2024; status ini berbeda dari perusahaan mandiri yang digambarkan dalam materi sebelumnya.

4. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics(TXG ) menyediakan teknologi sel tunggal dan biologi spasial. Metode ini memetakan ekspresi gen dan molekul dalam konteks jaringan; bukan seluruhnya pembacaan genom tiga dimensi.

Perusahaan didirikan pada 2012, dengan Serge Saxonov, yang sebelumnya memimpin penelitian dan pengembangan di 23andMe, sebagai salah satu pendiri.

Pengembangan menggabungkan riset internal dan akuisisi. Akuisisi Spatial Transcriptomics pada 2018 mendukung platform Visium.

Sumber: 10x Genomics — riwayat akuisisi 10x Genomics

Akuisisi ReadCoor dan Cartana pada 2020 mendukung pengembangan Xenium. Platform itu merupakan hasil pengembangan lebih lanjut, bukan produk jadi yang langsung diperoleh dari satu transaksi.

Platform Chromium sudah tersedia sebelum 2020; Chromium X diperkenalkan pada 2021. Peluncuran salah satu versi tidak sama dengan awal seluruh platform.

Akuisisi Tetramer Shop pada 2021 turut mendukung BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping), yang diumumkan pada 2022 untuk mempelajari pengenalan antigen oleh komponen sistem imun.

Pada kuartal kedua 2023, pendapatan naik sekitar 17% dibandingkan tahun sebelumnya. Perusahaan juga melaporkan pencapaian lebih dari 100 instrumen Xenium yang dikirim pada Agustus 2023. Pengiriman instrumen berbeda dari validasi klinis.

10x Genomics memperoleh putusan sementara yang menguntungkan dalam sengketa paten dengan NanoString pada September 2023. Namun, larangan sementara terkait CosMx di Pengadilan Paten Terpadu dibatalkan pada 26 Februari 2024. Tidak tepat menyajikannya sebagai larangan tetap yang masih berlaku.

Biologi spasial banyak dipakai untuk riset dan berpotensi mendukung aplikasi medis. Penggunaan klinis rutin memerlukan validasi dan izin sesuai aplikasinya. Basis instrumen dapat mendorong bahan habis pakai, tetapi pertumbuhan tidak terjamin.

5 . Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore menggunakan sel alir dengan nanopori. Perubahan arus listrik saat DNA atau RNA melewati pori digunakan untuk memperkirakan urutannya. Pembacaan berlangsung secara waktu nyata, disertai penyiapan sampel dan analisis perangkat lunak. Ini bukan pertama kalinya komputer digunakan untuk membaca urutan genetik.

Sumber: Oxford Nanopore

Teknologi pembacaan panjang membantu menganalisis struktur genom dan menyediakan hasil selama pengukuran. Akurasi serta manfaat untuk kanker atau penyakit infeksi bergantung pada metode, sampel, dan validasi.

Perangkat portabel memperluas pilihan sekuensing. Harga awal sekitar 1.000 dolar dalam materi lama tidak mencakup seluruh bahan habis pakai dan analisis. Teknologi ini bukan satu-satunya pendekatan sekuensing berbiaya rendah.

Posisinya dalam pasar akan ditentukan oleh kinerja, biaya, kebutuhan pengguna, dan persaingan.

Teknologi nanopori dapat melengkapi maupun bersaing dengan metode optik dan kimia lainnya.

Pembacaan panjang, portabilitas, serta aplikasi riset dan diagnostik memiliki kebutuhan berbeda. Tidak ada kepastian satu teknologi akan menggantikan seluruh pendekatan lain.

Perusahaan juga meneliti analisis protein, modifikasi pascatranslasi, molekul kecil, dan pengukuran lainnya. Arah riset belum tentu menjadi aplikasi klinis yang mapan.

6 . Ginkgo Bioworks Holdings, Inc.

Ginkgo Bioworks menyediakan rekayasa sel dan organisme untuk berbagai aplikasi. Program dan kemitraannya mencakup:

• Kanabinoid
• Produksi vaksin mRNA dan obat berbasis asam nukleat
• Protein makanan
• Pengembangan pupuk biologis bersama Bayer
• Mikroba terprogram untuk penelitian penyakit usus
• Bioremediasi mikroplastik
• Keamanan hayati dan deteksi patogen
• Daur ulang limbah dan kontaminan

Sebagian program memanfaatkan CRISPR atau teknik rekayasa genetik lain, termasuk layanan rekayasa terkait terapi sel CAR-T.

Sebagai penyedia platform, Ginkgo mendukung mitra dalam farmasi, pertanian, biosekuriti, dan kimia industri. Program kolaborasi bukan berarti semua produk dimiliki atau sudah disetujui untuk digunakan.

Layanan dapat membantu mitra mengakses keahlian dan fasilitas tanpa membangun seluruh kapasitas sendiri. Penghematan bergantung pada proyek dan pelaksanaannya.

Keragaman mitra memperlihatkan luasnya bidang aplikasi, tetapi setiap program tetap menghadapi risiko teknis dan komersial.

Sumber: Ginkgo Bioworks

Kumpulan sel, data, dan eksperimen dari berbagai organisme menjadi salah satu dasar platform datanya.

Perusahaan memberi eksposur pada rekayasa sel di banyak bidang, dengan risiko riset, pendanaan, kontrak, dan adopsi pasar.

Selain kedokteran, rekayasa genetik dapat digunakan untuk pertanian, energi, dan bioproduk. Bidang tersebut juga memiliki pesaing dan tantangan regulasi.

Data, penyuntingan gen, dan AI dapat memperluas peluang Ginkgo. Potensi teknologi tidak otomatis menjadi pertumbuhan pendapatan atau keuntungan.

7. BenevolentAI SA (BAI.AS)

BenevolentAI memakai AI untuk penemuan obat. Kandidat dermatitis atopiknya, BEN-2293, memenuhi sasaran utama keamanan dan tolerabilitas, tetapi tidak mencapai sasaran sekunder efektivitas dalam studi fase IIa yang dilaporkan pada 2023. Perusahaan kemudian menghentikan belanja tambahan pada program itu. Kandidat lain diteliti untuk penyakit kronis dan kanker.

Salah satu komponennya, mesin BenAI, menganalisis literatur dan data ilmiah berskala besar untuk menyusun hipotesis. Jumlah lebih dari 35 juta dokumen merupakan angka materi historis, bukan ukuran yang selalu tetap.

Hipotesis kemudian dikaji melalui eksperimen, analisis komputasi, dan penelitian indikasi baru atau penggunaan kembali obat.

Sumber: Benevolent

Penggunaan kembali obat dapat memanfaatkan pengetahuan sebelumnya, tetapi indikasi, dosis, rute, serta kelompok pasien baru tetap membutuhkan bukti keamanan dan efektivitas. Uji fase I tidak berarti seluruh pekerjaan regulasi telah selesai.

Pada periode artikel, perusahaan mempunyai kerja sama dengan AstraZeneca (AZN ) yang dimulai pada 2019 untuk fibrosis dan penyakit ginjal kronis, lalu diperluas pada 2022 ke gagal jantung dan lupus eritematosus sistemik.

Perusahaan juga bermitra dengan Merck KGaA (MRK.DE ) untuk mendukung penemuan kandidat molekul kecil dalam onkologi dan neuroinflamasi.

Analisis BenevolentAI membantu mengidentifikasi baricitinib milik Lilly sebagai kandidat penggunaan kembali untuk COVID-19. FDA menyetujui penggunaannya pada kelompok pasien dewasa rawat inap tertentu pada 2022; keberhasilan itu tidak berarti semua prediksi platform terbukti.

8. AbCellera

AbCellera mengembangkan teknologi penemuan dan pengembangan obat berbasis antibodi.

Salah satu fokusnya ialah platform GPCR dan kanal ion, target yang menantang bagi antibodi. Platform lainnya adalah penghubung sel T untuk mengarahkan respons imun terhadap kanker. Tujuannya meningkatkan manfaat dan keamanan, bukan jaminan bahwa toksisitas telah dihilangkan.

Sumber: AbCellera

Perusahaan melaporkan banyak program mitra dan kandidat yang memasuki uji klinis. Dua antibodi COVID-19 hasil kolaborasi pernah mendapat izin penggunaan darurat di Amerika Serikat, bukan persetujuan penuh yang berlaku tanpa batas; izin penggunaannya kemudian berubah ketika varian virus mengurangi efektivitas.

Sumber: AbCellera

Prosesnya menyaring banyak kemungkinan antibodi dengan analisis sel tunggal berkapasitas tinggi dan visi mesin, kemudian memilih kandidat untuk pengujian lanjutan.

9. BioXcel Therapeutics

BioXcel Therapeutics memakai pendekatan yang disebut “inovasi ulang obat”: data dan AI digunakan untuk mencari aplikasi baru bagi obat yang disetujui atau kandidat yang sudah memiliki data klinis. Data lama tidak menjamin keamanan untuk penggunaan baru.

Produk yang disetujui juga dikaji untuk indikasi berbeda.

Sumber: BioXcel Therapeutics

Perusahaan menyebut tahap penyusunan konsep dan validasi awal dapat lebih singkat daripada penemuan molekul baru. Angka enam dan dua belas bulan dalam materi historis bukan durasi seluruh pengembangan, uji klinis, atau persetujuan.

Reformulasi dapat memperbaiki penghantaran atau paparan obat, tetapi manfaat dan efek samping tetap harus diuji pada setiap penggunaan.

Salah satu hasilnya adalah persetujuan IGALMI pada 2022 untuk penanganan akut agitasi terkait skizofrenia atau gangguan bipolar I/II pada orang dewasa dalam kondisi pemberian yang ditentukan.

IGALMI adalah film deksmedetomidin yang larut di bawah lidah atau di pipi. Bukan obat yang dibuat efektif dengan menambahkan “penstabil metabolik”. Produk memerlukan pengawasan tenaga kesehatan dan memiliki batasan serta risiko, termasuk sedasi, tekanan darah rendah, dan denyut jantung lambat.

Sumber: BioXcel Therapeutics

Pada 2024, pengembangan lanjut berfokus pada penggunaan lain BXCL501, formulasi deksmedetomidin yang juga mendasari IGALMI. Program berbeda tidak selalu menggunakan molekul berbeda.

Program Alzheimer meneliti agitasi terkait demensia dengan BXCL501, bukan latrepirdine atau antihistamin baru. Keamanan dan manfaat untuk indikasi tersebut masih diteliti.

Program lain meneliti penggunaan untuk agitasi terkait skizofrenia atau gangguan bipolar di rumah. Pada 2024, penggunaan tersebut masih investigasional, bukan bagian dari izin IGALMI yang dapat diasumsikan berlaku di semua tempat.

Sumber: BioXcel Therapeutics

Contoh ini menunjukkan bagaimana data dapat membantu penggunaan kembali atau reformulasi obat. Hasil klinis, persetujuan, akses, dan kebutuhan pendanaan tetap menentukan nilai komersialnya.

10 . Recursion Pharmaceuticals

Recursion Pharmaceuticals(RXRX ) menggunakan AI dalam penemuan obat.

Pendekatannya bertujuan mengurangi waktu dan biaya penelitian, tanpa menjamin pengurangan yang sama pada seluruh pengembangan klinis.

Sejak awal, perusahaan membangun kumpulan data untuk mengatasi beberapa hambatan:

• Dokumen yang sulit dianalisis langsung oleh mesin, seperti faks, hasil pindai, atau PDF tidak terstruktur.
• Data terpisah dengan anotasi terbatas.
• Hasil penelitian yang sulit direplikasi.

Recursion mengoperasikan laboratorium otomatis berskala besar. Materi historis menyebut kapasitas sekitar 2,2 juta eksperimen per minggu; kapasitas tidak berarti angka itu selalu terealisasi setiap minggu.

Perusahaan memakai komputasi berkinerja tinggi untuk model AI, bukan hanya model bahasa. Lebih dari dua miliar gambar dan sekitar enam triliun hubungan yang diprediksi menggambarkan skala data dan inferensi, bukan hubungan biologis yang semuanya sudah terbukti.

Sumber: Recursion

Recursion membangun kemitraan dengan NVIDIA(NVDA ) dan merilis Phenom-Beta melalui BioNeMo pada Januari 2024. Kerja sama juga mencakup akses komputasi melalui NVIDIA DGX Cloud. Model yang tersedia berbeda dari obat yang sudah disetujui.

Portofolio kandidat internal pada periode yang dibahas berfokus pada penyakit langka dan onkologi. Jumlah dan fase program harus dikaitkan dengan tanggal laporan, bukan dianggap tetap.

Sumber: Recursion

Untuk bidang kompleks, termasuk neurosains dan target kanker yang sulit ditangani, perusahaan bekerja sama dengan mitra farmasi.

Contohnya meliputi Roche di neurosains dan Bayer pada target onkologi. Program kolaborasi tetap memerlukan validasi eksperimen dan klinis.

Perusahaan juga menawarkan akses teknologi dan data melalui kerja sama. Ketentuan berbagi data, lisensi, serta pembayaran berbeda menurut kontrak.