Biologi Spasial: Nanostring melawan 10x Genomics

Masih Ada Beberapa Bidang Baru dalam Biologi

Dalam artikel sebelumnya, kami membahas kebangkitan Next-Generation-Sequencing (NGS) dan potensinya untuk merevolusi kedokteran. Bioteknologi dan kedokteran menjadi semakin tepat setiap harinya berkat alat yang lebih murah untuk melakukan sequencing DNA, memanfaatkan RNA, dan mensintesis protein. Pembuat alat-alat ini dibahas dalam “Illumina vs Pacific Bioscience: Memilih Perusahaan Sequencing Genom Generasi Berikutnya”

Namun, masih ada beberapa data yang belum tersedia. Alat seperti sequencer NGS masih menggabungkan data dari ribuan atau bahkan jutaan sel secara bersamaan. Namun peneliti sering perlu mengetahui apa yang terjadi pada satu sel tunggal pada satu waktu, dengan presisi tingkat nanometer.

Hal ini kini menjadi mungkin berkat munculnya bidang ilmu baru: biologi spasial.

Biologi Spasial

Alih-alih melihat “campuran” molekul dalam sebuah sampel, biologi spasial dapat menentukan di mana dalam jaringan atau sel tunggal molekul yang diminati, seperti urutan RNA tertentu, berada. Dan ini dapat dalam 2D atau 3D.

Ini akan memberi tahu peneliti bagaimana sel berinteraksi satu sama lain, bagaimana mekanisme pertahanan diaktifkan, bagaimana sel bereaksi terhadap kontak dengan virus, dan masih banyak lagi.

Ini juga memiliki keuntungan dalam memberikan data yang jauh lebih sensitif. Sementara data tentang sesuatu yang terjadi hanya pada beberapa sel dapat tenggelam dalam sampel yang lebih besar, pendekatan terarah biologi spasial dapat mengungkap peran kunci fenomena terlokalisasi atau tipe sel yang langka.

Anda dapat membaca secara lebih detail keunggulan unik biologi spasial dalam FAQ ini oleh Nanostring.

Sumber: Yahoo Finance

Potensi Investasi Biologi Spasial

Pada tahun 2000-an, sequencing genom memulai revolusi yang kini beralih menjadi terapi gen, penyuntingan gen, vaksin mRNA, dll… pada tahun 2020-an. Hal ini mengubah harga saham Illumina dari $16 per saham pada IPO tahun 2000-an menjadi $495 per saham pada puncaknya di 2021 (dan masih $190‑$220 sejak saat itu).

Pada tahun 2020, Nature Methods menamakan transkriptomik spasial “metode tahun ini”.

Mungkin mesin khusus pertama untuk biologi spasial pada zaman kita akan dianggap sebagai tahap awal revolusi lain yang akan sepenuhnya mengambil alih pada akhir 2030-an. Biasanya menguntungkan menjadi yang pertama dalam teknologi baru.

Ini juga menjadi cara bagi startup dan inovator untuk melampaui pesaing yang sudah mapan. Sangat sulit mengalahkan perusahaan senilai $35 miliar seperti Illumina di bidangnya seperti NGS. Namun medan permainan menjadi lebih setara untuk teknik baru di mana pesaing yang lebih besar tidak memiliki paten kunci, seperti biologi spasial.

Beberapa perkiraan menempatkan total pasar yang dapat dijangkau biologi spasial sebesar $16 miliar, karena sebagian besar penelitian genetika dan biologi molekuler masih dilakukan dengan teknologi yang lebih tua dan kurang kuat.

Sumber: Nanostring

Saat ini, dua perusahaan terkemuka dalam segmen ini adalah 10x Genomics (TXG ) dan Nanostring.

Teknologi 10x Genomics

Perusahaan ini didirikan pada tahun 2012, dengan di antara pendirinya Serge Saxonov, direktur R&D perusahaan pengujian genom pribadi 23andMe. Perusahaan awalnya fokus pada ekspresi gen sel tunggal sebelum memperluas ke biologi spasial dengan Visium Spatial.

10x Genomics tumbuh dengan menggunakan kombinasi R&D (lebih dari $1B+ investing in R&D so far) dan akuisisi. Secara khusus, platform Visium-nya diperoleh melalui akuisisi Spatial Transcriptomics pada tahun 2018.

Garis waktu akuisisi 10x Genomics

Inilah cara 10x Genomics memperoleh platform Xenium melalui akuisisi Readcoor dan Cartana pada tahun 2020.

Pada tahun 2020, mereka juga meluncurkan platform Chromium, yang diperbarui setahun kemudian menjadi Chromium X.

Melalui akuisisi Tetramer Shop pada tahun 2021, 10x Genomics juga meluncurkan BEAM pada tahun 2022.

Visium

Visium adalah salah satu teknologi terkemuka untuk biologi spasial jaringan. Saat ini digunakan oleh ribuan pelanggan dan disebutkan dalam 440 publikasi. Pada Q3 2022, 10x Genomics menjual lebih dari 100 mesin Visium.

Chromium

Chromium berfokus pada data sel tunggal, melihat pada skala nanometer. 4.150 instrumen telah terjual dan mewakili mayoritas perangkat 10x Genomics yang terpasang.

Xenium

Xenium adalah platform yang memungkinkan analisis simultan RNA dan protein dengan data spasial yang lengkap dan akurat. Ini sangat kuat bagi peneliti, dengan ribuan molekul berbeda yang dianalisis sekaligus. Kemungkinan ini menjadi arah mesin 10x Genomics di masa depan untuk semua analisis.

BEAM

BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) adalah teknologi baru yang memungkinkan peneliti mengidentifikasi komponen sistem kekebalan secara detail. Ini dapat sangat berdampak pada penelitian tentang kekebalan, patogen, dan penyakit baru seperti Covid-19.

(Anda dapat membaca detail teknis dalam dokumen ini)

Perangkat Lunak

10x Genomics menawarkan set lengkap perangkat lunak untuk menganalisis data yang dihasilkan oleh peralatannya dalam 5 kategori berbeda serta menawarkan kemampuan cloud dan desain khusus.

Teknologi & Produk Nanostring

Nanostring diluncurkan pada tahun 2003 untuk memanfaatkan teknologi barcode molekuler digital yang ditemukan di Seattle Institute for Systems Biology.

nCounter

Pada tahun 2008, mereka meluncurkan produk pertama mereka, nCounter.

Ini merupakan kemajuan besar dalam transkriptomik (studi mRNA). Metode sebelumnya dan alternatifnya lebih lambat atau lebih kompleks. Mereka juga menghasilkan banyak kesalahan dan menghasilkan hasil dengan kualitas lebih rendah. Nanostring merangkum secara sederhana: “Lebih cepat daripada NGS (Next Generation Sequencing), lebih sederhana daripada qPCR.

Sumber: Nanostring

GeoMx & CosMX

nCounter membawa perusahaan maju sambil mengembangkan langkah selanjutnya. Pada 2019, mereka meluncurkan GeoMx DSP, diikuti oleh CosMx SMI.

GeoMx dirancang untuk mempelajari ekspresi RNA dalam jaringan keseluruhan dan juga dapat menganalisis lebih dari 150 protein, lebih banyak target dibandingkan Xenium milik 10x.

CosMx Single Molecular Imager (SMI) dapat melihat sel tunggal dan apa yang terjadi di dalamnya untuk RNA dan hingga 64 target protein, dan kemungkinan hingga 120 pada tahun 2024.

Keduanya membawa proses yang kuat dan otomatis ke biologi spasial. Sebelumnya, metode yang kurang sensitif, lebih mahal, dan lebih memakan tenaga kerja harus digunakan. Dalam segmen ini, GeoMx adalah profiler spasial terkemuka di pasar.

Mereka juga dapat menggunakan sampel jaringan FFPE, sampel jaringan yang paling umum dibuat dalam penelitian medis. Ini berarti jutaan sampel yang sudah ada yang diarsipkan oleh peneliti di seluruh dunia dapat dianalisis kembali untuk wawasan baru. Keahlian ini langsung berasal dari pengalaman Nanostring di bidang tersebut melalui produk warisan nCounter.

Jadi, Nanostring berperan penting dalam ledakan publikasi ilmiah yang menggunakan biologi spasial. Tidak kurang dari 7.117 publikasi menyebutkan mesin Nanostring dari berbagai bidang seperti penelitian kanker, penyakit menular (termasuk Covid-19), imunologi, pertanian, atau neurologi.

AtoMx

Perusahaan ini juga mengembangkan perangkat lunak khusus untuk membantu peneliti. Mereka meluncurkan AtoMx, solusi SaaS (Software as a Service), pada kuartal keempat 2022. Ini akan membantu peneliti menganalisis data mereka, membagikannya dengan rekan, dan membuat basis data penelitian biologi spasial yang besar, dapat diakses secara publik atau privat.

Keuangan dan Penilaian

10x Genomics

10x Genomics jelas merupakan perusahaan terbesar di antara dua yang dibahas dalam artikel ini. Ia memiliki total 1.200 karyawan, dan kapitalisasi pasarannya berada pada $5,7 miliar.

Pendapatannya sebesar $516 juta pada kuartal terakhir, naik 9% dibandingkan tahun sebelumnya. 85% pendapatannya berasal dari bahan habis pakai yang digunakan pada mesin yang telah dijual sebelumnya. Laba bersih sebesar $6 juta pada Q4 2022, pertama kalinya mencapai laba bersih positif sejak perusahaan IPO pada 2019.

Karena investasi yang sangat besar dalam R&D dan capex (-$131M), perusahaan memiliki arus kas bebas negatif sebesar -$165M. Ia memiliki cadangan kas sebesar $429M. Perusahaan memiliki utang bersih sebesar -$335M, lebih baik dibandingkan -$505M pada 2021.

Rasio penjualan terhadap harga perusahaan berada pada 11, yang tidak murah namun diharapkan untuk perusahaan yang dinilai berdasarkan potensi pertumbuhannya. Penilaiannya bahkan cukup wajar untuk startup pertumbuhan yang pertama kali menjadi menguntungkan. Dilusi lebih lanjut bagi pemegang saham yang ada diperkirakan, karena perusahaan akan membutuhkan lebih banyak kas dalam 1‑2 tahun untuk mempercepat pertumbuhan dan membiayai R&D + capex.

Secara keseluruhan, 10x Genomics kemungkinan akan menjadi sangat menguntungkan hanya setelah genomik spasial umum digunakan di sebagian besar laboratorium penelitian, bukan lagi sebagai teknologi paling canggih yang tersedia saat ini. Langkah pertumbuhan lain dapat diharapkan di masa depan ketika genomik spasial mulai digunakan untuk diagnostik medis.

Nanostring

Nanostring lebih kecil dibandingkan 10x Genomics, dengan kurang dari 800 karyawan. Kapitalisasi pasarnya juga 1/13 dari 10x Genomics, yaitu $413M.

Pendapatannya sebesar $34M pada Q4 2022, dengan kerugian bersih $44M. Dalam 4 kuartal terakhir, pendapatan sebesar $127Mm dan kerugian bersih $115M. Pendapatan terbagi kira-kira 50/50 antara produk nCounter dan biologi spasial. 80‑85% pendapatan berasal dari layanan dan bahan habis pakai untuk peralatan yang telah dijual sebelumnya. Arus kas bebas sebesar -$31M pada Q4 2022 dan terakumulasi -$239,9M dalam 2 tahun terakhir. Ia juga memiliki utang bersih sebesar $114M.

Kas yang tersedia menurun dari $410M pada Q1 2021 menjadi hanya $197M pada Q4 2022. Perusahaan akan perlu mengumpulkan lebih banyak dana dengan tingkat pembakaran saat ini dalam 12‑18 bulan.

Rasio harga-terhadap-penjualan Nanostring relatif rendah pada 3,1. Ini kemungkinan mencerminkan kerugian terbaru, arus kas negatif, dan kebutuhan mendesak untuk mengumpulkan lebih banyak modal dalam waktu dekat. Penurunan dramatis harga saham sejak 2021 mungkin memaksa dilusi pemegang saham yang ada lebih besar dari yang direncanakan.

Serupa dengan 10x Genomics, jalur menuju profitabilitas adalah melalui adopsi biologi spasial secara rutin oleh sebagian besar laboratorium penelitian dalam alur kerja mereka.

Nanostring atau 10x Genomics?

Kedua perusahaan memiliki teknologi mengesankan, membawa pemahaman baru yang revolusioner pada analisis RNA dan proteomik. Tidak diragukan lagi biologi spasial akan segera menjadi alat favorit bagi peneliti di bidang onkologi, neurologi, dan bidang lain di mana ekspresi gen yang terpisah dan sementara menjadi kunci untuk memecahkan penyakit mematikan.

Situasi kompetitif kedua perusahaan tampaknya terbentuk serupa dengan persaingan awal Illumina vs PacBio. Jika analogi itu benar, pesaing yang lebih kecil mungkin kesulitan untuk mengejar dan menjadi menguntungkan, karena harus menyesuaikan anggaran R&D meskipun pendapatan total lebih rendah. Pendapatan yang lebih tinggi juga memungkinkan pesaing yang lebih besar untuk mengakuisisi startup menjanjikan dan mengintegrasikan teknologi mereka ke dalam mesin mereka sendiri.

Dari sudut pandang investasi, 10x Genomics tampak lebih aman. Ia mulai menghasilkan keuntungan dan memiliki lebih banyak karyawan, kas yang tersedia, arus kas, serta anggaran R&D untuk terus maju.

Namun, harganya jauh lebih tinggi dibandingkan Nanostring berdasarkan rasio harga-terhadap-penjualan. Jadi, Nanostring kemungkinan akan mengungguli dalam hal pengembalian atas modal yang diinvestasikan JIKA ia berhasil menutup kesenjangan penjualan total dengan 10x Genomics. Jika kondisi ini terpenuhi, Nanostring dapat mengungguli pesaing yang lebih besar dan mengkompensasi dilusi pemegang saham yang masuk.