Biotecnologia
10x Genomics (TXG): Portare i Dati Biologici a un Nuovo Livello
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Perché la Biologia Spaziale è Importante
The past decade has seen the rise of terapie di precisione e Next-Generation Sequencing (NGS), which have revolutionized diagnostics and medicine. These methods allowed doctors and researchers to move from an approach that targets the whole body (like with drugs) to tailored and targeted treatment or detection methods focused on a specific type of cell or DNA sequence.
Tuttavia, questo non è l’ultimo livello di profondità che l’analisi biologica può raggiungere. Anche in un organo o tipo di tessuto specifico (come, ad esempio, il cervello o un tumore), le singole cellule si comportano in modo molto diverso tra loro.
Quindi, mentre strumenti come i sequenziatori NGS aggregano i dati di migliaia o addirittura milioni di cellule simultaneamente, i ricercatori spesso hanno bisogno di capire cosa sta accadendo in una singola cella alla volta, con una precisione a livello nanometrico. Per raggiungere questo livello di analisi dettagliata, è stato creato un nuovo campo scientifico: la biologia spaziale. E un’azienda sta emergendo come leader in questo campo: 10x Genomics (TXG ).
TXG Grafico dei prezzi
Che Cos’è la Biologia Spaziale?
Cosa Misura la Biologia Spaziale (e Perché)
Instead of looking at the “mix” of molecules in a sample, spatial biology can determine where in a tissue or a single cell a molecule of interest, like a specific sequence of RNA, is located. And this is either in 2D or 3D.
Questo informerà i ricercatori su come le cellule interagiscono tra loro, come si attivano i meccanismi di difesa, come una cellula reagisce al contatto con un virus, e così via.
Questo ha anche il vantaggio di fornire dati molto più sensibili. Mentre i dati di un evento che avviene in poche cellule potrebbero perdersi in un campione più grande, l’approccio mirato della biologia spaziale può rivelare i ruoli chiave di fenomeni localizzati o di tipi cellulari rari.
Anche più importante, i dati raccolti possono essere contestualizzati con l’attività più ampia delle cellule circostanti in un tessuto, il che è molto più informativo rispetto all’analisi di una singola cella isolata o di una microdissezione.
“La trascrittomica risolta spazialmente evidenzia come queste tecnologie si siano maturate ed espanse per offrire ai biologi viste eccezionali della biologia delle singole cellule mantenendo le informazioni sul contesto spaziale.”
Nature: Metodo dell’Anno 2020: trascrittomica risolta spazialmente
Principali Modalità di Spatial-Omics
Spatial Biology can be used to understand living cells and analyze specific signals. Among the many types of biological activities that can be measured this way, the most important that can be mentioned are:
- Genomica Spaziale: l’analisi del DNA e del genoma.
- Trascrittomica Spaziale: l’analisi dell’mRNA, l’attività reale derivata dalla codifica del genoma.
- Proteomica Spaziale: l’analisi dei profili proteici espressi come recettori anticorpali, marcatori immunitari, ecc.
- Metabolomica Spaziale: l’analisi di biomolecole specifiche, come ormoni, biomarcatori del cancro, ecc.
10x Genomics: Azienda e Piattaforme
10x Genomics è uno dei pionieri nell’analisi a singola cellula e nella biologia spaziale, avendo sviluppato apparecchiature in questo campo sin dalla sua fondazione nel 2012. Uno dei suoi fondatori, Serge Saxonov, è stato in precedenza l’architetto fondatore e direttore della ricerca e sviluppo presso la società di test genetici 23andMe.
10x Genomics ha effettuato la sua IPO nel 2019 e da allora ha rilasciato una serie di strumenti analitici per la singola cellula e la biologia spaziale.
Fonte: 10x Genomics
Chromium, Visium HD e Xenium
In total, the company has sold 7,000+ analytical instruments, of which 1,050+ were sold in 2024 alone.
In totale, l’azienda ha venduto oltre 7.000 strumenti analitici, di cui più di 1.050 nel solo 2024.
Mentre la pura biologia spaziale sta spingendo l’azienda avanti dal punto di vista tecnico, è la piattaforma di analisi a singola cellula Chromium che ha venduto di più finora, con oltre 5.800 unità vendute.
Fonte: 10x Genomics
Fonte: 10x Genomics
Le altre due principali piattaforme di 10x Genomics sono Visium e Xenium:
- Visium utilizza NGS (genomico) per creare un intero trascrittoma per ogni piccola area di 2‑µm di un campione di tessuto.
- Xenium utilizza l’imaging (microscopia) per misurare l’espressione genica di geni mirati (fino a 5.000 geni) per ciascuna cellula individuale in un campione di tessuto.
Nel complesso, Visium sarà più utile ai ricercatori per fornire una panoramica dell’attività biologica in una determinata area, mentre Xenium offrirà approfondimenti su attività specifiche già note come di interesse in un caso particolare.
Man mano che si accumulano più dati e la capacità di Xenium cresce, l’analisi universale a singola cellula su scala di campione tissutale è destinata a diventare lo standard d’oro della ricerca biotecnologica.
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| Piattaforma | Tecnica Principale | Cosa Misura | Risoluzione | Casi d’Uso Tipici |
|---|---|---|---|---|
| Chromium | Partizionamento a singola cellula + NGS | Profili di trascrittoma completo a singola cellula (più ATAC, V(D)J) | Livello cellulare (senza contesto spaziale) | Scoperta di tipi cellulari, traiettoria, repertorio immunitario |
| Visium HD | Espressione genica spaziale (NGS) | Trascrittoma completo su sezioni tissutali | ~2 µm pixel (scala a singola cellula) | Architettura tissutale, mappatura del microambiente |
| Xenium | Imaging in situ (mirato) | RNA mirato (fino a 5.000 geni) ± proteina per cellula | Subcellulare; chiamate per cellula | Studi correlati alla patologia, validazione di biomarcatori |
Finanze di 10x Genomics
This generated $611M in revenues in 2024, of which $493M in consumables.
Questo ha generato 611 milioni di dollari di ricavi nel 2024, di cui 493 milioni di dollari in consumabili.
L’alta percentuale di consumabili nei ricavi totali illustra che il modello di business dell’azienda è simile a quello della società NGS Illumina , dove la vendita di apparecchiature genera vendite ricorrenti a lungo termine di consumabili (chimici, coloranti, reagenti, ecc.) per mantenerle operative.
Acquisizioni
The company completed its technical offering by acquiring in 2018 Epinomics, a biotechnology company focused on epigenetics, and Spatial Transcriptomics, a biotechnology company focused on spatial genomics.
L’azienda ha completato la sua offerta tecnica acquisendo nel 2018 Epinomics, una società di biotecnologia focalizzata sull’epigenetica, e Spatial Transcriptomics, una società di biotecnologia focalizzata sulla genomica spaziale.
Seguirono le acquisizioni di CARTANA (rilevamento di molecole nella cellula – “in situ”) e ReadCoor (risoluzione 3D nanoscale sub-cellulare) nel 2020, Tetramer (analisi tissutale ad alta definizione) nel 2021, e Scale Biosciences (analisi scalabile a singola cellula) nel 2025.
Ciò rende 10x Genomics non solo un innovatore, ma anche un aggregatore di queste tecnologie emergenti provenienti da team più piccoli e innovativi. 10x Genomics le incorpora poi in un insieme coeso e in una piattaforma di analisi comune, consentendo ai ricercatori di utilizzare un unico dispositivo per più tipologie di analisi.
Ciò è importante per una R&D efficiente, poiché confrontare i risultati tra diversi tipi di macchine e metodi analitici può essere difficile, riducendo l’utilità di risultati disparati provenienti da più fonti.
Prospettive di Mercato della Biologia Spaziale (2025–2030)
Due to the extreme level of information it provides, spatial biology is a method in direct competition with many less precise and powerful legacy biological analysis tools, from decades-old ones like ELISA, Western blot, and PCR, to more advanced ones like flow cytometry or bulk sequencing.
Fonte: 10x Genomics
La biologia spaziale, talvolta chiamata anche spatial-omics, era un mercato da 711 milioni di dollari nel 2024 e si prevede che raggiungerà 1,7 miliardi di dollari entro il 2030, con un CAGR del 16,3%.
Vale la pena notare che, sebbene il riconoscimento del 2020 da parte di Nature come tecnica promettente sia stato il primo punto di svolta, è solo ora che la tecnologia sta entrando in una fase esponenziale dal punto di vista della crescita dei ricavi.
Fonte: GrandView Research
Per ora, il mercato è principalmente dominato dall’attività accademica e degli istituti di ricerca, con le aziende biotech e farmaceutiche che stanno appena iniziando ad adottare la tecnologia per le proprie esigenze di R&D applicata. Molte pubblicazioni scientifiche di alto livello stanno ora utilizzando le macchine 10x Genomics, una tendenza in crescita, poiché la pubblicazione di nuove scoperte è un campo molto competitivo.
Fonte: 10x Genomics
Man mano che le pubblicazioni scientifiche di alto livello utilizzano sempre più la biologia spaziale per nuovi insight, la tecnologia viene adottata più comunemente nei laboratori di ricerca, i quali devono rimanere competitivi per continuare a pubblicare su riviste scientifiche di alto livello.
È, tuttavia, la domanda del settore privato che si prevede guiderà la maggior parte delle nuove vendite del settore in futuro, poiché la tecnologia è ora meglio compresa, più economica rispetto al passato, e una più ampia base di conoscenza accademica di articoli scientifici pubblicati e database, così come biologi formati, può essere sfruttata per sviluppare applicazioni pratiche.
Nel complesso, 10x Genomics prevede che i ricavi della biopharma crescano dal 20 % del totale dei ricavi al 50 % nei prossimi anni.
Concorrenza nella Biologia Spaziale e a Singola Cellula
Biologia Spaziale
Overall, the market for spatial biology can be divided by the companies operating in it, based on their geographical reach and technical expertise. Only 10x Genomics and Bruker can have both a global geographical reach and move beyond niche technical capacities.
Nel complesso, il mercato della biologia spaziale può essere suddiviso in base alle aziende che vi operano, considerando la loro portata geografica e competenza tecnica. Solo 10x Genomics e Bruker possono avere sia una portata geografica globale sia superare capacità tecniche di nicchia.
Fonte: GrandView Research
Bruker ha acquistato gli asset del concorrente di 10x Genomics, NanoString, quando ha dichiarato bancarotta nel 2024. Ha fuso NanoString con Canopy Biosciences e Acuity Genomics, precedentemente acquisiti, per formare Bruker Spatial Biology.
NanoString e 10x Genomics sono coinvolte in una complessa causa per violazione di brevetti dal 2023, che ha contribuito in modo significativo alla bancarotta di NanoString nel 2024.
Nel maggio 2025, le due aziende hanno concordato di porre fine alla loro disputa dopo aver firmato un accordo di licenza incrociata globale, terminando tutte le cause legali. Questa è una buona notizia per gli azionisti di entrambe le aziende, poiché elimina molta incertezza legata a questi casi legali.
“Siamo entusiasti di poterci concentrare sull’impatto e sul valore che questi prodotti offrono per la ricerca di scoperta, la ricerca traslazionale e la medicina di precisione, e siamo felici di aver lasciato alle spalle le distrazioni e le spese di questi casi legali.”
Rivali delle Piattaforme a Singola Cellula
The market for single-cell analysis is a little more competitive, with, for example, new activity from large lab instrument makers like Qiagen moving with the acquisition of single-cell analysis company Parse Biosciences for $225M + milestone payments.
Il mercato dell’analisi a singola cellula è un po’ più competitivo, con, ad esempio, nuove attività da parte di grandi produttori di strumenti di laboratorio come Qiagen, che ha acquisito la società di analisi a singola cellula Parse Biosciences per 225 milioni di dollari più pagamenti legati a traguardi.
Questo segmento potrebbe diventare progressivamente più competitivo, man mano che l’analisi a singola cellula diventa più comune e nuove tecnologie sfidano il dominio di 10x Genomics con la sua piattaforma Chromium.
Tuttavia, poiché questo mercato è da 3,5 miliardi di dollari con una crescita del 14,5 % CAGR, è probabile che ci sia spazio per più attori, ognuno dei quali si specializza in una nicchia specifica a seconda dei requisiti tecnici e della base di apparecchiature preinstallate in un determinato laboratorio di ricerca.
Dalla Ricerca alla Diagnostica: Cosa Verrà Dopo
Per ora, la biologia spaziale è principalmente uno strumento di ricerca, usato per comprendere meglio le attività dei tessuti viventi a un livello di precisione mai raggiunto prima. Questo è molto simile a come gli strumenti avanzati di NGS (Next-Generation Sequencing) sono stati utilizzati dagli anni ’80 e ’90 per approfondire la nostra comprensione della biologia, sia umana che non umana.
Progressivamente, man mano che questi strumenti sono diventati più economici e la conoscenza si è accumulata, sono state sviluppate nuove applicazioni usando il NGS, e sono diventati apparecchiature di base in tutti i biolaboratori.
Oggi, i test genetici semplici sono uno strumento diagnostico comune, come dimostrato dai test PCR onnipresenti durante la pandemia di COVID.
La stessa direzione è probabile che si osservi con la biologia spaziale. Dall’attuale utilizzo nella ricerca accademica, l’uso da parte di aziende biotech e farmaceutiche continuerà a crescere. Prima nei loro progressi di ricerca applicata, e poi nella diagnostica: inizialmente per casi gravi come il cancro, sempre più per controlli di routine.
Ciò offre a aziende come 10x Genomics ampio spazio per espandersi, man mano che questa tecnologia matura e continua a crescere, similmente al suo più vecchio corrispettivo NGS, Illumina.
IA e Biologia Spaziale: Dati di Addestramento per Bio-IA
L’analisi AI sta diventando uno strumento cruciale in biologia, forse non sorprendente, dato che il principale ostacolo al progresso nel biotech è l’enorme volume e la complessità dei dati biologici.
Creando un set di dati completamente contestualizzato, coerente e risolto spazialmente, le apparecchiature di 10x Genomics sono particolarmente adatte a creare il dataset su cui l’IA biotech può essere addestrata.
“Hanno già avanzato la scoperta biologica, e con il motore di innovazione di 10x, quell’impatto accelererà ulteriormente.
Questa integrazione aiuterà la comunità di ricerca a generare i dati di alta qualità necessari per guidare le scoperte rivoluzionarie basate sull’IA in medicina.
Garry Nolan, PhD, co-fondatore di Scale Biosciences (acquisita da 10x Genomics nel 2025)
Questo, a sua volta, può essere usato per migliorare la comprensione dei ricercatori su quali dati devono ancora essere generati, creando ulteriore domanda per gli strumenti analitici di biologia spaziale.
Fonte: 10x Genomics
L’IA rende anche la biologia spaziale più utile, poiché può gestire l’enorme flusso di dati che la tecnologia genera.
L’analisi dei dati è stata a lungo uno dei più grandi colli di bottiglia nella ricerca a singola cellula e spaziale.
La nostra recente partnership con Anthropic aiuta a risolvere questo problema e rende l’analisi più accessibile integrandola con Claude per le Scienze della Vita.
Con Claude, i ricercatori possono ora eseguire compiti analitici comuni tramite un’interfaccia conversazionale che completa i nostri flussi di lavoro computazionali esistenti.
Ad esempio, tali insight possono consentire agli scienziati di categorizzare meglio i tipi di tumore e fare previsioni più accurate delle risposte alla terapia, portando infine a risultati migliori per i pazienti.
Fonte: 10x Genomics
In definitiva, dati sufficienti raccolti potrebbero aiutare a creare il cosiddetto “Sacro Graal della biologia”: una cellula virtuale alimentata dall’IA sufficientemente realistica da consentire la simulazione perfetta delle cellule viventi reali.
Ci sono forti ragioni per aspettarsi che la scalatura dei dati porti a modelli molto più capaci, come è avvenuto in quasi tutte le altre applicazioni dell’intelligenza artificiale.
Questi modelli promettono di trasformare la scienza, la scoperta di farmaci e, in ultima analisi, la salute umana. Crediamo che gli sforzi per le cellule virtuali rappresentino una delle tendenze più importanti nella biologia nei prossimi anni.
Conclusione
10x Genomics sta passando dalla fase di startup innovativa con una tecnologia interessante a quella di partner chiave dell’industria per la maggior parte delle organizzazioni di ricerca biologica, sia accademiche che commerciali.
La comprensione ricca di dati delle cellule e dei tessuti viventi creata dalla biologia spaziale e dalle analisi a singola cellula genera il tipo di informazione che arriva al momento giusto per essere sfruttata da IA sempre più potenti.
A sua volta, ciò dovrebbe accelerare la velocità di scoperta nel biotech e rendere le apparecchiature di biologia spaziale ancora più utili, creando un ciclo di feedback positivo.
Ciò non significa che l’azienda sia un investimento perfettamente sicuro. Poiché opera in un campo in rapido cambiamento, la concorrenza è ancora intensa, e NanoString, ora rinata all’interno di Bruker, o aziende come Qiagen, potrebbero essere concorrenti seri.
Ma per ora, l’innovazione rapida e le acquisizioni strategiche di 10x Genomics l’hanno posta in una posizione solida per dominare il settore.
