バイオテクノロジー
空間生物学: Nanostring 対 10x Genomics
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生物学における新たなフロンティア
In previous articles, we discussed the rise of Next-Generation-Sequencing (NGS) and its potential to revolutionize medicine. Biotechnology and medicine are getting more precise by the day thanks to cheaper tools for sequencing DNA, utilizing RNA, and synthesizing proteins. The makers of these tools were discussed in “Illumina vs Pacific Bioscience: Choosing the Next Generation Genome Sequencing Company”
しかし、まだ欠けているデータがあります。NGSシーケンサーのようなツールは、何千、あるいは何百万もの細胞から同時にデータを集約します。しかし、研究者はしばしば、単一の細胞で何が起きているかをナノメートルレベルの精度で把握する必要があります。
This is now becoming possible thanks to the emergence of a new field of science: spatial biology.
空間生物学
サンプル中の分子の「混合物」を見るのではなく、空間生物学は組織や単一細胞内で、RNAの特定配列など関心のある分子がどこに存在するかを特定できます。これは2次元または3次元で行われます。
これにより、研究者は細胞同士の相互作用、防御機構の活性化、ウイルスとの接触に対する細胞の反応などを把握できます。
さらに、空間生物学ははるかに感度の高いデータを提供する利点があります。数少ない細胞で起きていることのデータは大きなサンプルに埋もれがちですが、空間生物学のターゲットアプローチは局所的な現象や稀少細胞タイプの重要な役割を明らかにします。
空間生物学のユニークな利点については、NanostringによるこのFAQで詳しく読むことができます。
出典: Yahoo Finance
空間生物学の投資可能性
2000年代にゲノムシーケンシングが革命を始め、2020年代には遺伝子治療、遺伝子編集、mRNAワクチンなどへと展開しています。この結果、Illuminaは2000年代のIPO時の1株あたり16ドルから、2021年のピーク時には495ドルに上昇しました（現在は190〜220ドル程度）。
2020年、Nature Methodsが空間トランスクリプトミクスを「今年の手法」と表彰しました。
現在の空間生物学向けの最初の専用機器は、2030年代後半までに完全に支配的になる別の革命の初期段階と見なされる可能性があります。新技術では早期参入が通常有利です。
これは、スタートアップやイノベーターが既存の大手企業を抜く手段でもあります。Illuminaのような350億ドル規模の企業をその主要領域（NGS）で打ち負かすのは非常に困難ですが、特許が少ない新しい技術分野である空間生物学では競争環境がより平等です。
いくつかの推定では、空間生物学の総アドレス可能市場は160億ドルとされており、遺伝子・分子生物学研究の大部分が依然として古く、性能の低い技術で行われています。
出典: Nanostring
現在、このセグメントの主要企業は10x GenomicsとNanostringの2社です。
10x Genomics テクノロジー
同社は2012年に設立され、創業者の一人であるSerge Saxonovはパーソナライズドゲノム検査会社23andMeのR&Dディレクターでした。当初は単一細胞遺伝子発現に注力していましたが、Visium Spatialを通じて空間生物学へと事業を拡大しました。
10x Genomicsは、R&Dへの投資（これまでに10億ドル超）と買収の組み合わせで成長しました。特に、Visiumプラットフォームは2018年のSpatial Transcriptomicsの買収により取得されました。
10x Genomics [securities_stock_price_tag symbol="TXG" exchange="NASDAQ"] の買収タイムライン
このようにして、10x Genomicsは2020年にReadcoorとCartanaを買収し、Xenium プラットフォームを取得しました。
2020年にはChromium プラットフォームを立ち上げ、翌年にChromium Xへとアップデートしました。
Through the acquisition of Tetramer Shop in 2021, 10x Genomics would also launch BEAM in 2022.
Visium
Visiumは組織空間生物学の主要技術の一つです。現在、数千の顧客が使用しており、440件の論文で言及されています。2022年第3四半期には、10x Genomicsは100台以上のVisium装置を販売しました。
Chromium
Chromiumは単一細胞データに焦点を当て、ナノメートルスケールで観測します。4,150台が販売され、10x Genomicsの導入機器の大部分を占めています。
Xenium
XeniumはRNAとタンパク質の同時解析を可能にし、完全かつ正確な空間データを提供するプラットフォームです。研究者にとっては、数千種の分子を一度に観察できる非常に強力なツールです。今後、10x Genomicsの装置はすべての解析でこの方向へ進む可能性があります。
BEAM
BEAM（Barcode Enabled Antigen Mapping）は、研究者が免疫系の構成要素を詳細に特定できる新技術です。免疫、病原体、COVID-19のような新興疾患の研究に大きなインパクトを与える可能性があります。
Software
10x Genomicsは、装置が生成するデータを解析するためのフルセットのソフトウェアを5つのカテゴリで提供し、クラウド機能やカスタム設計も提供しています。
Nanostring テクノロジーと製品
Nanostringは2003年に設立され、シアトル・システム生物学研究所で発明されたデジタル分子バーコード技術を活用しています。
nCounter
2008年までに、同社は最初の製品であるnCounterを発売しました。
これはトランスクリプトミクス（mRNAの研究）において大きな進歩でした。従来や代替手法は遅いか、複雑で、エラーが多く、品質が低かったです。Nanostringはシンプルにまとめました: 「NGS（次世代シーケンシング）より速く、qPCRより簡単」
出典: Nanostring
GeoMx と CosMX
nCounterが会社を牽引し、次のステップを開発しました。2019年にGeoMx DSPを発売し、続いてCosMx SMIをリリースしました。
GeoMxは全組織のRNA発現を研究するよう設計され、150種以上のタンパク質も解析でき、10xのXeniumより多くのターゲットをカバーします。
CosMx Single Molecular Imager（SMI）は、単一細胞内のRNAと最大64種のタンパク質ターゲット（2024年には最大120種になる可能性あり）を観察できます。
両者は空間生物学に強力で自動化されたプロセスをもたらしました。それ以前は感度が低く、コストが高く、労働集約的な手法が必要でした。この分野では、GeoMxが市場をリードする空間プロファイラです。
また、FFPE組織サンプル（医療研究で最も一般的に作成される組織サンプル）を使用できます。これは、世界中の研究者が保管している何百万もの既存サンプルを再解析し、新たな洞察を得られることを意味します。この専門知識は、nCounterのレガシー製品を通じたNanostringの経験に直接由来しています。
したがって、Nanostringは空間生物学を利用した科学論文の急増に重要な役割を果たしました。7,117件以上の論文がNanostringの装置を、がん研究、感染症（COVID-19を含む）、免疫学、農業、神経学など様々な分野で言及しています。
AtoMx
同社は研究者支援のための専用ソフトウェアも開発しています。2022年第四四半期にAtoMxというSaaS（Software as a Service）ソリューションを開始しました。これにより、研究者はデータを解析し、同僚と共有し、空間生物学研究の大規模な公開または非公開データベースを作成できるようになります。
財務と評価
10x Genomics
10x Genomicsは本記事で取り上げた2社の中で圧倒的に最大の企業です。従業員は合計1,200人で、時価総額は57億ドルです。
TXG 価格チャート
直近四半期の売上は5億1600万ドルで、前年比9％増です。売上の85％は既販売機器の消耗品から来ています。2022年第四四半期の純利益は600万ドルで、2019年のIPO以来初めてプラスに転じました。
R&Dと設備投資に多額の投資（-1億3100万ドル）を行ったため、フリーキャッシュフローは-1億6500万ドルのマイナスです。現金は4億2900万ドルのクッションがあります。純負債は-3億3500万ドルで、2021年の-5億500万ドルより改善しています。
同社の売上対価格比は11で、安価ではありませんが、成長ポテンシャルで評価される企業としては予想通りです。評価額は、初めて黒字化した成長スタートアップとしてはむしろ妥当です。既存株主のさらなる希薄化が予想されます。なぜなら、1〜2年以内に成長加速とR&D＋設備投資の資金調達のために追加資金が必要になるからです。
全体として、10x Genomicsが本格的に利益を上げるのは、空間ゲノミクスが現在のように最先端技術であるだけでなく、ほとんどの研究所で一般的に使用されるようになった時です。今後、空間ゲノミクスが医療診断に利用され始めることで、さらなる成長が期待されます。
Nanostring
Nanostringは10x Genomicsより小規模で、従業員は800人未満です。時価総額は10x Genomicsの約13分の1で、4億1300万ドルです。
2022年第四四半期の売上は3400万ドルで、純損失は4400万ドルでした。過去4四半期の売上は1億2700万ドル、純損失は1億1500万ドルです。売上はnCounterと空間生物学製品でほぼ50/50に分かれています。売上の80〜85％は既販売機器のサービスと消耗品から来ています。2022年第四四半期のフリーキャッシュフローは-3100万ドルで、過去2年間の累積は-2億3990万ドルです。純負債は1億1400万ドルです。
利用可能な現金は2021年第1四半期の4億1000万ドルから、2022年第4四半期には1億9700万ドルに減少しました。現在の資金消費率では、12〜18か月以内に追加資金調達が必要です。
Nanostringの株価売上倍率は3.1と比較的低く、これは最近の損失、マイナスのキャッシュフロー、そして近々の資金調達必要性を反映していると考えられます。2021年以降の株価の急落は、計画以上の株主希薄化を余儀なくさせる可能性があります。
10x Genomicsと同様に、利益を上げる道は、ほとんどの研究所が日常的に空間生物学をワークフローに取り入れることです。
Nanostring と 10x Genomics のどちらか？
両社ともに印象的な技術を持ち、RNAおよびプロテオミクス解析に革命的な新知見をもたらしています。空間生物学が、がん学、神経学、その他の離散的かつ一過性の遺伝子発現が致命的疾患の解決鍵となる分野で、研究者にとってすぐに最も好まれるツールになることは疑いありません。
両社の競争状況は、初期のIllumina対PacBioの対立と似ているようです。この類推が正しければ、規模の小さい競合は総収益が低いにもかかわらずR&D予算を合わせなければならず、追随と利益化に苦戦する可能性があります。一方、収益が大きい企業は有望なスタートアップを買収し、技術を自社機器に統合できる優位性があります。
投資観点からは、10x Genomicsの方が安全に見えます。利益化が始まり、従業員数、手元現金、キャッシュフロー、R&D予算が多く、今後も前進できる体制です。
しかし、株価売上倍率の観点ではNanostringははるかに高く評価されています。したがって、Nanostringが10x Genomicsとの総売上ギャップを埋めることができれば、投下資本利益率で上回る可能性があります。この条件が満たされれば、Nanostringは大手競合を上回り、株主希薄化を相殺できるでしょう。
