10x Genomics(TXG): 생물학적 데이터를 새로운 차원으로 끌어올리다

공간 생물학이 중요한 이유

지난 10년 동안 다음과 같은 현상이 나타났습니다. 정밀 치료법과 차세대 염기서열 분석(NGS)이러한 기술들은 진단과 의학에 혁명을 일으켰습니다. 이러한 방법들을 통해 의사와 연구자들은 (약물처럼) 신체 전체를 대상으로 하는 접근 방식에서 특정 유형의 세포 또는 DNA 서열에 초점을 맞춘 맞춤형 치료 또는 진단 방법으로 전환할 수 있었습니다.

하지만 이것이 생물학적 분석의 심층적인 한계는 아닙니다. 특정 장기나 조직 유형(예를 들어 뇌나 종양) 내에서도 개별 세포는 서로 매우 다르게 작용합니다.

NGS 시퀀서와 같은 도구는 수천, 심지어 수백만 개의 세포에서 동시에 데이터를 수집하지만, 연구자들은 종종 나노미터 수준의 정밀도로 단일 세포에서 무슨 일이 일어나고 있는지 파악해야 합니다. 이러한 수준의 세부 분석을 위해 공간 생물학이라는 새로운 과학 분야가 탄생했습니다. 그리고 한 회사가 이 분야의 선두 주자로 떠오르고 있습니다. 10x 유전체학.

S란 무엇인가병리생물학?

공간생물학은 무엇을 측정하는가 (그리고 그 이유는 무엇인가)

공간 생물학은 샘플 내 분자의 "혼합"을 보는 대신 조직이나 단일 세포에서 특정 RNA 서열과 같은 관심 분자가 어디에 있는지 결정할 수 있습니다. 그리고 이것은 2D이거나 3D입니다.

이를 통해 연구자들은 세포들이 서로 어떻게 상호작용하는지, 방어 메커니즘이 어떻게 활성화되는지, 세포가 바이러스와의 접촉에 어떻게 반응하는지 등을 알 수 있을 것입니다.

이러한 접근 방식은 훨씬 더 민감한 데이터를 제공한다는 장점도 있습니다. 소수의 세포에서 일어나는 현상에 대한 데이터는 대규모 샘플에 묻혀버릴 수 있지만, 공간 생물학의 표적 접근 방식은 국소적인 현상이나 희귀 세포 유형의 핵심적인 역할을 밝혀낼 수 있습니다.

더욱 중요한 것은, 수집된 데이터를 조직 내 주변 세포들의 광범위한 활동과 연관시켜 맥락화할 수 있다는 점이며, 이는 단일 세포 분석이나 미세 해부 분석보다 훨씬 더 유익한 정보를 제공한다.

"공간적으로 해상도가 높은 전사체 분석은 이러한 기술들이 어떻게 발전하고 확장되어 생물학자들이 공간적 맥락에 대한 정보를 유지하면서 단일 세포의 생물학적 특성을 탁월하게 관찰할 수 있게 되었는지를 보여줍니다."

네이처: 2020년 올해의 방법론: 공간적으로 해상도가 높은 전사체 분석

주요 공간-오믹스 모달리티

공간생물학은 살아있는 세포를 이해하고 특정 신호를 분석하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 방식으로 측정할 수 있는 다양한 생물학적 활동 중에서 가장 중요한 것은 다음과 같습니다.

• 공간 유전체학: DNA 및 유전체 분석.
• 공간 전사체학: mRNA 분석, 즉 유전체 인코딩의 실제 활동 분석.
• 공간 단백질체학: 항체 수용체, 면역 표지자 등과 같은 발현 단백질 프로파일 분석
• 공간 대사체학: 호르몬, 암 바이오마커 등과 같은 특정 생체 분자를 분석하는 학문.

10x Genomics: 회사 및 플랫폼

10x Genomics는 2012년 설립 이후 단일 세포 분석 및 공간 생물학 분야의 장비를 개발해 온 선구적인 기업 중 하나입니다. 창립자 중 한 명인 Serge Saxonov는 이전에 유전자 검사 회사의 창립 설계자이자 연구 개발 책임자였습니다. 23andMe.

10x Genomics는 2019년에 기업공개(IPO)를 실시했으며, 그 이후로 단일 세포 및 공간 생물학 분석 도구를 여러 개 출시해 왔습니다.

출처: 10x 유전체학

크롬, 비슘 HD, 제늄

이 회사는 총 7,000대 이상의 분석 기기를 판매했으며, 그중 1,050대 이상이 2024년 한 해에만 판매되었습니다.

순수 공간 생물학이 회사의 기술적 발전을 이끌고 있지만, 단일 세포 분석 크롬 플랫폼 현재까지 5,800대 이상 판매되어 가장 많이 팔린 모델입니다.

출처: 10x 유전체학

출처: 10x 유전체학

10x Genomics의 다른 두 가지 주요 플랫폼은 Visium과 Xenium입니다.

• 비전 이 기술은 NGS(게놈 시퀀싱)를 사용하여 조직 샘플의 2µm 크기의 작은 영역 각각에 대한 전체 전사체를 생성합니다.
• 제니 움 조직 샘플 내 각 개별 세포에 대해 표적 유전자(최대 5,000개 유전자)의 유전자 발현을 측정하기 위해 이미징(현미경) 기술을 사용합니다.

전반적으로 Visium은 연구자들이 특정 분야의 생물학적 활동을 개괄적으로 파악하는 데 가장 유용할 것이며, Xenium은 연구자들이 특정 사례에서 이미 관심을 갖고 있는 구체적인 활동에 대한 통찰력을 제공할 것입니다.

데이터가 더 많이 축적되고 제니움의 용량이 증가함에 따라 조직 샘플 규모의 범용 단일 세포 분석은 생명공학 연구의 표준으로 자리 잡을 가능성이 높습니다.
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10배 유전체학 재무

이로 인해 2024년에 6억 1100만 달러의 매출이 발생했으며, 그중 4억 9300만 달러는 소모품 매출이었습니다.

총매출에서 소모품이 차지하는 비중이 높은 것은 이 회사의 사업 모델이 NGS 회사와 유사하다는 것을 보여줍니다. 일루미나 (ILMN -5.41 %)장비 판매가 장비 운영을 유지하기 위한 소모품(화학 물질, 염료, 시약 등)의 장기적인 반복 판매를 유발하는 경우.

취득

이 회사는 2018년에 후성유전학에 집중하는 생명공학 회사인 에피노믹스와 공간 유전체학에 집중하는 생명공학 회사인 스페이셜 트랜스크립토믹스를 인수함으로써 기술 포트폴리오를 완성했습니다.

그 뒤를 이어 인수가 이루어졌습니다. 카르타나 (세포 내 분자 검출 – “원위치") 및 리드쿠어 (세포 이하 나노 규모의 3D 해상도) 2020년, 테트라머 (고해상도 조직 분석)은 2021년에, 그리고 스케일 바이오사이언스 (확장 가능한 단일 세포 분석)은 2025년에 가능해질 것입니다.

이로써 10x Genomics는 혁신 기업일 뿐만 아니라, 소규모 혁신 팀들이 개발한 신기술들을 한데 모으는 기업으로 거듭났습니다. 10x Genomics는 이러한 기술들을 통합하여 하나의 분석 플랫폼과 도구를 제공함으로써 연구자들이 다양한 유형의 분석에 단 하나의 장비만 사용할 수 있도록 지원합니다.

이는 효율적인 연구 개발에 중요한데, 서로 다른 유형의 기계와 분석 방법 간의 결과를 비교하는 것이 어려울 수 있으며, 이로 인해 여러 출처에서 얻은 서로 다른 결과의 유용성이 떨어질 수 있기 때문입니다.

공간 생물학 시장 전망 (2025~2030)

공간 생물학은 매우 방대한 정보를 제공하기 때문에 ELISA, 웨스턴 블롯, PCR과 같은 수십 년 된 기존 생물학적 분석 도구부터 유세포 분석이나 대량 시퀀싱과 같은 더욱 발전된 도구에 이르기까지 정확도와 성능이 떨어지는 기존의 여러 생물학적 분석 도구와 직접적으로 경쟁하는 방법입니다.

출처: 10x 유전체학

공간생물학(때로는 공간오믹스라고도 함)은 다음과 같습니다. a $7112024년 M 시장 도달할 것으로 예상됩니다. $1,7B 2030 년까지 연평균 16.3 % 성장.

주목할 만한 점은 2020년 네이처(Nature)지에서 유망한 기술로 인정받은 것이 첫 번째 변곡점이었지만, 수익 성장 측면에서 볼 때 이 기술이 기하급수적인 단계에 진입한 것은 바로 지금이라는 것입니다.

출처: GrandView 연구

현재 시장은 주로 학계 및 연구 기관의 활동이 주도하고 있으며, 바이오테크 및 제약 회사들은 자체적인 응용 연구 개발 요구에 맞춰 이 기술을 도입하기 시작한 단계입니다. 많은 주요 과학 논문들이 10x Genomics 장비를 활용하고 있으며, 이는 새로운 발견을 발표하는 경쟁이 매우 치열한 분야에서 점점 더 증가하는 추세입니다.

출처: 10x 유전체학

최고 수준의 과학 출판물들이 새로운 통찰력을 얻기 위해 공간 생물학을 점점 더 많이 활용함에 따라, 이 기술은 연구실에서 더욱 보편화되고 있습니다. 연구실들은 최고 과학 저널에 논문을 계속 게재하기 위한 경쟁력을 유지해야 하기 때문입니다.

하지만 향후 이 분야의 신규 판매는 대부분 민간 부문의 수요에 의해 주도될 것으로 예상됩니다. 기술에 대한 이해도가 높아지고 이전보다 저렴해졌으며, 출판된 과학 논문과 데이터베이스, 그리고 훈련된 생물학자 등 방대한 학술적 지식 기반을 활용하여 실용적인 응용 프로그램을 개발할 수 있기 때문입니다.

전반적으로 10x Genomics는 바이오 제약 부문 매출이 향후 몇 년 안에 전체 매출의 20%에서 50%로 성장할 것으로 예상합니다.

공간 및 단일 세포 생물학 분야의 경쟁

공간 생물학

전반적으로 공간 생물학 시장은 해당 시장에서 활동하는 기업들의 지리적 범위와 기술 전문성을 기준으로 구분할 수 있습니다. 10x Genomics와 Bruker만이 전 세계적인 지리적 범위를 확보하면서 틈새 기술 역량을 넘어설 수 있습니다.

출처: GrandView 연구

브루커는 2024년 파산 신청을 한 10x Genomics의 경쟁사인 나노스트링의 자산을 인수했습니다.나노스트링은 이전에 인수했던 캐노피 바이오사이언스 및 어큐이티 지노믹스와 합병하여 새로운 회사를 설립했습니다. 브루커 공간 생물학.

나노스트링과 10x 지노믹스는 2023년부터 복잡한 특허 침해 소송에 휘말렸으며, 이는 나노스트링의 2024년 파산에 상당한 영향을 미쳤습니다.

2025년 5월, 두 회사는 협정서에 서명한 후 분쟁을 종식하기로 합의했습니다. 글로벌 상호 라이선스 계약모든 소송을 종결시키다이는 두 회사 주주 모두에게 전반적으로 좋은 소식입니다. 이번 합의로 소송과 관련된 불확실성이 상당 부분 해소되었기 때문입니다.

"이제 이러한 제품들이 신약 개발 연구, 임상 연구 및 정밀 의학에 제공하는 영향과 가치에 집중할 수 있게 되어 기쁘며, 소송으로 인한 부담과 비용 문제가 해결되어 다행입니다."

마크 R. 먼치 박사, 브루커 나노 그룹 사장

단일 세포 플랫폼 경쟁사

단일 세포 분석 시장은 다소 경쟁이 치열하며, 예를 들어 대형 실험기기 제조업체들의 새로운 활동이 눈에 띕니다. 키아젠, 인수합병으로 새로운 도약 단일 세포 분석 회사인 Parse Biosciences를 2억 2,500만 달러에 인수합니다.M + 단계별 지급금.

단일 세포 분석이 더욱 보편화되고 새로운 기술이 10x Genomics의 Chromium 플랫폼에 의한 지배력에 도전함에 따라 이 분야는 점차 경쟁이 심화될 수 있습니다.

하지만 이 시장은 연평균 14.5%의 성장률을 보이는 3.5억 달러 규모의 시장이므로, 기술적 요구 사항과 연구실에 이미 설치된 장비 기반에 따라 각기 다른 틈새시장을 개척할 수 있는 더 많은 업체들이 진출할 여지가 있을 것으로 예상됩니다.

연구에서 진단까지: 다음 단계는 무엇일까요?

현재 공간 생물학은 주로 연구 도구로서, 이전에는 도달할 수 없었던 정밀도로 살아있는 조직의 활동을 더 잘 이해하는 데 사용됩니다. 이는 1980년대와 1990년대에 차세대 염기서열 분석(NGS) 도구가 인간과 비인간 생물 모두의 생물학을 더 깊이 이해하는 데 사용되었던 방식과 매우 유사합니다.

이러한 장비들이 점차 저렴해지고 관련 지식이 축적됨에 따라 NGS를 활용한 새로운 응용 분야들이 계속 개발되었고, 모든 생물학 실험실의 기본 장비가 되었습니다.

오늘날 간단한 유전자 검사는 흔한 진단 도구이며, 코로나19 팬데믹 기간 동안 어디에나 존재했던 PCR 검사가 이를 잘 보여줍니다.

공간생물학도 비슷한 추세를 보일 것으로 예상됩니다. 현재 학계 연구 분야에서 활용되고 있는 공간생물학은 앞으로 생명공학 및 제약 회사들의 활용이 꾸준히 증가할 것입니다. 처음에는 자체적인 응용 연구에 활용되다가, 점차 진단 분야로 확대될 것입니다. 초기에는 암과 같은 심각한 질병 진단에 사용되다가, 점차 일상적인 건강검진에도 적용될 것입니다.

이는 10x Genomics와 같은 회사들에게 이 기술이 성숙해지고 기존의 NGS 기술과 유사하게 지속적으로 성장함에 따라 확장할 수 있는 큰 여지를 제공합니다. 일루미나.

AI와 공간 생물학: 생물 AI를 위한 훈련 데이터

인공지능 분석은 생물학에서 중요한 도구로 자리 잡고 있는데, 이는 생명공학 발전의 주요 장애물이 방대한 양과 복잡성의 생물학 데이터라는 점을 고려하면 그리 놀라운 일이 아닙니다.

10x Genomics의 장비는 완벽한 맥락화, 일관성, 그리고 공간적 해상도를 갖춘 데이터 세트를 생성함으로써 생명공학 AI 학습에 필요한 데이터 세트를 구축하는 데 특히 적합합니다.

"그들은 이미 생물학적 발견을 발전시켜 왔으며, 10x의 혁신 엔진을 통해 그 영향력은 더욱 가속화될 것입니다."

이번 통합은 연구 커뮤니티가 의학 분야에서 인공지능 기반 혁신을 이끌어내는 데 필요한 고품질 데이터를 생성하는 데 도움이 될 것입니다.”

스케일 바이오사이언스의 공동 창립자인 개리 놀란 박사 (2025년 10x Genomics에 인수 예정)

이는 연구자들이 어떤 데이터가 아직 생성되어야 하는지 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있으며, 결과적으로 공간 생물학 분석 도구에 대한 수요를 더욱 증가시킬 수 있습니다.

출처: 10x 유전체학

인공지능은 또한 공간 생물학을 더욱 유용하게 만들어주는데, 이는 인공지능이 해당 기술이 생성하는 엄청난 양의 데이터를 처리할 수 있기 때문입니다.

데이터 분석은 오랫동안 단일 세포 및 공간 연구에서 가장 큰 병목 현상 중 하나였습니다.

최근 Anthropic과의 파트너십을 통해 이러한 문제를 해결하고 Claude for Life Sciences와의 통합을 통해 분석 접근성을 높일 수 있게 되었습니다.

클로드를 통해 연구원들은 이제 기존의 컴퓨팅 워크플로우를 보완하는 대화형 인터페이스를 통해 일반적인 분석 작업을 수행할 수 있습니다.

세르지 삭소노프 - 최고 경영자 & 공동 설립자 10x Genomics의

예를 들어, 이러한 통찰력을 통해 과학자들은 종양 유형을 더 잘 분류하고 치료 반응을 더 정확하게 예측할 수 있으며, 궁극적으로 환자의 치료 결과를 개선할 수 있습니다.

출처: 10x 유전체학

궁극적으로 충분히 수집된 데이터는 소위 "생물학의 성배인공지능 기반의 가상 세포는 실제 살아있는 세포를 완벽하게 시뮬레이션할 수 있을 만큼 현실적입니다.

데이터 규모가 커지면 인공지능의 거의 모든 다른 응용 분야에서 그랬던 것처럼 훨씬 더 뛰어난 모델이 나올 것이라고 예상할 만한 강력한 이유가 있습니다.

이러한 모델들은 과학, 신약 개발, 그리고 궁극적으로 인류 건강을 혁신할 잠재력을 지니고 있습니다. 우리는 가상 세포 연구가 향후 생물학 분야에서 가장 중요한 흐름 중 하나가 될 것이라고 믿습니다.

세르지 삭소노프 - 최고 경영자 & 공동 설립자 10x Genomics의

맺음말

10x Genomics는 흥미로운 기술을 보유한 혁신적인 스타트업 단계에서 학계 및 상업계를 포함한 대부분의 생물학 연구 기관의 핵심 산업 파트너로 발돋움하고 있습니다.

공간 생물학과 단일 세포 분석을 통해 얻은 살아있는 세포와 조직에 대한 풍부한 데이터는 점점 더 강력해지는 인공지능이 활용할 수 있도록 적절한 시점에 제공되는 정보를 만들어냅니다.

이는 결과적으로 생명공학 분야의 발견 속도를 높이고 공간 생물학 장비의 유용성을 더욱 향상시켜 긍정적인 피드백 루프를 만들어낼 것입니다.

그렇다고 해서 이 회사가 완벽하게 안전한 투자처라는 뜻은 아닙니다. 빠르게 변화하는 분야에서 사업을 운영하고 있기 때문에 경쟁은 여전히 ​​치열하며, 브루커 내에서 부활한 나노스트링이나 키아젠 같은 회사들이 강력한 경쟁자가 될 수 있습니다.

하지만 현재로서는 10x Genomics의 빠른 혁신과 전략적 인수 덕분에 이 분야를 장악할 수 있는 탄탄한 입지를 확보했습니다.