바이오테크
10x Genomics (TXG): 생물학 데이터의 새로운 수준으로 끌어올리기
왜 공간 생물학이 중요한가
The past decade has seen the rise of 정밀 치료와 차세대 시퀀싱(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.
하지만 이것이 생물학적 분석이 도달할 수 있는 최종 단계는 아닙니다. 동일한 장기나 조직 유형(예: 뇌 또는 종양)에서도 개별 세포는 서로 매우 다르게 행동합니다.
따라서 NGS 시퀀서와 같은 도구가 수천에서 수백만 개의 세포 데이터를 동시에 집계하더라도, 연구자들은 종종 나노미터 수준의 정밀도로 한 번에 하나의 세포에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 파악해야 합니다. 이러한 상세 분석 수준에 도달하기 위해 새로운 과학 분야가 만들어졌습니다: 공간 생물학. 그리고 한 기업이 이 분야의 선두주자로 부상하고 있습니다: 10x Genomics.
(TXG )
공간 생물학이란 무엇?
공간 생물학이 측정하는 것(및 이유)
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.
이는 연구자들에게 세포 간 상호작용, 방어 메커니즘 활성화, 세포가 바이러스와 접촉했을 때의 반응 등을 알려줍니다.
또한 이 방법은 훨씬 더 민감한 데이터를 제공한다는 장점이 있습니다. 몇 개의 세포에서만 일어나는 현상이 큰 시료에 묻혀 사라질 수 있지만, 공간 생물학의 표적 접근법은 국소 현상이나 희귀 세포 유형의 핵심 역할을 드러낼 수 있습니다.
더 중요한 것은, 수집된 데이터를 조직 내 주변 세포들의 전반적인 활동과 맥락화할 수 있다는 점이며, 이는 고립된 단일 세포나 미세 절단 분석보다 훨씬 더 많은 정보를 제공합니다.
“Spatially resolved transcriptomics highlights how these technologies have matured and expanded to give biologists exceptional views of the biology of single cells while retaining information on spatial context.”
Nature: 2020년 연도별 방법: 공간적으로 해결된 전사체학
주요 공간-오믹스 양식
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:
- Spatial Genomics: DNA 및 게놈 분석.
- Spatial Transcriptomics: mRNA 분석, 즉 게놈 인코딩으로부터의 실제 활동.
- Spatial Proteomics: 항체 수용체, 면역 마커 등과 같은 발현된 단백질 프로파일 분석.
- Spatial Metabolomics: 호르몬, 암 바이오마커 등과 같은 특정 생체분자 분석.
10x Genomics: 회사 및 플랫폼
10x Genomics는 단일 세포 분석 및 공간 생물학 분야의 선구자 중 하나로, 2012년 설립 이후 이 분야의 장비를 개발해 왔습니다. 설립자 중 한 명인 Serge Saxonov는 이전에 유전 검사 회사 23andMe의 설립 아키텍트이자 연구개발 책임자였습니다.
10x Genomics는 2019년에 IPO를 진행했으며, 그 이후로 일련의 단일 세포 및 공간 생물학 분석 도구들을 출시해 왔습니다.
출처: 10x Genomics
Chromium, Visium HD, 및 Xenium
In total, the company has sold 7,000+ analytical instruments, of which 1,050+ were sold in 2024 alone.
전체적으로 회사는 7,000대 이상의 분석 장비를 판매했으며, 그 중 2024년 한 해에만 1,050대 이상이 판매되었습니다.
While pure spatial biology is driving the company forward technically, it is 단일 세포 분석 Chromium 플랫폼 that has sold the most for now, with 5,800+ units sold.
출처: 10x Genomics
출처: 10x Genomics
The two other main platforms of 10x Genomics are Visium and Xenium:
- Visium 은 NGS(유전체)를 사용하여 조직 샘플의 각 작은 2‑µm 영역에 대한 전체 전사체를 생성합니다.
- Xenium은 이미징(현미경)을 사용하여 조직 샘플 내 각 개별 세포에 대해 목표 유전자(최대 5,000개)의 유전자 발현을 측정합니다.
Overall, Visium will be most useful to researchers to give them an overview of the biological activity in a given area, while Xenium will give insight into specific activities they already know to be of interest in a specific case.
As more data accumulates and Xenium’s capacity grows, universal single-cell analysis at the tissue sample scale is likely to become the gold standard of biotech research.
스크롤하려면 스와이프 →
| 플랫폼 | 주요 기술 | 측정 대상 | 해상도 | 전형적인 사용 사례 |
|---|---|---|---|---|
| Chromium | 단일 세포 분할 + NGS | 전체 전사체 단일 세포 프로파일 (ATAC, V(D)J 포함) | 세포 수준 (공간적 맥락 없음) | 세포 유형 발견, 궤적 분석, 면역 레퍼토리 |
| Visium HD | 공간 유전자 발현 (NGS) | 조직 섹션 전체 전사체 | ~2 µm 픽셀 (단일 세포 규모) | 조직 구조, 미세환경 매핑 |
| Xenium | 현장 이미징 (표적) | 표적 RNA (최대 5,000 유전자) ± 세포당 단백질 | 세포내 수준; 세포당 호출 | 병리학 연계 연구, 바이오마커 검증 |
10x Genomics 재무 현황
2024년 매출은 6억 1,100만 달러이며, 그 중 4억 9,300만 달러는 소모품 매출입니다.
소모품이 전체 매출에서 차지하는 높은 비율은 이 회사의 비즈니스 모델이 NGS 기업 Illumina (ILMN )와 유사함을 보여줍니다. 장비 판매가 소모품(화학 물질, 염료, 시약 등)의 장기적인 반복 매출을 촉진합니다.
인수 합병
회사는 2018년에 에피노믹스(Epinomics)를 인수하여 기술 포트폴리오를 완성했으며, 이는 후생유전학에 중점을 둔 바이오테크 기업이고, Spatial Transcriptomics를 인수하여 공간 유전체학에 집중했습니다.
그 뒤로 2020년에 CARTANA (세포 내 분자 검출 – “in-situ”)와 ReadCoor (세포내 나노스케일 3D 해상도)를 인수했으며, 2021년에 Tetramer (고해상도 조직 분석)을, 2025년에 Scale Biosciences (확장 가능한 단일 세포 분석)를 인수했습니다.
이로써 10x Genomics는 단순히 혁신가가 아니라, 소규모 혁신 팀들의 신기술을 통합하는 집합체가 되었습니다. 10x Genomics는 이를 하나의 일관된 플랫폼과 도구로 결합하여 연구자들이 여러 유형의 분석을 하나의 장치로 수행할 수 있게 합니다.
이는 효율적인 연구개발에 중요합니다. 서로 다른 기계와 분석 방법 간 결과를 비교하는 것이 어려워, 다양한 출처의 결과 활용도가 떨어질 수 있기 때문입니다.
공간 생물학 시장 전망 (2025–2030)
제공하는 정보량이 방대하기 때문에, 공간 생물학은 수십 년 된 ELISA, 웨스턴 블롯, PCR과 같은 레거시 생물학 분석 도구부터 흐름 세포 분석이나 대량 시퀀싱과 같은 보다 진보된 도구까지 직접적인 경쟁 관계에 있습니다.
출처: 10x Genomics
Spatial biology, also sometimes called spatial-omics, was 2024년 $711M 시장이며 2030년까지 $1,7B에 이를 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR) 16.3%에 달합니다.
2020년 Nature가 유망 기술로 인정한 것이 첫 번째 전환점이었으며, 이제야 기술이 매출 성장 측면에서 급성장 단계에 진입하고 있다는 점을 주목할 필요가 있습니다.
현재 시장은 주로 학계와 연구기관의 활동이 주도하고 있으며, 바이오테크와 제약 기업은 아직 자체 연구개발 필요에 따라 기술 도입을 시작한 단계입니다. 많은 주요 과학 논문이 이제 10x Genomics 장비를 사용하고 있으며, 이는 새로운 발견을 발표하는 것이 매우 경쟁적인 분야이기 때문입니다.
출처: 10x Genomics
최고 수준의 과학 논문들이 점점 더 공간 생물학을 활용함에 따라, 연구실에서도 이 기술을 채택해야 경쟁력을 유지하고 주요 학술지에 게재할 수 있게 됩니다.
그러나 앞으로의 주요 매출 증가는 민간 부문의 수요에 의해 주도될 것으로 예상됩니다. 기술이 이제 더 잘 이해되고 비용도 낮아졌으며, 방대한 학술 논문 및 데이터베이스와 훈련된 생물학자들의 기반을 활용해 실용적인 응용을 개발할 수 있기 때문입니다.
전반적으로 10x Genomics는 바이오파마 매출이 전체 매출의 20%에서 향후 몇 년 안에 50%로 증가할 것으로 기대하고 있습니다.
공간 및 단일 세포 생물학 경쟁 상황
공간 생물학
전반적으로 공간 생물학 시장은 기업들의 지리적 범위와 기술 전문성을 기준으로 구분될 수 있습니다. 10x Genomics와 Bruker만이 전 세계적인 지리적 범위와 틈새 기술 역량을 모두 보유하고 있습니다.
Bruker는 2024년 파산 신청을 한 10x Genomics의 경쟁사 NanoString의 자산을 인수했습니다. 이후 NanoString을 이전에 인수한 Canopy Biosciences와 Acuity Genomics와 합병하여 Bruker Spatial Biology를 설립했습니다.
NanoString과 10x Genomics는 2023년부터 복잡한 특허 침해 소송에 휘말렸으며, 이는 NanoString의 2024년 파산에 크게 기여했습니다.
2025년 5월, 양사는 글로벌 교차 라이선스 계약에 서명하고 모든 소송을 종료하기로 합의했습니다. 이는 양사 주주들에게 전반적으로 좋은 소식이며, 이로써 관련 법적 불확실성이 크게 해소됩니다.
“우리는 이러한 제품이 발견 연구, 전이 연구 및 정밀 의학에 제공하는 영향과 가치를 집중할 수 있게 되어 기쁩니다. 그리고 이러한 법적 분쟁과 비용을 뒤로하고 앞으로 나아갈 수 있게 되어 행복합니다.”
단일 세포 플랫폼 경쟁자
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 단일 세포 분석 회사 Parse Biosciences를 2억 2,500만 달러와 마일스톤 지급 조건으로 인수.
This segment might become progressively more competitive, as single-cell analysis becomes more common and new technology challenges 10x Genomics’ dominance with its Chromium platform.
하지만 이 시장은 연간 35억 달러 규모이며 연평균 성장률 14.5%로 성장하고 있기 때문에, 기술 요구사항과 연구실에 이미 설치된 장비 기반에 따라 특정 틈새를 차지하는 여지가 충분히 있습니다.
연구에서 진단으로: 다음 단계
현재 공간 생물학은 주로 연구 도구로 사용되어 살아있는 조직의 활동을 이전에 없던 정밀도로 이해하는 데 도움을 줍니다. 이는 1980~1990년대에 고급 NGS(차세대 시퀀싱) 도구가 사용되어 인간 및 비인간 생물학에 대한 이해를 확장한 것과 매우 유사합니다.
점차적으로 이러한 장비가 저렴해지고 지식이 축적됨에 따라, NGS를 활용한 새로운 응용 분야가 개발되었고, 이는 모든 생물학 연구실의 기본 장비가 되었습니다.
오늘날 간단한 유전 검사들은 흔한 진단 도구가 되었으며, 이는 COVID 팬데믹 동안 널리 사용된 PCR 검사를 통해 잘 보여집니다.
공간 생물학도 같은 방향을 보일 가능성이 높습니다. 현재 학술 연구에서 사용되는 것이 점차 바이오테크와 제약 기업의 활용으로 확대될 것이며, 먼저 자체 응용 연구에서, 그 다음 진단 분야에서—초기에는 암과 같은 중증 사례에, 점차 일상적인 검진으로 확대될 것입니다.
이는 10x Genomics와 같은 기업에게 큰 확장 공간을 제공하며, 기술이 성숙하고 성장함에 따라 이전 NGS와 유사한 핵심 장비가 될 것입니다. Illumina와 마찬가지로.
AI와 공간 생물학: 바이오 AI를 위한 학습 데이터
AI 분석은 생물학에서 점점 중요한 도구가 되고 있으며, 이는 바이오테크의 주요 장애물이 방대한 양과 복잡한 생물학 데이터이기 때문입니다.
완전한 맥락화와 일관성을 갖춘 공간 해상 데이터 세트를 구축함으로써, 10x Genomics의 장비는 바이오 AI가 학습할 데이터 세트를 만드는 데 최적화되어 있습니다.
“그들은 이미 생물학적 발견을 진전시켰으며, 10x의 혁신 엔진을 통해 그 영향력은 더욱 가속화될 것입니다.
이 통합은 연구 커뮤니티가 AI 기반 의학 혁신을 이끌 고품질 데이터를 생성하는 데 도움이 될 것입니다.
Garry Nolan, PhD, Scale Biosciences 공동 설립자 (2025년 10x Genomics에 인수)
이러한 데이터는 연구자들이 아직 생성해야 할 데이터를 파악하는 데 활용될 수 있어, 공간 생물학 분석 도구에 대한 추가 수요를 창출합니다.
출처: 10x Genomics
AI는 또한 방대한 데이터 흐름을 처리할 수 있어 공간 생물학을 더욱 유용하게 만듭니다.
데이터 분석은 오랫동안 단일 세포 및 공간 연구에서 가장 큰 병목 현상 중 하나였습니다.
최근 Anthropic과의 파트너십은 이 문제를 해결하고 Claude for Life Sciences와 통합함으로써 분석을 보다 접근하기 쉽게 만들었습니다.
Claude를 사용하면 연구자들은 기존 컴퓨팅 워크플로우를 보완하는 대화형 인터페이스를 통해 일반적인 분석 작업을 수행할 수 있습니다.
예를 들어, 이러한 통찰은 과학자들이 종양 유형을 더 잘 분류하고 치료 반응을 보다 정확히 예측하도록 도와 궁극적으로 환자 결과를 개선할 수 있습니다.
출처: 10x Genomics
궁극적으로 충분한 데이터가 축적되면, 일명 “생물학의 성배”라 불리는 AI 기반 가상 세포를 만들 수 있게 되며, 이는 실제 살아있는 세포를 완벽히 시뮬레이션할 정도로 현실적입니다.
데이터 규모가 확대되면 모델이 훨씬 더 강력해질 것이라는 강력한 근거가 있습니다. 이는 인공지능의 거의 모든 다른 적용 분야에서 이미 입증되었습니다.
이러한 모델은 과학, 신약 개발, 궁극적으로 인간 건강을 혁신할 잠재력을 가지고 있습니다. 우리는 가상 세포 노력이 향후 몇 년간 생물학에서 가장 중요한 트렌드 중 하나가 될 것이라고 믿습니다.
결론
10x Genomics는 흥미로운 기술을 보유한 혁신적인 스타트업 단계에서 벗어나, 대부분의 생물학 연구 조직(학계 및 상업)에게 핵심 산업 파트너로 전환하고 있습니다.
공간 생물학 및 단일 세포 분석을 통해 얻은 데이터가 풍부한 살아있는 세포와 조직에 대한 이해는, 점점 강력해지는 AI가 적절한 시점에 활용할 수 있는 정보를 제공합니다.
결과적으로 이는 바이오테크 분야의 발견 속도를 가속화하고, 공간 생물학 장비의 활용도를 더욱 높여 긍정적인 피드백 루프를 형성합니다.
이는 해당 기업이 완벽히 안전한 투자라는 뜻은 아닙니다. 급변하는 분야에서 운영되기 때문에 경쟁은 여전히 치열하며, NanoString이 Bruker 내부에서 부활했거나 Qiagen과 같은 기업이 심각한 경쟁자가 될 수 있습니다.
하지만 현재로서는 10x Genomics의 빠른 혁신과 전략적 인수가 이 회사를 견고한 위치에 놓아 분야를 장악할 수 있게 했습니다.
