5 Beste Genoomsequencingbedrijven

De Genomische En Multi-omische Revolutie

De eerste decodering van het menselijk genoom begon in 1990 en werd voor het eerst bereikt in 2003. Het kostte ook een verbluffende $3 miljard.

Snel vooruit 20 jaar en de kosten van genoomsequencing zijn gevallen tot $600/genoom. Of een kostenreductie van 5.000.000×! En het zou kunnen dalen tot slechts $200.

Dit heeft de manier waarop we genomics benaderen vanuit medisch perspectief volledig veranderd. Het maakt het mogelijk om een enorme hoeveelheid data te creëren en te analyseren, en voor elke persoon potentieel toegang te hebben tot geavanceerde gepersonaliseerde geneeskunde die aansluit bij zijn unieke genetische samenstelling.

Nu genomics een basisvoorziening in de geneeskunde wordt, zullen genoomsequencingbedrijven profiteren van een snelgroeiende markt en tal van toepassingen, van voeding en verouderingspreventie tot vroege kankerdetectie.

En dit is nog niet alles. Dezelfde technologie die werd gebruikt om het DNA van het genoom te sequencen, kan ook worden gebruikt om geheel nieuwe wetenschappelijke velden te creëren:

• Metagenomics: het sequencen van het genoom van de bacteriën die in onze darmen leven en een grote invloed hebben op onze gezondheid.
• Transcriptomen & Epigenetica: als het genoom de blauwdruk is, zijn transcriptomen hoe de blauwdruk in de praktijk en in realtime wordt gebruikt. Dit zal waarschijnlijk zeer relevant zijn voor het oplossen van veel ongeneeslijke ziekten en metabole problemen.
• Agrigenomics: genomics gebruiken om de landbouwopbrengsten en de productiviteit van boerderijdieren te verbeteren.
• Ecologische studies: een ecosysteemgezondheid nauwkeurig evalueren en  genetische diversiteit.
• Synthetische biologie: het creëren van nieuwe genen, eigenschappen of volledige organismen met een specifiek doel: bijvoorbeeld plastic‑eters bacteriën of biobrandstofproducerende algen.

Bron: PacBio

5 Beste Genoomsequencingbedrijven / Aandelen

Dit artikel behandelt de 5 beste beursgenoteerde genoomsequencingbedrijven. Het behandelt niet even relevante maar privé genoteerde bedrijven zoals Ultima Genomics of Chinese MGI. 

1. Illumina, Inc.

Illumina is het toonaangevende genomics‑bedrijf, verreweg het grootste en meest gevestigde in de sector, met $1,2 miljard aan omzet, die de afgelopen 5 jaar met een CAGR van 11 % groeide.

Bron: Illumina

Net als de meeste genoomsequencingbedrijven verdient Illumina geld met de verkoop van sequencers, maar vooral met de verkoop van de verbruiksartikelen die door de sequencers worden gebruikt, waarbij de omzet per machine meestal in de loop van de tijd toeneemt naarmate deze volledig wordt benut.

Het nieuwe genoomsequencer‑model van het bedrijf, NovaSeqX, is een succes, met 109 leveringen in Q2 2023 en 390 leveringen verwacht voor 2023. Dit heeft de adoptie van massale genoomsequencing bij Illumina‑klanten versneld, met meer multi‑omics‑analyses (het combineren van meerdere “‑omics”‑technieken) en een grotere schaal voor single‑cell‑ en ruimtelijke analyses.

Bij het bespreken van Illumina is een lange uitleg nodig voor een nieuwe genomics‑toepassing, kankerdetectie in een bloedmonster genaamd liquid biopsy. Illumina werkte aan deze technologie en spinde het vervolgens uit in een bedrijf genaamd Grail.

Grail is zeer succesvol vanuit technisch en commercieel oogpunt, met 7.500 zorgverleners die de tests van Grail voorschrijven en de mijlpaal van 100.000 uitgevoerde tests in Q2 2023 gepasseerd. Het detecteerde ook 92 % van de kankerrelapsen bij 6 verschillende bloedkankers.

Enkele jaren later zou Illumina dit bedrijf opnieuw verwerven tegen een veel hogere prijs.

Dit veroorzaakte verschillende problemen. Ten eerste uitten regelgevende autoriteiten in zowel de VS als de EU zorgen over monopolierisico, aangezien Illumina de leverancier van genoomsequencing‑machines is voor veel concurrenten van Grail.

Dit resulteerde in een boete van €432 miljoen van de EU. Als deze uitspraak die de overname verbiedt niet wordt opgelost, “Illumina zal Grail binnen een jaar afstoten als het de uitdaging niet wint bij de EU‑rechtbank.”

Bron: Illumina

Een andere reeks problemen kwam voort uit de voorwaarden van de kostbare Grail‑spin‑off, het aantrekken van kapitaal en de herabsorptie in Illumina.

Activist‑investeerder Carl Icahn heeft de raad van bestuur van het bedrijf aangevallen en gesuggereerd dat mogelijke oneerlijke of kwaadaardige handelingen ten gunste van insiders zijn uitgevoerd tegen de belangen van de aandeelhouders. De SEC onderzoekt deze kwestie ook.

Tot nu toe is de CEO veranderd, een ander bestuurslid is vertrokken, 4 nieuwe bestuursleden zijn aangesteld, en Illumina heeft een “Stewardship-Focused Update” gepubliceerd. Je kunt ook meer lezen over deze vermoedens en beschuldigingen in deze serie artikelen van Non‑GAAP investing.

Het aandeel van het bedrijf is sterk gedaald vanaf de pieken van juli 2021 met bijna 80 %, terug naar het niveau van 2013.

Dit is een nogal schokkende situatie voor een groot en gevestigd bedrijf als Illumina, ongeacht of deze beschuldigingen waar zijn of niet, omdat het een slechte indruk maakt op de managementbeslissing om Grail in eerste instantie af te stoten. In elk geval is dit een kostbare fout gebleken.

Investeerders zullen willen beoordelen of ze klaar zijn om zich aan te sluiten bij Carl Icahn, een legendarische en controversiële activist‑investeerder met een indrukwekkend trackrecord. En of het slechte bestuur van de afgelopen jaren nu volledig is geprijsd, en misschien de waardering van het bedrijf excessief heeft beschadigd.

2. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics is een leider in ruimtelijke biologie, die het genoom en transcriptomen in 3D bestudeert, waardoor visualisatie van de activiteit van genen op cellulair of zelfs intracellulair niveau mogelijk is.

Het bedrijf werd opgericht in 2012, met Serge Saxonov onder de oprichters, de directeur R&D van het gepersonaliseerde genoomtestbedrijf 23andMe.

10x Genomics groeide met een mix van R&D ($1 miljard+ geïnvesteerd in R&D tot nu toe) en overnames. Met name werd het Visium‑platform verkregen via de overname van Spatial Transcriptomics in 2018.

Bron: 10x Genomics: 10x Genomics overnames tijdlijn

Dit is ook hoe 10x Genomics zijn Xenium platform verwierf door in 2020 Readcoor en Cartana over te nemen.

In 2020 lanceerde het ook het Chromium‑platform, een jaar later geüpdatet naar Chromium X.

Via de overname van Tetramer Shop in 2021 lanceerde 10x Genomics ook BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) in 2022. Het stelt onderzoekers in staat om componenten van het immuunsysteem in detail te identificeren. Dit kan zeer impactvol zijn voor onderzoek naar immuniteit en nieuwe ziekten.

De omzet groeide met 17 % jaar‑over‑jaar in Q2 2023, aangedreven door Xenium‑verkopen, met de mijlpaal van 100 verkochte eenheden gepasseerd in augustus 2023.

Het bedrijf behaalde ook een cruciale overwinning in september 2023 tegen zijn belangrijkste concurrent, Nanostring. Nanostring mag momenteel zijn CosMx Spatial Molecular Imager (SMI)‑instrumenten niet meer verkopen in het grootste deel van de EU wegens inbreuk op 10x‑patenten.

Het bedrijf bevindt zich nog in een vroeg stadium, enigszins vergelijkbaar met de beginjaren van Illumina. Voorlopig is ruimtelijke biologie beperkt tot de academische en fundamentele onderzoeksgemeenschap. Maar net als veel biotechnologieën kan het op den duur wijdverspreid worden, langzaam een medisch instrument worden en uiteindelijk een “routine”‑test.

3. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore gebruikt een unieke genoomsequencing‑technologie die afhankelijk is van flow‑cells. Dit maakt het mogelijk DNA “te lezen” wanneer het door de nanopores stroomt, niet via chemische middelen maar direct door een elektrische stroom te meten. Dus, in zekere zin is dit de eerste keer dat een computer een genetische sequentie (DNA & RNA) in realtime kan lezen.

Bron: Oxford Nanopore

Een ander uniek voordeel van de technologie van het bedrijf is dat het langere genetische sequenties kan lezen dan conventionele sequencermethoden. Lange sequenties en realtime lezen kunnen helpen om betere en snellere resultaten te krijgen, wat belangrijk is voor kankeranalyse of infectieziekten zoals antibiotica‑resistente bacteriën.

Ten slotte maakt de elektrische meting kleinere en draagbare sequencers mogelijk, een verbetering ten opzichte van de enorme machines die tot nu toe werden gebruikt. Dit stelt het bedrijf in staat een breed scala aan sequencers te produceren, inclusief langzamere, kleinere en veel goedkopere machines, beginnend bij $1.000. Dit zou de sequencermarkt radicaal kunnen uitbreiden, waarbij mobiel of laag‑kost sequencen nu een optie wordt.

Oxford Nanopore’s omzet groeide met een CAGR van 46 % in de afgelopen 4 jaar, dankzij 7.300 klanten in Q2 2023, waarvan 640 in de laatste 12 maanden zijn verworven.

Bron: Oxford Nanopore

Vanwege de radicaal nieuwe technologie is het onduidelijk waar Oxford zal passen in een meer volwassen genoomsequencing‑ecosysteem.

Het zou de bestaande technologie van chemisch/optisch lezen van genomen volledig kunnen vervangen.

Of het zou een succesvolle maar niche‑toepassing kunnen worden voor low‑volume‑ of mobiele sequencing, of voor sequencing die een hoge‑nauwkeurigheid vereist bij lange genetische sequenties.

Het bedrijf plant ook uit te breiden naar het lezen van eiwitten, post‑translationele modificaties van eiwitten of kleine moleculen, en andere metingen aan de zeer rand van de levenswetenschappen.

4. Pacific Biosciences of California, Inc.

Gestart enkele jaren na Illumina, is PacBio de kleinere speler in genoomsequencing sinds het begin. Ondanks de kleinere omvang heeft de apparatuur van het bedrijf een topniveau van prestaties behouden.

PacBio heeft recent Omniome overgenomen in 2021, waardoor het een voordeel kreeg in nauwkeurigheid bij het lezen van zeer lange of korte genetische sequenties. Dit voordeel werd versterkt met de latere overname van Apton voor $110 M in augustus 2023, dat zich ook specialiseerde in short‑read, high‑throughput (SR‑HI).

Bron: PacBio

PacBio’s Onso‑systemen beginnen nu te worden verzonden naar klanten, en de lancering is door het bedrijf beschreven als de “best start in PacBio history”. Het zal zich specialiseren in korte sequenties, terwijl het Revio HiFi‑systeem lange sequenties kan lezen en 24/7 werkt, waardoor het 1.300 volledige menselijke genomen per jaar kan lezen (ongeveer 4 per dag). Later zal de Revio HiFi worden vervangen door het HT SBB‑systeem, dat waarschijnlijk de Apton‑technologie zal integreren.

PacBio verwacht dat lange sequenties veel sneller zullen groeien dan de bredere NGS‑markt en beweert dat zijn systemen 10 × nauwkeuriger zijn dan de concurrentie.

Bron: PacBio

Interessant is dat het ook de totale kosten van genoomsequencing zou kunnen verlagen. Korte sequenties moeten worden geassembleerd tot een volledig geheel zonder al te technisch te worden. Dus een $500 short‑read‑genoom kan snel extra analyses nodig hebben die $1.000 extra kosten om daadwerkelijk bruikbaar te zijn als diagnostisch hulpmiddel.

Daarom is een $950 Revio‑lange‑sequentie‑analyse, die nauwkeuriger is, goedkoper voor diagnostische toepassingen.

De focus van PacBio op hoge‑precisie/lange‑sequentie‑analyse zou het een voorsprong moeten geven in diagnostiek voor de komende jaren. Het management van PacBio gelooft dat dit de marktpenetratie in menselijk genomics van 5 % naar 10 % kan verhogen en in oncologie (kanker) van 1 % naar 5 %.

Terwijl PacBio zich voornamelijk richt op de decennialange concurrentie met Illumina, zal het mogelijk ook moeten concurreren met Oxford Nanopore in de diagnostische/lange‑sequentiemarkt.

Met een geschiedenis als de kleinere concurrent van Illumina is PacBio een beetje de underdog van het veld en geen nieuw “opwindend” startup. Dit betekent niet dat het niet concurrerend is, en als het erin slaagt de niche‑markt waarin het zich momenteel specialiseert te veroveren, kan het de markt positief verrassen door zich te onderscheiden van zijn historische rivaal.

5. NanoString Technologies, Inc.

NanoString werd gelanceerd in 2003 om de digitale moleculaire barcoding‑technologie te benutten die werd uitgevonden bij het Seattle Institute for Systems Biology.

Bron: NanoString

Tegen 2008 had het zijn eerste product gelanceerd, de nCounter, een grote stap vooruit in transcriptomics (de studie van mRNA). nCounter dreef het bedrijf voort terwijl het de volgende stappen ontwikkelde. In 2019 lanceerde het de GeoMx, gevolgd door de CosMx en het digitale platform AtoMX.

GeoMx is ontworpen om RNA‑expressie in volledige weefsels te bestuderen en kan ook meer dan 150 eiwitten analyseren, meer doelwitten dan 10x’s Xenium. CosMx Single Molecular Imager (SMI) kan daarentegen een enkele cel bekijken en wat er binnen gebeurt voor RNA en tot 64 eiwit‑doelwitten, en mogelijk tot 120 in 2024.

Bron: NanoString

NanoString was instrumental in the explosion of scientific publications using spatial biology. No less than 7,117 publications mention NanoString machines from various fields like research on cancer, infectious disease (including COVID-19), immunology, agriculture, or neurology.

NanoString is engaged in a bitter legal battle with 10x Genomics. The recent court order by the EU patent regulator would affect 10% of NanoString should the company not win its appeal. So, while not a death blow, this is still bad news for a young company with negative cash flows.

Markets are clearly concerned about the long-term viability of NanoString, with the stock below $2/share, down from a high of $79 in 2021, and its IPO price of $9.1/share in 2013.

Investors will want to assess the company’s plans to reach profitability in 2025 and determine if the price decline is excessive and represents an opportunity, considering that the company has reduced its cash burn by 50% in Q3 2023.