Spotlights

Illumina (ILMN): Het bouwen van de picks en shovels van het genomische tijdperk

mm
Gepubliceerd op
Bijgewerkt op
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Toelichting: Securities.io kan een vergoeding ontvangen wanneer u links naar beoordeelde producten gebruikt. Dit beïnvloedt onze redactionele beoordelingen niet. Wij zijn geen geregistreerd beleggingsadviseur; dit is geen beleggingsadvies. Lees onze affiliateverklaring.

Genoomsequencing Kostencurve

Voor het grootste deel van de geschiedenis van de geneeskunde waren artsen beperkt tot het observeren van symptomen en het proberen te verlichten ervan. Dit gold vooral voor niet‑infectieuze ziekten die voortkomen uit disfunctie in het lichaam, inclusief genetische aandoeningen.

Met de ontdekking van de DNA‑structuur en -functie, bekroond met de Nobelprijs voor Geneeskunde 1962, kregen we een beter begrip van hoe het biologische systeem werkelijk werkt. PCR‑technologie, bekroond met de Nobelprijs voor Geneeskunde 1993, opende nieuwe manieren om het te analyseren.

Dit werd verder uitgebreid toen volledige genomen begonnen te worden gesequenced. Het eerste menselijk genoom werd in 2003 gesequenced na 13 jaar hard werk, tegen een kostprijs van $3 miljard. Al snel werd volledige genoomsequencing steeds goedkoper. Tegen 2007 kostte het “slechts” $1 miljoen om een volledig genoom te sequencen. Tegen 2014 was het nog maar $1.000. Vandaag staat de kostprijs rond de $200 en blijft dalen.

Dit bootst Moore’s law na, die computers een deel van ons dagelijks leven maakte door te voorspellen dat het aantal transistoren per vierkante inch op een microchip elk jaar zou verdubbelen terwijl de productiekost per component zou halveren.

Echter, de daling in genomische kosten is nog spectaculairder geweest. Het werd mogelijk gemaakt door NGS: Next Generation Sequencing. Het maakt gebruik van de vooruitgang van siliciumchips, maar in plaats van binaire code te lezen, leest het genetische code. En naarmate de productie van siliciumchips vorderde, werd NGS efficiënter.

In slechts de afgelopen 10 jaar is de kost per genoom ingestort tot het punt dat het een goedkope test wordt binnen het arsenaal van tests die beschikbaar zijn voor medisch professionals.

Bron: Illumina

In het centrum van deze revolutie staat het grootste bedrijf voor genoomsequencingmachines: Illumina.

ILMN Prijsgrafiek

Illumina Overzicht

Illumina in Cijfers

Verreweg de grootste producent van genoomsequencingmachines, Illumina is een pionier in het veld en heeft de sequencing‑technologie decennialang vooruitgestuwd.

Het heeft momenteel meer dan 22.000 geïnstalleerde sequencers in 165 landen.

Ongeveer de helft van de verbruiksartikelen van Illumina‑sequencingmachines wordt gebruikt in klinische toepassingen, de andere helft in publieke en private onderzoekslaboratoria. In klinische toepassingen komt de helft van de vraag van oncologie, gevolgd door gen‑ziekte‑tests (GDT).

 

Bron: Illumina

Het grootste deel van Illumina’s inkomsten komt uit Amerika en Europa, met slechts 7 % uit China. Dus de recente classificatie van Illumina op China’s “unreliable entity list” als vergelding voor de tarieven van Trump zal waarschijnlijk weinig consequenties hebben. Het zou echter een halt kunnen toeroepen aan de plannen van het bedrijf om de productie in China uit te breiden tot zowel instrumenten als verbruiksartikelen tegen 2028.

Bron: Illumina

Korte Leessegment Genomics

Illumina richt zich op korte genetische sequentie‑lezingen. Dit betekent dat het kleine segmenten van het genoom één voor één leest, voordat het deze samenvoegt tot een samenhangend geheel.

Dit is niet noodzakelijk het type sequencing dat wordt gebruikt voor complexe onderzoeksprojecten, die de voorkeur geven aan long‑read sequencing, maar dit is het meest gangbare. Long‑read wordt geleidelijk een niche die wordt gekozen door een langdurige rivaal van Illumina, Pacific Biosciences (PACB ).

Korte‑read is de methode die wordt gebruikt voor genotypering, het ontdekken van enkel‑nucleotide‑varianten geassocieerd met genetische ziekten (meest voorkomende geval), en het vroegtijdig detecteren van kanker met liquid biopsy (meer over die technologie en markt hieronder).

Het bedrijf verwacht dat de vraag naar NGS (Next Generation Sequencing) zal groeien met 18 % CAGR voor klinische toepassingen en 6 % CAGR voor onderzoek, waardoor de totale adresseerbare markt (TAM) stijgt van $100 mrd voor klinisch naar $25 mrd voor onderzoek tegen 2033.

Bron: Illumina

Business Model & Marktshare

Illumina verdient een deel van het geld bij de verkoop van zijn sequencing‑machine, maar het grootste deel van de inkomsten komt van de verbruiksartikelen die nodig zijn om deze machines te laten werken en de sequencing uit te voeren. Deze verbruiksartikelen zijn speciale chemicaliën en DNA‑strengen, waarbij elke sequencing‑machine meestal alleen werkt met de producten die door de oorspronkelijke fabrikant worden geleverd.

Zo waren in Q4 2024 $698 miljoen van de totale $1,1 miljard omzet afkomstig van de verkoop van verbruiksartikelen. Een groot deel van deze terugkerende inkomsten is gekoppeld aan Illumina’s nieuwste high‑speed sequencing‑machine NovaSeq X, uitgebracht eind 2023 en nu volledig ingezet, verantwoordelijk voor 2040 % van de totale verbruiksinkomsten.

Dit creëert niet alleen een gestage stroom van inkomsten voor Illumina, maar vergrendelt ook haar klanten in een langdurig partnerschap met het bedrijf.

Bestaande klanten kunnen ook terughoudend zijn om over te stappen naar een andere leverancier, omdat hun bestaande onderzoeks‑ of medische protocollen zijn afgestemd op Illumina‑machines. Het kan bovendien moeilijk zijn om resultaten tussen verschillende machines te vergelijken voor vervolgonderzoek.

Daarom zou elke herontwerp kostbaar en tijdrovend zijn, en ook het opnieuw trainen van technici en onderzoekers die de sequencing uitvoeren vereisen.

Historisch gezien zijn deze effecten, het vergrendelen van bestaande klanten in het Illumina‑ecosysteem, een sterk concurrentievoordeel geweest, waardoor rivalen zoals Pacific Biosciences moeite hebben om de markt te penetreren.

Als reflectie van dit marktdominantie, had Illumina in 2024 meer dan 90 % marktaandeel van klinische genomictests.

Dus terwijl nichemarkten en specifieke onderzoeksgebieden meer concurrentie zien (zoals PacBio long‑read, Element Bioscience medium‑throughput, of Ultima Genomics lage‑kosten sequencing), controleert Illumina nog steeds het grootste deel van de DNA‑ en genoomsequencingmarkt.

Illumina’s Financiële Prestaties

Ondanks explosieve vooruitgang in genomische technologie, en de goedkeuring van het eerste CRISPR‑gebaseerde gen‑editingsmedicijn voor CRISPR Therapeutics (CRSP ) (volg de link voor het bijbehorende investeringsrapport), zijn de afgelopen jaren moeilijk geweest voor Illumina‑investeerders.

Dit volgt op een algemene daling in de biotech‑sector, na sterke groei en nog sterkere verwachtingen tijdens de pandemiejaren, met een piek in 2021.

Deze beurscijfers weerspiegelen niet de groei van het bedrijf, met een jaar‑op‑jaar groei van 30 % in sequencing‑activiteit, vooral door de groeiende adoptie van high‑ en mid‑throughput instrumenten.

En Illumina heeft enorme bedragen geïnvesteerd in R&D om de volgende generatie sequencing‑technologie voor te bereiden, ongeveer $1,2 miljard alleen in 2024.

Illumina’s Toekomst

Multi‑omics

De opkomst van goedkope en geautomatiseerde genoomsequencing heeft een stroom van biologische data gegenereerd als nooit tevoren.

Parallel daaraan heeft de enorme complexiteit van levende systemen geleid tot de opkomst van multi‑omics, een veld dat alle -omics sub‑segmenten van de biologische wetenschappen samenvoegt en wordt geprezen als de volgende stap in biotechnologie:

  • Genomics: de analyse van de DNA‑sequentie in de kern van de cel.
  • Transcriptomics: de analyse van mRNA dat de DNA‑instructies draagt.
  • Epigenomics: de modificatie van het genoom zonder de genetische sequentie te veranderen, oftewel “epigenetica”.
  • Proteomics: de analyse van eiwitten, inclusief de modificatie van eiwitten met suikers (“post‑translational”).
  • Metabolomics: de analyse van chemische verbindingen en de stofwisseling.
  • Microbiomics: de analyse van alle microben die in of op het lichaam leven.
  • Single‑cell multiomics: de multi‑omics analyse op individuele cellen.
  • Spatial biology: het in 3D analyseren van de locatie van specifieke mRNA, eiwitten of cellen.

Nieuwe velden ontstaan, zoals bijvoorbeeld Agrigenomics (genomics om landbouwopbrengsten te verbeteren), Ecologische genomics (het nauwkeurig evalueren van de gezondheid van een ecosysteem en de genetische diversiteit ervan), of Synthetische Biologie (het creëren van nieuwe genen, eigenschappen of gehele organismen met een specifiek doel).

Twee elementen moeten worden begrepen om de multi‑omics revolutie te doorgronden:

In reactie op deze explosie in de complexiteit van biologische data groeit Illumina snel uit tot een software‑bedrijf, met als doel native geïntegreerde oplossingen te bieden op meerdere punten van multi‑omics analyse.

Bron: Illumina

Dit wordt ook bereikt via nauwe partnerschappen met tal van actoren om genomics‑data en -tools te integreren: nationale genomics‑programma’s, Nvidia (NVDA ), Broad Clinical Labs, enzovoort.

Bron: Illumina

Transcriptomics

Een groeiend veld naast genomics is transcriptomics, de wetenschap die mRNA analyseert, de moleculen die DNA‑informatie dragen en die vervolgens nuttige eiwitten vormen. Als DNA het blauwdruk is voor de biologische machinedelen (eiwitten), is mRNA de instructieset die beschrijft hoeveel er gemaakt moeten worden en waar de delen naartoe gaan.

Het transcriptome vertelt ons hoeveel, wanneer en waar een gen actief is. Tot nu toe zijn dergelijke analyses meestal uitgevoerd op gerichte genen, waarbij volledige transcriptome‑sequencing een tamelijk dure optie is, met technische uitdagingen.

Illumina heeft voor 2026 een nieuwe volledige transcriptome‑machine aangekondigd die transcriptomics combineert met spatial biology, een sector die tot nu toe voornamelijk werd gedomineerd door 10x Genomics (TXG ).

Illumina spatial‑technologie zal onderzoekers in staat stellen de ruimtelijke nabijheid van miljoenen cellen per experiment te onderzoeken, mogelijk gemaakt door een capture‑gebied dat negen keer groter is dan bestaande technologieën, en met vier keer hogere resolutie.

Als een complete end‑to‑end oplossing levert het ook de hoogste waarde voor single‑cell‑ en spatial‑onderzoekers tegen een betaalbaarder prijsniveau. De spatial‑oplossing overtreft industriestandaarden voor schaal en nauwkeurigheid.

Bron: PR News Wire.

Deze oplossing zal compatibel zijn met Illumina’s NextSeq en NovaSeq sequencers, wat zal helpen de kosten van grootschalige programma’s te verlagen.

Deze agressieve stap naar transcriptomics en spatial biology zal de lancering van Illumina in de eerste helft van 2025 van haar proteomics‑oplossing (eiwit‑analyse) complementeren om haar rol in multi‑omics analyse verder te versterken.

Liquid Biopsy

Naast individuele geneeskunde via volledige genoomsequencing, en complexe multi‑omics onderzoek, groeit een snel toepasbare toepassing van sequencing in kankerbehandeling.

Momenteel is volledige genoomsequencing van kankercellen verzameld via biopsie een cruciaal onderdeel van kankertherapie, waardoor oncologen kunnen bepalen welke behandeling het beste werkt voor een specifieke patiënt, en dit drijft Illumina’s verkoop op de klinische markt.

Echter, er opent zich een nieuwe en nog grotere markt in vroege kankerdetectie, een methode genaamd liquid biopsy. Het detecteert abnormale genetische sequenties van kanker, of ctDNA (circulerend tumor‑DNA).

Wat het uniek maakt, is dat het niet afhankelijk is van orgaanspecifieke radiografie of biopsie, maar van een eenvoudige bloedmonster.

Ook wel Multi‑Cancer Earlier Detection (MCED) genoemd, deze methode staat bekend om te werken, maar was tot nu toe te duur en onbetrouwbaar voor klinisch gebruik, en nog minder voor detectie in algemene bevolkingsscreening.

Dankzij krachtigere sequencing‑tools verandert dit snel.

Bron: Ark Invest

De Grail Saga

Hier wordt het een beetje ingewikkeld voor Illumina. Het bedrijf was een pionier in liquid biopsy en ontwikkelde intern een eigen afdeling, die de technologie voortstuwde door haar diepe expertise in het detecteren van genetisch materiaal, als een bedrijf genaamd Grail.

Later werd het bedrijf van Illumina afgesplitst, vervolgens teruggekocht tegen een veel hogere prijs dan de IPO‑prijs, en nu gedwongen tot een nieuwe spin‑off door mededingingsautoriteiten in de VS en de EU.

Dus Grail is nu een volledig onafhankelijk bedrijf, los van Illumina, en genoteerd aan de NASDAQ (GRAL ).

Het hele debacle zorgde ervoor dat investeerders de eerlijkheid van Illumina’s bestuur in twijfel trokken en heeft bijgedragen aan de slechte aandelenprestaties van Illumina in de afgelopen twee jaar. Vooral omdat activist‑investeerder Carl Icahn actief veranderingen teweegbracht, wat uiteindelijk leidde tot het vertrek van Illumina’s CEO.

Dit ligt echter nu achter ons, en Grail presteert sterk sinds de IPO, met nieuwe zorgverzekeringen die de Grail multi‑cancer vroegdetectietests in hun dekking opnemen, inclusief TRICARE, een van de grootste zorgplannen in de VS.

Het bedrijf verkocht in 2024 bijna drie keer zoveel tests als in 2022, en verwacht dat de groei de komende jaren zal aanhouden, zelfs voordat het in andere landen dan de VS start.

Grail is slechts één van de vele liquid‑biopsy bedrijven, en nu Illumina het niet direct bezit, zullen andere liquid‑biopsy bedrijven (zoals Exact Sciences Corporation , Guardant Health (GH ), of Natera (NTRA )) minder geneigd zijn een concurrerende sequencing‑technologie te kiezen dan Illumina. De markt voor liquid biopsy wordt verwacht te groeien met 13,9 % CAGR tot 2034.

Dus, hoewel het een ongewenste afleiding was, kan de spin‑off van Grail Illumina uiteindelijk helpen de belangrijkste leverancier van genetische sequencers te blijven voor liquid‑biopsy‑technologieën, ongeacht welke testprovider wordt gebruikt.

Langetermijnperspectief

Illumina heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de voortdurende genomische revolutie in biotech en geneeskunde. Dit begint nu pas het brede publiek te bereiken, met gen‑editings‑therapieën voor zeldzame ziekten en kankerscreening als de eerste multi‑miljard‑markt die voortkomt uit deze nieuwe benadering van geneeskunde.

Dit zijn ook velden met nog lage marktpenetratie voor Next‑Generation Sequencing (NGS) technieken, waardoor ze ruimte hebben om 10‑20 × te groeien door oudere, minder gevoelige, duurdere of invasieve technologieën te vervangen.

Op de lange termijn is het waarschijnlijk dat genomics‑ en multi‑omics‑technologie een onderdeel van ons dagelijks leven worden. Bijvoorbeeld, elke pasgeborene zou via de zorgverzekering een volledige genomische analyse kunnen krijgen vanaf de eerste dag.

Deze data kan vervolgens worden gebruikt om de keuze van medicatie en dosering te verfijnen, de risico’s op specifieke kankers of andere gezondheidsrisico’s te evalueren, en zelfs het beste levensstijladvies te geven dat men dienovereenkomstig kan volgen.

Dit zal waarschijnlijk parallel verlopen met AI‑technologie die de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen en therapieën versnelt, evenals het verwerken van de enorme hoeveelheid data die de multi‑omics wetenschap genereert.

 

Conclusie

Illumina is een van de leidende “picks‑en‑shovels” aandelen van de biotech‑sector, die de kosten van genomische analyse verlaagt. Het evolueert nu tot een volwaardige multi‑omics onderneming, gebruikmakend van haar uitstekende reputatie en geïnstalleerde sequencer‑park om uit te breiden naar de belangrijke nieuwe –omics sectoren zoals transcriptomics en proteomics.

Het zal ook een cruciaal analytisch hulpmiddel voor clinici worden, met een groeiend belang in de tijd, te beginnen met liquid‑biopsy‑screening voor onzichtbare en stille kanker met alleen bloedmonsters.

Op de lange termijn zullen nieuwe markers en inzichten in ons lichaam waarschijnlijk verdere vraag naar genomics‑ en multi‑omics‑analyses creëren, waardoor ze deel uitmaken van preventieve tools om ons gezond te houden en gezondheidsproblemen te detecteren nog vóórdat symptomen verschijnen.

De aandelenprestaties van het bedrijf zijn echter uitdagend geweest voor investeerders, met een biotech‑sector in een neerwaartse trend gecombineerd met minder‑ideale beslissingen rond Grail door het management van het bedrijf.

Met nieuwe mensen aan het roer en Grail opnieuw afgestoten, is de weg terug naar technische uitmuntendheid in biologische analyse nu duidelijk, en zo ook het aanbod van software, proteomics, spatial biology en transcriptomics tools voor de komende twee jaar.

Laatste over Illumina

mm

Jonathan is een voormalig biochemisch onderzoeker die werkzaam was in genetische analyse en klinische proeven. Hij is nu een aandelenanalist en financieel schrijver met een focus op innovatie, marktcycli en geopolitiek in zijn publicatie 'The Eurasian Century'.