Biotechnologie

Twist Bioscience (TWST): DNA op aanvraag met siliciumchips

mm
Published
Updated
Securities.io maintains rigorous editorial standards and may receive compensation from reviewed links. We are not a registered investment adviser and this is not investment advice. Please view our affiliate disclosure.

Hoe siliciumchiptechnologie de biotechnologie een boost geeft

Op het eerste gezicht lijken de werelden van siliciumtechnologie en biotechnologie nogal ver van elkaar verwijderd.

Aan de ene kant hebben IT‑gerelateerde technologieën te maken met volledig door de mens gemaakte systemen. Vanuit een investeringsperspectief richten ze zich vaak meer op software (besturingssystemen, SaaS, sociale media en app‑store‑ecosystemen) dan op hardware (hoewel de recente opkomst van AI en Nvidia als ‘s werelds meest waardevolle bedrijf dit enigszins heeft veranderd).

Tegelijkertijd draait biotechnologie om het begrijpen van een reeds bestaand, ultra‑complex natuurlijk systeem. Het ontrafelen van de mysteries van de biologie vereist veel fysiek wetenschappelijk experiment, van laboratorium‑ en celkweek tot klinische proeven met duizenden mensen.

Vanuit een investeringsperspectief wordt biotechnologie vaak geassocieerd met de farmaceutische industrie, aangezien het grootste deel van de inkomsten van de biotechsector afkomstig is van levensreddende medicijnen, zoals kankerbehandelingen, insuline en bloeddrukmedicatie.

De twee “tech” sectoren hebben echter een verborgen overlap: vooruitgang in silicium‑hardware is fundamenteel voor de recente explosie in biotechnologische capaciteit. Bijvoorbeeld, Illumina (ILMN ) genoomsequencing‑machines gebruiken geavanceerde lasers en siliciumchips om een heel genoom te lezen voor minder dan $200 per genoom.

Hoe meer siliciumchips werden vervaardigd, hoe efficiënter Next Generation Sequencing (NGS) werd.

In slechts de afgelopen 10 jaar is de kost per genoom gedaald tot het punt dat het een relatief goedkope test wordt binnen het arsenaal van tests dat medische professionals tot hun beschikking hebben.

Bron: Illumina

Een ander bedrijf gebruikt nu siliciumchiptechnologie om volledig te veranderen wat er met biotechnologie mogelijk is, waardoor DNA net zo eenvoudig “geschreven” kan worden als computercode: Twist Bioscience.

(TWST )

DNA op aanvraag schrijven

DNA, RNA en eiwitten

Levende cellen worden bestuurd door een complexe reeks instructies die in het genoom van het organisme zijn gecodeerd, in de vorm van DNA‑sequenties.

Deze genen worden “gelezen” en omgezet in mRNA, dat vervolgens wordt gebruikt om eiwitten (inclusief enzymen) te produceren. Als cellen fabrieken waren, zouden genen het blauwdruk zijn, mRNA de instructies van het management, en eiwitten de machines en gereedschappen die de fabriek uitrusten.

Langdurig konden biologen alleen bestaande genetische sequenties dupliceren via PCR‑technologie. Ze leerden vervolgens geleidelijk DNA‑sequenties te modificeren, steeds gecontroleerder, tot ze bijna elke gewenste genetische sequentie op aanvraag konden vervaardigen.

De markt voor DNA‑synthese groeide snel, bereikte $4,5 mrd in 2024 en zal naar verwachting blijven groeien met een CAGR van 17,5 % tussen 2025 en 2032.

Hoewel aanvankelijk gedomineerd door biologie‑ en medisch onderzoekers, wordt DNA‑synthese nu voornamelijk gebruikt voor diagnostische en therapeutische doeleinden, een trend die naar verwachting zal aanhouden.

Dit was echter nog steeds een tijdrovend proces, dat veel ontwerpwerk van PhD‑wetenschappers, handarbeid en dure chemicaliën vereiste. Dus terwijl de capaciteit voor sequentiegeneratie toenam samen met de capaciteit voor genoomlezen, bleef de productie van grote hoeveelheden DNA buiten bereik.

Bron: MDPI

Van kolomsynthese naar siliciumchips (9.600 genen/run)

Met miniaturiseerde siliciumchips werd het geleidelijk mogelijk om DNA in zeer kleine hoeveelheden te hanteren en op dezelfde manier te synthetiseren.

Dit betekent dat DNA‑synthese nu op nanoschaal kan plaatsvinden, met een ongekende mate van controle, waarbij één siliciumchip bijna 10.000 genen tegelijk kan produceren, in plaats van één per keer met de klassieke methoden.

Dit is een methode die niet alleen productiever is, maar die volledig geautomatiseerd kan en moet worden, waardoor de productie wordt versneld en de arbeidskosten worden verlaagd.

Overzicht van Twist Bioscience

Opgericht in 2013 was Twist een pionier in het inzetten van DNA‑synthese op chips, een onderdeel van het groeiende veld van synthetische biologie.

12 jaar later genereert het bedrijf bijna $100 mln aan kwartaalomzet ($96,1 mln in Q3 2025, een stijging van 18 % jaar‑op‑jaar), met als doel de miljarden‑dollar‑grens in jaarlijkse omzet te bereiken.

“In het derde kwartaal van het fiscale jaar 2025 leverden we opnieuw een recordomzet.

We voegden honderden nieuwe klanten toe en lanceerden de eerste in een reeks geplande SynBio‑portefeuille‑uitbreidingen, waarmee we de basis legden voor robuuste, duurzame groei in de toekomst.”

Emily M. Leproust – CEO & co‑founder of Twist Bioscience.

Twist heeft ongeveer 1.100+ medewerkers. Het is gevestigd in San Francisco, met andere kantoren in de VS, Israël, China, Singapore en Korea. Het grootste deel van de productie vindt plaats in San Francisco of in het $100 mln “Factory of the Future” in Wilsonville, Oregon, dat een oppervlakte van 210.000 vierkante voet biedt.

“We moeten plannen voor ruimte over een periode van 18 tot 24 maanden. Terwijl we ons richten op het succesvol uitbouwen van onze initiële Portland‑locatie om de eerste producten in 2022 te leveren, vinden we het noodzakelijk om te plannen voor de langetermijngroei die we voor ons zien.”

Emily M. Leproust (In 2021)- CEO en mede‑oprichter van Twist Bioscience

Het grootste deel van de omzet van het bedrijf komt uit Noord‑Amerikaanse markten, maar de Europese verkoop groeit ook snel.

Divisies van Twist Bioscience

De bedrijfs­subdivisies zijn allemaal gebaseerd op één gemeenschappelijke fundamentele technologie, het DNA‑op‑silicium‑platform, maar met aanzienlijke verschillen in eindproducten en doelmarkten.

NGS

De next‑generation sequencing‑activiteit is de grootste van het bedrijf en verantwoordelijk voor meer dan de helft van de totale omzet.

Het maakt analyse van complexe DNA‑sequenties mogelijk, inclusief taken zoals liquid biopsy, waarbij het genetisch materiaal van kankercellen wordt gedetecteerd uit een eenvoudige bloedmonster.

In Q3 2025 groeide NGS met 27 % jaar‑op‑jaar, waardoor het verreweg de grootste groeimotor van de omzet van het bedrijf is. Als gevolg hiervan zal dit segment in de nabije toekomst nog prominenter worden.

Het nieuwe “Twist cfDNA Pan‑Cancer Reference Standard v2” kan 458 unieke, natuurlijk voorkomende kankervarianten detecteren (circulating tumor DNA, of ctDNA), en bestrijkt 84 verschillende genen die bij kanker betrokken zijn.

Andere NGS‑producten van Twist omvatten tools die verder gaan dan alleen het lezen van genetische sequenties, bijvoorbeeld:

  • Exome 2.0, om zeldzame en erfelijke ziekten te detecteren.
  • Twist Genotyping Panel – Human 600k, om de genetische drijvende kracht achter ziekten met meerdere genen te identificeren.
  • MRD Rapid 500 Panel, dat een klein aantal kwaadaardige kankercellen detecteert die na een succesvolle therapie in het lichaam achterblijven, een belangrijke risicofactor voor terugval.
  • Twist Human Methylome Panel, voor toepassingen variërend van kanker‑metastase tot menselijke ontwikkeling en functionele genomica.

“Sequencing cfDNA geeft ons de kans om aanzienlijk meer te leren over de status van de kanker — welk type kanker aanwezig is, of het waarschijnlijk zal reageren op eerstelijnstherapie, en of er opkomende mutaties zijn die die respons kunnen beïnvloeden?”

Mark Murakami – MD & assistant professor of medicine at Harvard Medical School

SynBio

SynBio gaat verder dan genetisch lezen (NGS) en richt zich op meer gespecialiseerde tools voor specifieke biotechnologische of medische behoeften. Bijvoorbeeld:

BioPharma‑oplossingen

Dit segment is het kleinste qua omzet en bestaat in wezen uit tools die intern voor Twist‑R&D zijn ontwikkeld, later omgevormd tot diensten. Dit omvat bijvoorbeeld:

Dit segment weerspiegelt het potentieel van de lange‑termijn focus van het bedrijf op R&D, waarbij veel van de andere activiteiten voortkomen uit onderzoeksprogramma’s die vele jaren geleden zijn gestart.

Andere toepassingen

AgriBio

Niet alle toepassingen van synthetische biologie en DNA‑productie op chips zijn medisch. Een ander belangrijk en snelgroeiend veld is landbouw en voedselproductie.

Deze methoden kunnen worden gebruikt om planten én vee te verbeteren, bijvoorbeeld door hun vermogen om te overleven of zelfs te floreren onder extreme temperaturen, droogte, zoutgehalte of plaagdruk te vergroten.

Synthetische‑biologie‑tools kunnen ook nieuwe genen identificeren en vervolgens microben engineereren die stikstof efficiënter fixeren, meer koolstof binden en onder ongunstige omstandigheden groeien.

Ten slotte kunnen NGS‑tools worden ingezet voor snelle detectie en surveillance van plant‑ en dierpathogenen.

Gegevensopslag

Een nog nieuwere toepassing van de tools van Twist Bioscience is gegevensopslag, waarbij DNA mogelijk siliconen‑gebaseerd geheugen kan vervangen voor bepaalde toepassingen, wat de onderlinge verbondenheid van silicium‑technologie en biotechnologie verder aantoont.

DNA is feitelijk een buitengewoon dicht medium voor informatie, met een informatiedichtheid van 1,47 terabit/mm² of 950 terabit/in², meer dan 800 keer de dichtheid van harde schijven van computers.

Dalende kosten en verbeterde nauwkeurigheid van synthetische DNA‑synthese, grotendeels gedreven door Twist Bioscience, maken nu hoogwaardige DNA‑gegevensopslag mogelijk.

DNA‑gegevensopslag is stabiel over een zeer lange periode, zonder dure of vervuilende materialen. Opslag vereist bovendien geen energie.

Traditionele media degraderen na verloop van tijd — zelfs in streng gecontroleerde omgevingen. Synthetische DNA‑opslag is stabiel in een normale kantooromgeving met een betrouwbaarheid van 99,99999999999 %.

The DNA Data Storage Alliance is recent opgericht en omvat DNA‑synthese‑bedrijf Twist Bioscience, genomische sequencer‑bedrijf Illumina, gegevensopslag‑bedrijf Western Digital, Microsoft, Lenovo, en veel anderen.

Deze technologie werd in mei 2025 afgesplitst in een apart bedrijf, onder de naam Atlas Data Storage, dat vervolgens $155 M aan seed‑financiering heeft opgehaald.

Atlas zal de bestaande DNA‑gegevensopslag‑technologie van Twist licentiëren en commercialiseren via early‑access‑programma’s.

“De kans om een geheel nieuw opslagmedium te creëren komt niet vaak voor. Bij Atlas Data Storage pionieren we met DNA voor opslag met hoge capaciteit.

DNA maakt zeer schaalbare, ultra‑dichte, veilige, permanente gegevensopslag mogelijk, en het potentieel om opslag te hervormen is enorm. Atlas heeft het juiste team en de juiste technologie om deze belofte waar te maken.”

Varun Mehta, CEO van Atlas Data Storage.

Hoewel stabieler en energie‑efficiënter, blijft het lezen van DNA veel complexer dan het lezen van een harde schijf. Daarom is DNA‑gegevensopslag waarschijnlijk het meest geschikt voor archief‑data en andere gegevens die niet vaak worden geraadpleegd in de nabije toekomst.

Innovatief verkoopkanaal

Als technologische innovatie de kern van Twist Bioscience vormt, is het bedrijf ook zeer innovatief als het gaat om het verkoopkanaal.

Traditioneel is het bestellen van op maat gemaakte DNA‑ of RNA‑sequenties een tamelijk traag en complex proces, dat tijd en ervaren professionals vereist, en waarvan de uiteindelijke kosten moeilijk in te schatten zijn.

In plaats daarvan biedt Twist een online dienst met directe inschatting of de sequentie geproduceerd kan worden, geautomatiseerde offertes en geautomatiseerde ordertracking.

Aangezien wetenschappers en medische professionals zelden meer bureaucratische stappen ondervinden die hun onderzoek belemmeren, of überhaupt interactie met verkopers, vormt dit een sterk concurrentievoordeel voor het bedrijf.

Twist heeft enkele zeer goede interne tools die het ontwerpteam gebruikt om de efficiëntie van vroege paneelontwikkeling te verbeteren.

Daarom blijven we Twist gebruiken, omdat we de consistente chemische dekking zeer waarderen, en de samenwerking met het ontwerpteam een waar genoegen is. Dat telt veel voor mij.

Mark Murakami – MD & assistant professor of medicine at Harvard Medical School

Het bedrijf biedt ook online tools voor optimalisatie van de bestelde genetische sequentie, met ergonomische functies die zelden beschikbaar zijn in academisch ontwikkelde tools.

Het gebruiksgemak helpt ook bij het onboarden van nieuwe klanten, waarbij het bedrijf een groei ziet in de uitgaven van klanten in de loop van de tijd, “van een $100‑gen tot een $250.000‑ontdekkingsproject”.

Voor grotere ordervolumes is het ook mogelijk om te integreren met de API van het bedrijf voor inkoopintegratie, beveiligde whitelist‑instelling van IP‑adressen en budgetvoorspellingen.

Groene biotechnologie

Dankzij het veel kleinere volume aan chemische verbindingen dat op de siliciumchips wordt gebruikt, vergeleken met traditionele methoden, is de DNA‑synthese van Twist ook veel groener.

Zo stoten de NGS‑oligopanels van het bedrijf bijna 3.000 × minder CO₂ uit dan oudere methoden.

Hetzelfde geldt voor de SynBio‑DNA‑schrijfcapaciteit, die verrassend vervuilend is bij de conventionele aanpak, gelijk aan 59 mijl gereden met een auto voor het produceren van één gen, vergeleken met 0,092 mijl met Twist Bioscience.

Nu de industrie verschuift van een laag‑volume, R&D‑gerichte vraag naar een veel grotere consumptie voor diagnostiek, therapie en milieumonitoring, zullen de bijbehorende CO₂‑emissies en vervuiling een groeiende zorg worden.

Dit kan de keuze van productiemaatschappij beïnvloeden bij het zoeken naar opties voor DNA‑synthese, vooral met betrekking tot de impact op het ESG‑profiel van een bedrijf.

Swipe om te scrollen →

Metriek Legacy 96‑well synthese Twist silicium‑chip synthese Opmerkingen / Bron
Genen per run ~1 ~9.600 Company technology overview. :contentReference[oaicite:23]{index=23}
Oligos per chip ~96 >1.000.000 Company blog/tech pages. :contentReference[oaicite:24]{index=24}
Reagentgebruik per gen Baseline ≈‑99,8 % ESG‑rapport / sustainability notes. :contentReference[oaicite:25]{index=25}
NGS‑panel CO₂ vs legacy Hoger Tot ~3.000× lager Investor slides (environmental profile). :contentReference[oaicite:26]{index=26}

Conclusie

Het on‑demand afdrukken van DNA‑sequenties in de duizenden tegen lage kosten revolutioneert wat biotechnologie kan bereiken.

Zo kan de detectie van kanker binnenkort volstaan met een bloedmonster, in plaats van dure, onaangename en vaak onbetrouwbare screeningsmethoden zoals scanners en biopsieën.

Op dezelfde manier verandert de mogelijkheid om volledige genomen van genetische sequenties te schrijven de potentie van genetische engineering van planten, dieren, of misschien op een dag mensen, vooral wanneer dit wordt gecombineerd met methoden zoals CRISPR om de kunstmatige sequenties in levende organismen te integreren.

Het zou zelfs een manier kunnen worden om data voor de toekomst op te slaan.

Dit maakt Twist Bioscience een potentiële sleutel­leverancier voor de meeste farmaceutische bedrijven wereldwijd, die zullen rekenen op bedrijven als Twist om hen te voorzien van een overvloed aan goedkope en betrouwbare synthetische DNA‑ & RNA‑sequenties.

Laatste Twist Bioscience (TWST) aandelennieuws en ontwikkelingen

mm

Jonathan is een voormalig onderzoeker in de biochemie die werkte aan genetische analyse en klinische onderzoeken. Hij is nu een aandelenanalist en financieel schrijver met een focus op innovatie, marktcycli en geopolitiek in zijn publicatie The Eurasian Century.