Tartrazin Gjennomsiktighet – Hvordan dette vanlig brukte matfargestoffet kan fremme helsevesenet

Bedre utsikt for vitenskapelige innsikter

Medisinsk forskning er sterkt avhengig av studier på dyremodeller, og vår fremgang innen medisin har blitt dypt påvirket av bedre analytiske metoder, inkludert alle komponentene i multiomics: genomikk, transkriptomikk, proteomikk, metabolomikk, osv.

Men noen ganger er mye mindre avanserte observasjoner de mest nyttige. For eksempel bevegelser av organer, størrelse på årer, osv. Dette er vanskeligere enn det høres ut, da det verken er praktisk eller mulig med et rimelig budsjett å bruke avanserte bildeteknikker som skannere og MR på tusenvis av mus per måned.

Ideelt sett ønsker forskere å kunne se direkte inn i kroppen og organene til testdyrene, til lavest mulig kostnad.

Dette kan snart bli en realitet, takket være arbeidet til ikke mindre enn 21 forskere ved Stanford University. De oppdaget at et vanlig fargestoffmolekyl brukt som matfarge i hovedsak kan gjøre kroppen til mus “gjennomsiktig” for analyse, og publiserte sine resultater i det prestisjetunge tidsskriftet Science, under tittelen “Oppnå optisk gjennomsiktighet i levende dyr med absorberende molekyler”.

Hvordan se gjennom kropper

Forskningen startet med å observere begrensningene ved mange dypvev-optiske bildemetoder, inkludert to-foton mikroskopi, nær-infrarød-II fluorescensavbildning og optisk vevsrensing.

Alle gir noen innsikter, men mangler enten tilstrekkelig penetrasjonsdybde og oppløsning, eller er uegnet for levende dyr. Så god intern visualisering av levende dyr er fortsatt et stort udekket behov blant biologer og medisinske forskere.

Forskerne teoretiserte ut fra et fysisk prinsipp kalt Lorentz-oscillatormodellen. Uten å gå i dybden på den underliggende fysikken, er det et prinsipp som bestemmer hvordan atomer reagerer på elektromagnetiske bølger (som inkluderer synlig og usynlig lys).

Ut fra dette grunnleggende prinsippet konkluderte forskerne med at spesifikke molekyler, når de er oppløst i vann, vil øke brytningsindeksen til vannbaserte løsninger.

Dette vil igjen gjøre at vann og lipider har nesten samme brytningsindeks, slik at hele kroppen blir like gjennomsiktig for visse lysfrekvenser.

Kilde: Science

“Vi forutså at fargestoffmolekyler med skarpe absorpsjonsresonanser i det nær-ultrafiolette spekteret (300 til 400 nm) og blå regionen av det synlige spekteret (400 til 500 nm) er effektive i å øke den reelle delen av brytningsindeksen til det vannige mediet ved lengre bølgelengder når de er oppløst i vann.

Som et resultat kan vannløselige fargestoffer effektivt redusere RI-kontrasten mellom vann og lipider, noe som fører til optisk gjennomsiktighet av levende biologiske vev.”

Finne Tartrazin

Fra den teoretiske innsikten fortsatte de med å lete etter et reelt fargestoffmolekyl som ville oppfylle de nødvendige egenskapene. De fant at tartrazin, et vanlig matfargestoff godkjent av USAs Food and Drug Administration (FDA).

De oppdaget at tartrazin hadde effekten av reversibelt å gjøre hud, muskel og bindevev gjennomsiktige i levende gnagere. Ved testing på vev-etterlignende spredningshydrogel og ex vivo (prøvetatt/utvunnet) biologisk vev, fant de også at bildeforståelsen kunne skaleres ned til mikrometernivå.

Kilde: Science

“Transparent” mus

I praksis betydde det at under de rette lysforholdene kunne forskerne observere de dypere vevene, se gjennom huden og overflatevevet på musene.

Kilde: Science

Ved å bruke absorberende fargestoffmolekyler kan vi forvandle den vanligvis ugjennomsiktige magen til en levende mus til et gjennomsiktig medium. Denne “gjennomsiktige magen” gjør det mulig å direkte visualisere fluorescerende proteinmerkede enteriske nevroner, og fange deres bevegelser som speiler den underliggende tarmmotiliteten i levende mus.

Denne tilnærmingen kan brukes på andre deler av musens kropp enn magen, for eksempel “hodebunnen på en mus for å visualisere cerebrale blodkar og musens bakben for høyoppløselig mikroskopisk avbildning av muskelsarkomer”.

Dette antyder også at andre lignende midler kan bli oppdaget og tatt i bruk, kanskje med enda større effektivitet og lavere kostnad og enklere bruk.

Investere i biologisk bildeteknologi

Siden begynnelsen av moderne medisin har vitenskapelig fremgang blitt drevet av forbedringer i observasjonsverktøy, fra det første mikroskopet til dagens genomsekvenserere.

Dette er fortsatt sant i dag, med mange nye teknikker som dukker opp, fra de her diskuterte “transparent” musene til avanserte 3D-visualiseringer av levende vev.

Hvis du ikke er interessert i å plukke biotek- eller medisinsk bildeteknologiselskaper, kan du også se på ETF-er som Global X Aging Population ETF (AGNG), ARK Genomic Revolution ETF (ARKG), eller Vanguard Health Care ETF (VHT) som vil gi en mer diversifisert eksponering for å kapitalisere på den voksende levetidshelse- og biotekindustrien.

Eller du kan konsultere vår artikkel om “5 beste genomsekvenseringsselskaper”.

Medisinsk bildeteknologi & dataselskaper

1. Illumina, Inc.

Illumina er det ledende genomikkselskapet, langt det største og mest etablerte i bransjen, med $1,2 milliarder i inntekter, som har vokst med 11 % CAGR de siste 5 årene.

Kilde: Illumina

Som de fleste genomsekvenseringsselskaper tjener Illumina penger på salg av sekvenseringsmaskiner, men hovedsakelig på salg av forbruksvarer som brukes av maskinene, med inntekt per maskin som vanligvis vokser over tid etter hvert som den brukes på full kapasitet.

Det nye genomsekvenseringsmodellen til selskapet, NovaSeqX, er en suksess, med 390 leveranser totalt i 2023. Dette har akselerert adopsjonen av massegenomsekvensering blant Illuminas kunder med flere multi‑omics‑analyser (blanding av flere “‑omics”‑teknikker) og større skala for enkeltcelle‑ og romlige analyser.

Når man diskuterer Illumina, kreves en lang forklaring på en ny genomikk‑applikasjon, kreftdeteksjon i en blodprøve kalt flytende biopsi. Illumina arbeidet med denne teknologien og spinnet den av som et eget selskap kalt Grail.

Grail er svært vellykket både teknisk og kommersielt, med 7 500 leverandører som foreskriver Grails tester og har passert milepælen 100 000 utførte tester. Det oppdaget også 92 % av kreftrelaps på tvers av 6 ulike blodkrefttyper.

Noen år senere ville Illumina kjøpe tilbake dette selskapet til en mye høyere pris.

Dette skapte flere problemer. Først reiste reguleringsmyndigheter i både USA og EU bekymringer om monopolrisiko, ettersom Illumina er leverandør av genomsekvenseringsmaskiner til mange av Grails konkurrenter.

Dette resulterte i en bot på €432 M fra EU. Hvis denne dommen som forbyr oppkjøpet ikke løses, “Illumina vil selge Grail innen ett år hvis de ikke vinner sin utfordring i EU‑domstolen.”

Kilde: Illumina

Et annet sett med problemer kom fra betingelsene rundt den kostbare Grail‑spin‑offen, kapitalinnhenting og re‑absorpsjon inn i Illumina.

Aktivistinvestoren Carl Icahn har angrepet selskapets styre og antydet at potensielt uredelige eller ondsinnede handlinger ble gjort til fordel for insidere på bekostning av selskapets aksjonærer. SEC undersøker også saken.

Så langt har administrerende direktør blitt byttet, et annet styremedlem har gått av, 4 nye styremedlemmer er innsett, og Illumina har publisert en “Stewardship‑Focused Update.” Du kan også lese mer om disse mistankene og anklagene i denne serien av artikler fra Non‑GAAP investing.

Aksjen har falt kraftig fra toppene i juli 2021 med nesten 80 %, tilbake til nivåene fra 2013.

Dette var en ganske sjokkerende situasjon for et stort og etablert selskap som Illumina, uansett om anklagene er sanne eller ikke, da det reflekterer dårlig på ledelsens beslutning om å selge Grail i første omgang. I det minste har dette vist seg å være en kostbar feil.

Investorer vil ønske å vurdere om de er klare til å følge med Carl Icahn, en legendarisk og kontroversiell aktivistinvestor med en imponerende merittliste.

Og hvis den dårlige styringen de siste årene nå er fullt priset inn, og kanskje har skadet selskapets verdsettelse uforholdsmessig mye sammenlignet med den svært sterke forretningsledelsen innen genetisk sekvensering.

2. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics (TXG ) er en leder innen romlig biologi, som studerer genomet og transkriptomet i 3D, og gjør det mulig å visualisere genaktivitet på cellulært eller til og med intracellulært nivå.

Selskapet ble grunnlagt i 2012, med Serge Saxonov blant grunnleggerne, direktør for FoU i det personlige genomtestingsselskapet 23andMe.

10x Genomics vokste ved en blanding av FoU ($1 milliard+ investert i FoU så langt) og oppkjøp. Merkverdig ble deres Visium‑plattform ervervet gjennom oppkjøpet av Spatial Transcriptomics i 2018.

Kilde: 10x Genomics – 10x Genomics acquisitions timeline

Dette er også hvordan 10x Genomics ervervet sin Xenium plattform ved å kjøpe Readcoor og Cartana i 2020.

I 2020 lanserte de også Chromium‑plattformen, som ble oppdatert året etter til Chromium X.

Gjennom oppkjøpet av Tetramer Shop i 2021 lanserte 10x Genomics også BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) i 2022. Det gjør det mulig for forskere å identifisere komponenter av immunsystemet i detalj. Dette kan ha stor innvirkning på forskning på immunitet og nye sykdommer.

Inntektene økte med 17 % år‑til‑år i Q2 2023, drevet av Xenium‑salg, med milepælen 100‑enheter solgt passert i august 2023.

Selskapet oppnådde i september 2023 en kritisk seier mot sin hovedrival, Nanostring. Nanostring er nå forbudt fra å selge sine CosMx Spatial Molecular Imager (SMI)‑instrumenter i mesteparten av EU for brudd på 10x Genomics‑patenter.

Selskapet er fortsatt i en tidlig fase, noe som ligner på Illuminas tidlige dager. For nå er romlig biologi begrenset til den akademiske og grunnleggende forskningsverdenen. Men som mange bioteknologier kan den en dag bli utbredt, gradvis bli et medisinsk verktøy, og så bli en “rutinemessig” test. Uansett bør den voksende mengden installerte maskiner drive salg av forbruksvarer og inntektsvekst.