Biotecnologia
10x Genomics (TXG): Elevando os Dados Biológicos a um Novo Nível
Por que a Biologia Espacial Importa
The past decade has seen the rise of terapias de precisão Sequenciamento de Nova Geração (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.
Ainda assim, este não é o último nível de profundidade que a análise biológica pode alcançar. Mesmo em um órgão ou tipo de tecido específico (como, por exemplo, o cérebro ou um tumor), as células individuais se comportam de maneira muito diferente umas das outras.
Portanto, embora ferramentas como sequenciadores NGS agreguem os dados de milhares ou até milhões de células simultaneamente, os pesquisadores frequentemente precisam descobrir o que está acontecendo em uma única célula de cada vez, com um nível de precisão nanométrico. Para alcançar esse nível de análise detalhada, um novo campo científico foi criado: biologia espacial. E uma empresa está surgindo como líder nesse campo: 10x Genomics.
(TXG )
O que é Biologia Espacial?
O que a Biologia Espacial Mede (e Por quê)
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.
Em vez de observar a “mistura” de moléculas em uma amostra, a biologia espacial pode determinar onde, em um tecido ou em uma única célula, uma molécula de interesse, como uma sequência específica de RNA, está localizada. E isso pode ser em 2D ou 3D.
Isso informará aos pesquisadores como as células interagem entre si, como os mecanismos de defesa são ativados, como uma célula reage ao contato com um vírus, e assim por diante.
Isso também tem a vantagem de fornecer dados muito mais sensíveis. Enquanto dados de algo que ocorre em apenas algumas células podem ser ofuscados em uma amostra maior, a abordagem direcionada da biologia espacial pode revelar os papéis‑chave de fenômenos localizados ou tipos de células raras.
Mais importante ainda, os dados coletados podem ser contextualizados com a atividade mais ampla das células circundantes em um tecido, o que é muito mais informativo do que a análise de uma única célula isolada ou microdissecção.
“A transcriptômica espacialmente resolvida destaca como essas tecnologias amadureceram e se expandiram para oferecer aos biólogos vistas excepcionais da biologia de células individuais, mantendo informações sobre o contexto espacial.”
Nature: Método do Ano 2020: transcriptômica espacialmente resolvida
Principais Modalidades de Spatial-Omics
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:
- Genômica Espacial: a análise do DNA e do genoma.
- Transcriptômica Espacial: a análise de mRNA, a atividade real a partir da codificação do genoma.
- Proteômica Espacial: a análise de perfis de proteínas expressas, como receptores de anticorpos, marcadores imunológicos, etc.
- Metabolômica Espacial: a análise de biomoléculas específicas, como hormônios, biomarcadores de câncer, etc.
10x Genomics: Empresa & Plataformas
10x Genomics is one of the pioneers in single-cell analysis and spatial biology, having developed equipment in this field since its foundation in 2012. One of its founders, Serge Saxonov, was previously the founding architect and director of research and development at genetic testing company 23andMe.
A 10x Genomics é uma das pioneiras em análise de célula única e biologia espacial, tendo desenvolvido equipamentos nessa área desde sua fundação em 2012. Um de seus fundadores, Serge Saxonov, foi anteriormente o arquiteto fundador e diretor de pesquisa e desenvolvimento na empresa de testes genéticos 23andMe.
10x Genomics did its IPO in 2019 and has been releasing a series of single-cell and spatial biology analytical tools since.
Fonte: 10x Genomics
Chromium, Visium HD e Xenium
In total, the company has sold 7,000+ analytical instruments, of which 1,050+ were sold in 2024 alone.
No total, a empresa vendeu mais de 7.000 instrumentos analíticos, dos quais mais de 1.050 foram vendidos apenas em 2024.
While pure spatial biology is driving the company forward technically, it is a plataforma de análise de célula única Chromium that has sold the most for now, with 5,800+ units sold.
Fonte: 10x Genomics
Fonte: 10x Genomics
The two other main platforms of 10x Genomics are Visium and Xenium:
- Visium is using NGS (genomic) to create a whole transcriptome for each small 2-µm area of a tissue sample.
- Xenium is using imaging (microscopy) to measure the gene expression of targeted genes (up to 5,000 genes) for each individual cell in a tissue sample.
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.
No geral, o Visium será mais útil para os pesquisadores, oferecendo uma visão geral da atividade biológica em uma determinada área, enquanto o Xenium fornecerá insights sobre atividades específicas que já sabem ser de interesse em um caso específico.
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.
À medida que mais dados se acumulam e a capacidade do Xenium cresce, a análise universal de célula única em escala de amostra de tecido provavelmente se tornará o padrão ouro da pesquisa biotecnológica.
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| Plataforma | Técnica Principal | O que Mede | Resolução | Casos de Uso Típicos |
|---|---|---|---|---|
| Chromium | Particionamento de célula única + NGS | Perfis de transcriptoma completo de célula única (mais ATAC, V(D)J) | Nível de célula (sem contexto espacial) | Descoberta de tipos celulares, trajetória, repertório imunológico |
| Visium HD | Expressão gênica espacial (NGS) | Transcriptoma completo em seções de tecido | ~2 µm pixels (escala de célula única) | Arquitetura do tecido, mapeamento do microambiente |
| Xenium | Imagem in situ (direcionada) | RNA direcionado (até 5,000 genes) ± proteína por célula | Subcelular; chamadas por célula | Estudos adjacentes à patologia, validação de biomarcadores |
Finanças da 10x Genomics
This generated $611M in revenues in 2024, of which $493M in consumables.
Isso gerou US$ 611 milhões em receitas em 2024, dos quais US$ 493 milhões foram de consumíveis.
The high percentage of consumables in total revenues illustrates that the company’s business model is similar to NGS company Illumina (ILMN ), where the sale of equipment is driving long-term recurring sales of consumables (chemicals, dyes, reagents, etc.) to keep them operating.
Aquisições
The company completed its technical offering by acquiring in 2018 Epinomics, a biotechnology company focused on epigenetics, and Spatial Transcriptomics, a biotechnology company focused on spatial genomics.
A empresa completou sua oferta técnica adquirindo em 2018 a Epinomics, uma empresa de biotecnologia focada em epigenética, e a Spatial Transcriptomics, uma empresa de biotecnologia focada em genômica espacial.
Foi seguida pelas aquisições da CARTANA (detecção de moléculas na célula – “in-situ”) e ReadCoor (resolução 3D nanoscale subcelular) em 2020, Tetramer (análise de tecido em alta definição) em 2021, e Scale Biosciences (análise escalável de célula única) em 2025.
This makes 10x Genomics not just an innovator, but also an aggregator of these emerging technologies from smaller innovative teams. 10x Genomics then incorporates them into a cohesive whole and common analysis platform and tools, allowing researchers to use only one device for multiple types of analysis.
Isso faz da 10x Genomics não apenas uma inovadora, mas também uma agregadora dessas tecnologias emergentes de equipes menores e inovadoras. A 10x Genomics então as incorpora em um todo coeso e em uma plataforma e ferramentas de análise comuns, permitindo que os pesquisadores usem apenas um dispositivo para múltiplos tipos de análise.
This is important for efficient R&D, as comparing results between different types of machines and analytical methods can be difficult, reducing the usefulness of disparate results from multiple sources.
Perspectiva de Mercado da Biologia Espacial (2025–2030)
Due to the extreme level of information it provides, spatial biology is a method in direct competition with many less precise and powerful legacy biological analysis tools, from decades-old ones like ELISA, Western blot, and PCR, to more advanced ones like flow cytometry or bulk sequencing.
Fonte: 10x Genomics
A biologia espacial, também às vezes chamada de spatial-omics, era um mercado de US$ 711 M em 2024 e está projetada para alcançar US$ 1,7 B até 2030, crescendo a um CAGR de 16,3%.
Vale notar que, embora o reconhecimento em 2020 pela Nature como uma técnica promissora tenha sido o primeiro ponto de inflexão, só agora a tecnologia está entrando em uma fase exponencial do ponto de vista do crescimento de receita.
Fonte: GrandView Research
Por enquanto, o mercado é dominado principalmente por atividade acadêmica e de institutos de pesquisa, com empresas de biotecnologia e farmacêuticas apenas começando a adotar a tecnologia para suas próprias necessidades de P&D aplicado. Muitas publicações científicas de alto nível estão agora usando máquinas da 10x Genomics, uma tendência crescente, já que publicar novas descobertas é um campo muito competitivo.
Fonte: 10x Genomics
À medida que publicações científicas de alto nível utilizam cada vez mais a biologia espacial para novas percepções, a tecnologia está sendo adotada mais comumente em laboratórios de pesquisa, que precisam permanecer competitivos para continuar publicando em revistas científicas de destaque.
É, porém, a demanda do setor privado que se espera impulsionar a maioria das novas vendas do setor no futuro, já que a tecnologia agora é melhor compreendida, mais barata do que antes, e uma base de conhecimento acadêmico maior de artigos científicos publicados e bancos de dados, bem como biólogos treinados, pode ser aproveitada para desenvolver aplicações práticas.
No geral, a 10x Genomics espera que as receitas de biofarma cresçam de 20 % de suas receitas totais para 50 % nos próximos anos.
Competição em Biologia Espacial & de Célula Única
Biologia Espacial
Overall, the market for spatial biology can be divided by the companies operating in it, based on their geographical reach and technical expertise. Only 10x Genomics and Bruker can have both a global geographical reach and move beyond niche technical capacities.
No geral, o mercado de biologia espacial pode ser dividido pelas empresas que operam nele, com base em seu alcance geográfico e expertise técnica. Apenas a 10x Genomics e a Bruker podem ter tanto alcance geográfico global quanto ir além de capacidades técnicas de nicho.
Fonte: GrandView Research
Bruker comprou os ativos do concorrente da 10x Genomics, NanoString, quando este entrou em falência em 2024. It merged NanoString with previously acquired Canopy Biosciences and Acuity Genomics to form Bruker Spatial Biology.
NanoString and 10x Genomics have been involved in a complex patent-infringement litigation since 2023, which has significantly contributed to NanoString’s 2024 bankruptcy.
Em maio de 2025, as duas empresas concordaram em encerrar a disputa após assinarem um acordo global de licenciamento cruzado, encerrando todas as ações judiciais. This is overall good news for shareholders of both companies, as this removes a lot of uncertainty linked to these legal cases.
“Estamos entusiasmados por poder focar no impacto e valor que esses produtos fornecem para pesquisa de descoberta, pesquisa translacional e medicina de precisão, e estamos felizes por ter a distração e o custo desses processos legais atrás de nós.”
Rivais de Plataformas de Célula Única
The market for single-cell analysis is a little more competitive, with, for example, new activity from large lab instrument makers like Qiagen avançando com a aquisição da empresa de análise de célula única Parse Biosciences por $225M + pagamentos de marcos.
Esse segmento pode se tornar progressivamente mais competitivo, à medida que a análise de célula única se torna mais comum e novas tecnologias desafiam o domínio da 10x Genomics com sua plataforma Chromium.
Entretanto, como esse mercado é de $3.5B crescendo a um CAGR de 14.5%, provavelmente há espaço para mais atores, cada um criando um nicho específico dependendo dos requisitos técnicos e da base de equipamentos pré‑instalada em um determinado laboratório de pesquisa.
Da Pesquisa ao Diagnóstico: O Que Vem a Seguir
Por enquanto, a biologia espacial é principalmente uma ferramenta de pesquisa, usada para entender melhor as atividades dos tecidos vivos em um nível de precisão nunca antes alcançado. Isso é muito semelhante a como ferramentas avançadas de NGS (Sequenciamento de Nova Geração) foram usadas desde os anos 1980 e 1990 para aprofundar nossa compreensão da biologia, tanto humana quanto não humana.
Progressivamente, à medida que esses instrumentos ficaram mais baratos e o conhecimento se acumulou, novas aplicações continuaram sendo desenvolvidas usando NGS, e eles se tornaram equipamentos básicos de todos os biolabs.
Hoje, testes genéticos simples são uma ferramenta diagnóstica comum, como ilustrado pelos testes PCR onipresentes durante a pandemia de COVID.
A mesma direção provavelmente será vista com a biologia espacial. A partir do uso atual na pesquisa acadêmica, o uso por empresas de biotecnologia e farmacêuticas continuará crescendo. Primeiro em seu próprio progresso de pesquisa aplicada, e depois em diagnósticos: inicialmente para casos graves como câncer, aumentando progressivamente para exames de rotina.
Isso oferece a empresas como a 10x Genomics um grande espaço para expandir, à medida que essa tecnologia amadurece e continua a crescer, semelhante ao seu predecessor NGS, Illumina.
IA e Biologia Espacial: Dados de Treinamento para Bio-IA
A análise por IA está se tornando uma ferramenta crucial na biologia, talvez não surpreendente, dado que o principal obstáculo ao progresso em biotecnologia é o enorme volume e complexidade dos dados biológicos.
Ao criar um conjunto de dados totalmente contextualizado, coerente e espacialmente resolvido, os equipamentos da 10x Genomics são especialmente adequados para criar o conjunto de dados no qual a IA biotecnológica pode ser treinada.
“Eles já avançaram a descoberta biológica, e com o motor de inovação da 10x, esse impacto só vai acelerar.”
Essa integração ajudará a comunidade de pesquisa a gerar os dados de alta qualidade necessários para impulsionar avanços impulsionados por IA na medicina.
Garry Nolan, PhD, co-fundador da Scale Biosciences (adquirida pela 10x Genomics em 2025)
Isso, por sua vez, pode ser usado para melhorar a compreensão dos pesquisadores sobre quais dados ainda precisam ser gerados, criando maior demanda por ferramentas analíticas de biologia espacial.
Fonte: 10x Genomics
A IA também torna a biologia espacial mais útil, pois pode lidar com a inundação literal de dados que a tecnologia gera.
“A análise de dados tem sido por muito tempo um dos maiores gargalos na pesquisa de célula única e espacial.”
Nossa recente parceria com a Anthropic ajuda a resolver esse problema e torna a análise mais acessível ao integrá-la com Claude para Ciências da Vida.
Com Claude, os pesquisadores agora podem executar tarefas analíticas comuns através de uma interface conversacional que complementa nossos fluxos de trabalho computacionais existentes.
Por exemplo, esses insights podem permitir que os cientistas classifiquem melhor os tipos de tumor e façam previsões mais precisas de respostas à terapia, levando, em última análise, a melhores resultados para os pacientes.
Fonte: 10x Genomics
Em última análise, dados suficientes coletados poderiam ajudar a criar o chamado “Santo Graal da biologia”: uma célula virtual alimentada por IA realista o suficiente para permitir a simulação perfeita das células vivas reais.
“Existem fortes razões para esperar que a escalabilidade dos dados resulte em modelos muito mais capazes, como tem acontecido em praticamente todas as outras aplicações de inteligência artificial.”
Esses modelos prometem transformar a ciência, a descoberta de medicamentos e, em última instância, a saúde humana. Acreditamos que os esforços de célula virtual representam uma das tendências mais importantes da biologia nos próximos anos.
Conclusão
A 10x Genomics está passando da fase de startup inovadora com uma tecnologia interessante para se tornar um parceiro chave da indústria para a maioria das organizações de pesquisa biológica, tanto acadêmicas quanto comerciais.
A compreensão rica em dados de células e tecidos vivos criada pela biologia espacial e análises de célula única gera o tipo de informação que chega no momento certo para ser aproveitada por IAs cada vez mais poderosas.
Por sua vez, isso deve acelerar a velocidade de descoberta na biotecnologia e tornar os equipamentos de biologia espacial ainda mais úteis, criando um ciclo de feedback positivo.
Isso não quer dizer que a empresa seja um investimento perfeitamente seguro. Como opera em um campo que muda rapidamente, a competição ainda é intensa, e a NanoString, agora ressuscitada dentro da Bruker, ou empresas como a Qiagen, podem ser concorrentes sérios.
Mas, por enquanto, a rápida inovação e as aquisições estratégicas da 10x Genomics a colocaram em uma posição sólida para dominar o campo.
