Biotecnologia
10x Genomics (TXG): Elevando os Dados Biológicos a um Novo Nível
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Por que a Biologia Espacial Importa
A última década assistiu à ascensão das terapias de precisão e do Sequenciamento de Nova Geração (NGS), que revolucionaram o diagnóstico e a medicina. Esses métodos permitiram que médicos e pesquisadores passassem de uma abordagem voltada para todo o corpo, como ocorre com medicamentos, para métodos personalizados e direcionados de tratamento ou detecção, focados em um tipo específico de célula ou sequência de DNA.
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 ).
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O que é Biologia Espacial?
O que a Biologia Espacial Mede (e Por quê)
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
A biologia espacial pode ser usada para compreender células vivas e analisar sinais específicos. Entre os muitos tipos de atividade biológica que podem ser medidos dessa forma, os principais são:
- 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
A 10x Genomics é uma das pioneiras em análise de célula única e biologia espacial e desenvolve equipamentos nessa área desde sua fundação, em 2012. Um de seus fundadores, Serge Saxonov, foi anteriormente arquiteto fundador e diretor de pesquisa e desenvolvimento da empresa de testes genéticos 23andMe.
Fonte: 10x Genomics
Chromium, Visium HD e Xenium
No total, a empresa vendeu mais de 7.000 instrumentos analíticos, dos quais mais de 1.050 foram vendidos apenas em 2024.
Embora a biologia espacial propriamente dita impulsione o avanço técnico da empresa, a plataforma Chromium de análise de célula única é, por enquanto, seu produto mais vendido, com mais de 5.800 unidades comercializadas.
Fonte: 10x Genomics
Fonte: 10x Genomics
As outras duas principais plataformas da 10x Genomics são Visium e Xenium:
- Visium utiliza NGS (genômica) para criar um transcriptoma completo para cada pequena área de 2 µm de uma amostra de tecido.
- Xenium utiliza imagens de microscopia para medir a expressão de genes-alvo, até 5.000 genes, em cada célula individual de uma amostra de tecido.
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.
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; detecção por célula | Estudos adjacentes à patologia, validação de biomarcadores |
Finanças da 10x Genomics
Isso gerou US$ 611 milhões em receitas em 2024, dos quais US$ 493 milhões foram de consumíveis.
A elevada participação dos consumíveis na receita total mostra que o modelo de negócios da empresa se assemelha ao da companhia de NGS Illumina (ILMN ): a venda de equipamentos gera receitas recorrentes de longo prazo com os consumíveis — produtos químicos, corantes, reagentes e outros — necessários para mantê-los em operação.
Aquisições
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.
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.
Isso é importante para uma P&D eficiente, pois pode ser difícil comparar resultados obtidos com diferentes tipos de equipamentos e métodos analíticos, reduzindo a utilidade de resultados díspares provenientes de várias fontes.
Perspectiva de Mercado da Biologia Espacial (2025–2030)
Devido ao nível extraordinário de informação que oferece, a biologia espacial concorre diretamente com muitas ferramentas tradicionais de análise biológica menos precisas e potentes, desde técnicas usadas há décadas, como ELISA, Western blot e PCR, até métodos mais avançados, como citometria de fluxo e sequenciamento em massa.
Fonte: 10x Genomics
A biologia espacial, também chamada de ômica espacial, representava um mercado de US$ 711 milhões em 2024, com projeção de atingir US$ 1,7 bilhão até 2030, a uma taxa de crescimento anual composta 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: Grand View 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
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: Grand View Research
A Bruker comprou os ativos da concorrente NanoString quando ela entrou em falência em 2024. Depois, integrou a NanoString às empresas Canopy Biosciences e Acuity Genomics, adquiridas anteriormente, para formar a Bruker Spatial Biology.
A NanoString e a 10x Genomics estiveram envolvidas em um complexo litígio por violação de patentes desde 2023, o que contribuiu significativamente para a falência da NanoString em 2024.
Em maio de 2025, as duas empresas concordaram em encerrar a disputa ao assinar um acordo global de licenciamento cruzado que pôs fim a todas as ações judiciais. Em termos gerais, isso é positivo para os acionistas de ambas, pois elimina grande parte da incerteza associada aos processos.
“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
O mercado de análise de célula única é um pouco mais competitivo, inclusive com a entrada de grandes fabricantes de equipamentos laboratoriais, como mostra a aquisição da empresa de análise de célula única Parse Biosciences pela Qiagen por US$ 225 milhões, além de pagamentos por 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 movimenta US$ 3,5 bilhões e cresce a uma taxa anual composta de 14,5%, provavelmente há espaço para vários participantes, cada um ocupando um nicho específico conforme os requisitos técnicos e a base de equipamentos já instalada em cada laboratório.
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 amplo espaço para crescer à medida que a tecnologia amadurece, em trajetória semelhante à de sua antecessora no NGS, a 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, o acúmulo de dados em escala suficiente poderia ajudar a criar o chamado “Santo Graal da biologia”: uma célula virtual movida por IA, realista o bastante para simular com precisão 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.
