5 Melhores Empresas de Sequenciamento de Genoma

A revolução da genômica e da multiômica

O Projeto Genoma Humano começou em 1990 e apresentou em 2003 uma sequência de referência quase completa do genoma humano. O orçamento inicial era de cerca de US$3 bilhões e financiava um amplo programa de pesquisa, não apenas uma análise genômica de rotina.

Vinte anos depois, os custos do sequenciamento genômico de rotina haviam caído para cerca de US$600 por genoma. Também foram anunciados sistemas com custos a partir de aproximadamente US$200 em determinadas condições. A redução é enorme, mas o orçamento total do projeto inicial não pode ser comparado diretamente ao custo de uma corrida de sequenciamento moderna.

Essa evolução mudou as possibilidades médicas da genômica. Grandes volumes de dados podem ser coletados e analisados para apoiar uma medicina personalizada que considere as características genéticas do paciente.

O uso crescente da genômica oferece oportunidades às empresas do setor, da nutrição e pesquisa sobre envelhecimento à detecção precoce do câncer. A seleção abaixo descreve empresas e expectativas sob a perspectiva de 2023.

As técnicas de sequenciamento também contribuem para diversos campos de pesquisa:

• Metagenômica: estudo do material genético de microrganismos em amostras mistas, como a microbiota intestinal que influencia a saúde.
• Transcriptômica& Epigenética: a transcriptômica investiga os RNAs expressos, enquanto a epigenética estuda, entre outros processos, a regulação de genes sem alterar a sequência do DNA. Juntas, ajudam a entender o uso do projeto genético em doenças e distúrbios metabólicos.
• Agrigenômica: uso da genômica para melhorar os rendimentos agrícolas e a produtividade de animais de fazenda.
• Estudos ecológicos: avaliação da saúde de ecossistemas e de sua  diversidade genética.
• Biologia Sintética: desenvolvimento de novos genes, características ou organismos para fins específicos, como bactérias que degradam plástico ou algas produtoras de biocombustível.

Fonte: PacBio

5 Melhores Empresas de Sequenciamento de Genoma / Ações

A seleção aborda cinco empresas que eram negociadas em bolsa em 2023 e atuavam em sequenciamento ou análise molecular relacionada. Não inclui a empresa privada Ultima Genomics nem a chinesa MGI, listada na Bolsa de Xangai desde setembro de 2022.

1. Illumina, Inc.

Em 2023, a Illumina era uma das maiores e mais consolidadas fornecedoras da genômica. A receita anual da Core Illumina foi de US$4,55 bilhões em 2022, contra US$2,75 bilhões em 2017, um crescimento médio anual de aproximadamente 11%. A receita consolidada do segundo trimestre de 2023 foi de US$1,18 bilhão.

Fonte: Illumina

A Illumina obtém receita com instrumentos de sequenciamento e principalmente com seus materiais de consumo. As vendas de consumíveis por instrumento podem crescer à medida que aumenta sua utilização.

A Illumina entregou 109 instrumentos NovaSeq X no segundo trimestre de 2023 e elevou a capacidade disponível de entregas para mais de 390 sistemas naquele ano. O lançamento buscava apoiar sequenciamento em grande escala e multiômica, incluindo análises de células individuais e biologia espacial.

A história da Illumina também envolve biópsias líquidas, isto é, exames de material no sangue relacionado, entre outras condições, ao câncer. A empresa desenvolveu essa atividade e a separou na GRAIL.

No segundo trimestre de 2023, a GRAIL informou mais de 7.500 profissionais e prestadores de saúde dos EUA que prescreviam Galleri e 100.000 testes comerciais realizados. Em pesquisa separada com a plataforma de metilação da GRAIL, o câncer foi detectado em 92% de 428 amostras de sangue de pacientes com seis neoplasias hematológicas, principalmente doença recorrente ou resistente ao tratamento. O percentual dizia respeito àquele estudo, não à capacidade do Galleri de prever todas as recidivas.

A Illumina recomprou a GRAIL em 2021 por uma avaliação muito maior.

A operação gerou preocupações concorrenciais nos EUA e na UE, pois a Illumina fornecia equipamentos de sequenciamento a vários concorrentes da GRAIL.

A Comissão Europeia impôs em 2023 uma multa de €432 milhões por concluir a aquisição antes da autorização. A Illumina recorreu das decisões. Em outubro de 2023, a empresa declarou: “A Illumina se desfará da GRAIL em até um ano se não vencer o processo no tribunal da UE”.

Fonte: Illumina

As condições da separação da GRAIL, da captação de capital e da recompra também levantaram questões.

O investidor ativista Carl Icahn criticou o conselho da empresa e apresentou acusações sobre possíveis conflitos de interesse e prejuízo aos acionistas. Em julho de 2023, a Illumina revelou uma investigação da SEC sobre a aquisição da GRAIL, declarações e divulgações, além da conduta e remuneração de alguns dirigentes. Acusações e investigação não constituíam uma constatação de culpa.

No outono de 2023, o CEO havia saído, outro conselheiro renunciado e quatro novos membros sido nomeados. A Illumina também publicou um “Stewardship-Focused Update”. As suspeitas e acusações da época são discutidas na série de artigos de Non-GAAP investing.

Segundo o retrato de mercado do artigo de 2023, a ação havia caído quase 80% desde a máxima de julho de 2021, voltando aproximadamente aos preços de 2013.

Os acontecimentos representaram um revés financeiro e de governança importante para uma companhia consolidada. Levantaram dúvidas sobre a separação inicial e a recompra da GRAIL.

Para os investidores em 2023, a avaliação envolvia os efeitos da campanha de Icahn, as melhorias de governança e quanto dos riscos já estava refletido no preço das ações.

2. 10x Genomics, Inc.

A 10x Genomics (TXG ) desenvolve ferramentas de análise de células individuais e biologia espacial. Elas permitem examinar atividade gênica e outras características moleculares e, nas análises espaciais, preservar a informação sobre a localização no tecido.

A empresa foi fundada em 2012, entre outros por Serge Saxonov, que anteriormente liderava pesquisa e desenvolvimento na companhia de testes genéticos pessoais 23andMe.

A 10x Genomics combinou pesquisa e desenvolvimento internos com aquisições. A apresentação empresarial indicava mais de US$1 bilhão em investimentos acumulados em P&D. A compra da Spatial Transcriptomics em 2018 contribuiu para desenvolver a Visium.

Fonte: 10x Genomics: cronologia das aquisições da 10x Genomics

As compras da ReadCoor e da Cartana em 2020 trouxeram tecnologia para a plataforma Xenium , posteriormente desenvolvida pela 10x e lançada em 2022.

A empresa introduziu a plataforma Chromium em 2016 e ampliou-a com a série Chromium X em 2021.

Após a compra da Tetramer Shop em 2021, a 10x Genomics introduziu também o BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) em 2022. As ferramentas estudam o reconhecimento de antígenos pelas células imunes, relevante para pesquisas sobre imunidade e doenças.

A receita cresceu 17% em relação ao ano anterior no segundo trimestre de 2023. O lançamento da Xenium contribuiu para a evolução, e as entregas de sistemas Xenium ultrapassaram 100 unidades em agosto de 2023.

A empresa obteve em setembro de 2023 uma medida cautelar contra a concorrente NanoString no Tribunal Unificado de Patentes, UPC. A decisão abrangia produtos CosMx para detecção de RNA em 17 países participantes da UE, não todos os produtos NanoString em toda a UE. A disputa continuava em andamento.

Em 2023, a biologia espacial era principalmente um campo de pesquisa acadêmica e básica. O desenvolvimento poderia ampliar sua utilidade clínica, mas testes médicos de rotina não eram um resultado garantido. Uma base instalada maior também poderia apoiar as vendas de consumíveis.

3. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

A Oxford Nanopore está usando uma técnica na qual DNA ou RNA atravessam nanoporos de uma célula de fluxo. Alterações na corrente elétrica fornecem informação sobre as moléculas e permitem determinar a sequência.As medições podem ser processadas durante a corrida, disponibilizando dados de sequência em tempo real.

Fonte: Oxford Nanopore

Uma vantagem é a leitura de fragmentos longos de DNA, além de outros comprimentos disponíveis. Leituras longas e processamento rápido podem ajudar nas pesquisas sobre câncer, doenças infecciosas e resistência a antibióticos.

A detecção elétrica também permite instrumentos compactos e portáteis. Em 2023, a Oxford Nanopore oferecia dispositivos e pacotes iniciais a partir de cerca de US$1.000, além de sistemas maiores. Isso facilita o trabalho em campo e experimentos menores.

Segundo a apresentação da empresa, a receita de Life Science Research Tools (LSRT) cresceu em média 46% ao ano de 2018 a 2022. Nos doze meses até 30 de junho de 2023, havia mais de 7.300 contas de clientes diretos ativos, um aumento líquido superior a 640 no período.

Fonte: Oxford Nanopore

Sob a perspectiva de 2023, a posição futura da Oxford Nanopore em um mercado de sequenciamento mais maduro ainda estava aberta.

A tecnologia poderia competir em várias aplicações com métodos consolidados de detecção química e óptica.

Outras oportunidades incluíam sistemas portáteis, pequenos volumes de amostras e análises que exigissem leituras longas.

A empresa também investigava análises de proteínas, suas modificações pós-traducionais, pequenas moléculas e outras características moleculares.

4. Pacific Biosciences of California, Inc.

Fundada alguns anos depois da Illumina, a PacBio permaneceu uma empresa menor de sequenciamento, com foco, entre outros, em leituras longas de alta precisão.

PacBio adquiriu a Omniome em 2021, acrescentando a tecnologia de leituras curtas sequencing by binding (SBB) à sua tecnologia existente de leituras longas. O passo seguinte foi a aquisição da Apton anunciada em agosto de 2023, com valor de até US$110 milhões. A Apton desenvolvia sequenciamento de leituras curtas de alta capacidade. O acordo previa cerca de US$85 milhões iniciais e até US$25 milhões ao atingir uma meta de receita.

Fonte: PacBio

Os sistemas Onso da PacBio começaram a ser entregues aos clientes em agosto de 2023. A empresa descreveu o lançamento como o “melhor início na história da PacBio”. O Onso era destinado a leituras curtas. O Revio usava HiFi para leituras longas, com capacidade anunciada de até cerca de 1.300 genomas humanos anuais a 30× de cobertura. Separadamente, a PacBio desenvolvia um sistema de leituras curtas de alta capacidade baseado em SBB e tecnologia Apton.

A PacBio previa que o sequenciamento de leituras longas cresceria mais rapidamente que o mercado geral de sequenciamento de nova geração. Em comparação apresentada pela empresa, o HiFi foi descrito como cerca de dez vezes mais preciso que o outro método de leituras longas testado.

Fonte: PacBio

O custo total da análise também depende dos exames adicionais. Em um exemplo diagnóstico da apresentação da PacBio, o sequenciamento de leituras curtas custava US$500, mas análises extras poderiam elevar o total a mais de US$1.500.

Um especialista citado na apresentação considerava, portanto, atraente um genoma Revio de US$950 para aquelas aplicações diagnósticas. A comparação era um exemplo específico, não um preço geral para todo o percurso diagnóstico.

A PacBio via oportunidades nas leituras longas precisas. A administração estimava que sua penetração de mercado entre 2022 e 2026 poderia passar de menos de 5% para menos de 10% em genômica humana e de menos de 1% para menos de 5% em oncologia.

Além da Illumina, a Oxford Nanopore era uma concorrente potencial importante nos métodos de leituras longas e na pesquisa médica.

A PacBio era uma concorrente menor e consolidada, não uma startup nova. Segundo a análise de 2023, fortalecer sua posição em aplicações especializadas poderia ajudá-la a se diferenciar de rivais maiores.

5. NanoString Technologies, Inc.

A NanoString foi fundada em 2003 para desenvolver códigos de barras moleculares digitais com base na tecnologia do Institute for Systems Biology, em Seattle.

Fonte: NanoString

Em 2008, lançou seu primeiro produto, nCounter, para análise da expressão gênica. O produto sustentou o desenvolvimento seguinte. Em 2019 veio o GeoMx, seguido pelo CosMx e pela plataforma digital AtoMx.

GeoMx analisa expressão de RNA e alvos proteicos nos tecidos preservando a informação espacial. Os painéis discutidos em 2023 incluíam mais de 150 proteínas; a comparação com o Xenium depende do tipo de análise e do painel.CosMx Spatial Molecular Imager (SMI) mapeia RNA e proteínas no nível de células individuais em seu tecido. O artigo indicava então 64 alvos proteicos e uma possível expansão para 120 em 2024.

Fonte: NanoString

A NanoString contribuiu para o crescimento das publicações sobre análise molecular e biologia espacial.As 7.117 publicações mencionadas no artigo usavam tecnologia NanoString em campos como câncer, doenças infecciosas incluindo COVID-19, imunologia, agricultura e neurologia.

Em 2023, a NanoString enfrentava uma importante disputa de patentes com a 10x Genomics.A medida cautelar do UPC de setembro de 2023 limitava a venda de produtos CosMx para detecção de RNA nos países participantes da UE. A NanoString estimava que menos de 10% dos pedidos pendentes de instrumentos CosMx então existentes se referiam a esses países e recorreu. Isso era relevante para uma empresa com fluxo de caixa negativo.

O retrato de mercado do artigo de 2023 refletia preocupação com as perspectivas financeiras da NanoString: a ação estava abaixo de US$2, frente ao pico de US$79 em 2021 citado no texto. O preço do IPO em 2013 foi de US$10 por ação.

Os investidores precisavam então avaliar a meta da administração de alcançar rentabilidade em 2025. Era uma projeção. A NanoString informou que o consumo de caixa no terceiro trimestre de 2023 caiu quase 50% em comparação com o trimestre anterior.