En İyi 5 Genom Dizileme Şirketi

Genomik ve multiomik devrimi

İnsan Genom Projesi 1990’da başladı ve 2003’te insan genomunun büyük ölçüde tamamlanmış referans dizisini sundu. Başlangıç bütçesi yaklaşık 3 milyar dolardı; bu, tek bir rutin genom ölçümünü değil, geniş bir araştırma programını finanse ediyordu.

Yirmi yıl sonra rutin genom dizileme maliyetleri genom başına yaklaşık 600 dolara düşmüştü. Belirli koşullarda yaklaşık 200 dolardan başlayan maliyetler sunan sistemler de duyurulmuştu. Düşüş çok büyüktür, ancak ilk araştırma projesinin toplam bütçesiyle tek bir modern dizileme çalışmasının maliyeti doğrudan karşılaştırılamaz.

Bu gelişme genomiğin tıbbi olanaklarını değiştirdi. Büyük miktarda veri toplanıp analiz edilebilir ve hastanın genetik özelliklerini dikkate alan kişiselleştirilmiş tıp desteklenebilir.

Genomiğin yaygınlaşması dizileme şirketlerine beslenme, yaşlanma araştırmaları ve erken kanser tespiti gibi alanlarda fırsatlar sunar. Aşağıdaki seçim, şirketleri ve beklentileri 2023 perspektifinden ele alır.

Dizileme teknikleri farklı araştırma alanlarına da katkı sağlar:

• Metagenomik: sağlığımızı etkileyen bağırsak mikrobiyotası gibi karma örneklerdeki mikroorganizmaların genetik materyalinin incelenmesi.
• Transkriptomik & Epigenetik: transkriptomik ifade edilen RNA’ları, epigenetik ise DNA dizisi değişmeden genlerin düzenlenmesi gibi süreçleri inceler. Birlikte, hastalıklar ve metabolizma sorunları dahil genetik planın nasıl kullanıldığını anlamaya yardımcı olurlar.
• Agrigenomik: Genomik kullanarak tarımsal verimi ve çiftlik hayvanı üretkenliğini artırmak.
• Ekolojik çalışmalar: Bir ekosistemin sağlığını ve genetik çeşitliliğini doğru bir şekilde değerlendirmek.
• Sentetik Biyoloji: plastik parçalayan bakteriler veya biyoyakıt üreten algler gibi belirli amaçlara yönelik yeni gen, özellik ya da organizmaların tasarlanması.

Kaynak: PacBio

En iyi 5 genom dizileme şirketi / Hisseler

Bu seçim, 2023’te borsada işlem gören ve dizileme veya ilişkili moleküler analiz alanında çalışan beş şirketi ele alır. Özel şirket Ultima Genomics ile Eylül 2022’den beri Şanghay Borsası’nda işlem gören Çinli MGI seçim dışında bırakılmıştır.

1. Illumina, Inc.

Illumina, 2023’te genomiğin en büyük ve en köklü tedarikçilerinden biriydi. Core Illumina’nın yıllık geliri 2017’de 2,75 milyar dolardan 2022’de 4,55 milyar dolara yükseldi; ortalama yıllık büyüme yaklaşık %11’di. Konsolide gelir 2023’ün ikinci çeyreğinde 1,18 milyar dolardı.

Kaynak: Illumina

Illumina dizileme cihazlarından ve özellikle bunlarda kullanılan sarf malzemelerinden gelir elde eder. Cihaz başına sarf malzemesi satışı, kullanım oranı yükseldikçe artabilir.

Illumina 2023’ün ikinci çeyreğinde 109 NovaSeq X cihazı sevk etti ve yıl için mevcut sevkiyat kapasitesini 390 sistemin üzerine çıkardı. Ürün, tek hücre ve uzamsal biyoloji analizleri dahil büyük ölçekli dizilemeyi ve multiomiği desteklemek üzere sunuldu.

Illumina’nın geçmişinde likit biyopsi, yani kanda kanserle ilişkili materyal gibi bileşenlerin incelenmesi de yer alır. Şirket bu faaliyetleri geliştirdi ve GRAIL adıyla ayrı bir şirket haline getirdi.

GRAIL, 2023’ün ikinci çeyreğinde Galleri isteyen 7.500’den fazla ABD sağlık hizmeti sağlayıcısı ve yapılmış 100.000 ticari test bildirdi. GRAIL’in metilasyon platformuyla yürütülen ayrı bir araştırma, altı kan kanseri türüne sahip, çoğunlukla nükseden veya tedaviye dirençli hastalığı olan hastaların 428 kan örneğinin %92’sinde kanseri saptadı. Bu oran ilgili araştırmaya aitti; Galleri’nin tüm nüksleri öngörme yeteneğini göstermiyordu.

Illumina, GRAIL’i 2021’de çok daha yüksek bir değerleme üzerinden yeniden satın aldı.

Bu işlem ABD ve AB’de rekabet endişelerine yol açtı; çünkü Illumina, GRAIL’in çeşitli rakiplerine dizileme cihazları sağlıyordu.

Avrupa Komisyonu 2023’te, işlem onay alınmadan tamamlandığı için 432 milyon avro ceza verdi. Illumina kararlara itiraz etti. Şirket Ekim 2023’te şöyle açıkladı: “Illumina, AB mahkemesindeki davayı kazanamazsa bir yıl içinde GRAIL’i elden çıkaracak.”

Kaynak: Illumina

GRAIL’in ayrılması, sermaye toplaması ve yeniden satın alınmasının koşulları da sorular doğurdu.

Aktivist yatırımcı Carl Icahn şirketin yönetim kurulunu eleştirdi ve olası çıkar çatışmaları ile hissedarların zarara uğratılması hakkında iddialar ileri sürdü. Illumina Temmuz 2023’te GRAIL işlemi, açıklamalar ve bazı yöneticilerin davranışları ile ücretlerini kapsayan SEC soruşturmasını bildirdi. İddialar ve soruşturma, kusurun kesinleştiği anlamına gelmiyordu.

2023 sonbaharına gelindiğinde CEO ayrılmış, bir başka yönetim kurulu üyesi istifa etmiş ve dört yeni üye atanmıştı. Illumina ayrıca “Stewardship-Focused Update” başlıklı sunumu yayımladı. O dönemdeki şüphe ve iddialar Non‑GAAP investing adlı yayının makale dizisinde de ele alındı.

2023 tarihli makalenin piyasa görünümüne göre hisse, Temmuz 2021 zirvesinden yaklaşık %80 düşerek 2013 civarındaki fiyat seviyelerine dönmüştü.

Olaylar köklü bir şirket için önemli bir yönetişim ve mali gerilemeydi. GRAIL’in ilk ayrılması ve yeniden satın alınması hakkında sorular doğurdu.

2023’te yatırımcıların değerlendirmesi, Icahn’ın kampanyasının sonuçları, kurumsal yönetimdeki iyileşmeler ve risklerin hisse fiyatına ne ölçüde yansıdığıyla ilgiliydi.

2. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics (TXG ), tek hücre analizi ve uzamsal biyoloji araçları geliştirir. Bunlar gen etkinliği ve diğer moleküler özelliklerin incelenmesini, uzamsal analizlerde de dokudaki konum bilgisinin korunmasını sağlar.

Şirket 2012’de kuruldu. Kuruculardan Serge Saxonov daha önce kişisel genetik test şirketi 23andMe’de araştırma ve geliştirmeyi yönetmişti.

10x Genomics kendi araştırma ve geliştirmesini satın almalarla birleştirdi. Şirket sunumu toplam Ar-Ge yatırımını 1 milyar doların üzerinde gösteriyordu. Spatial Transcriptomics’in 2018’de alınması Visium’un geliştirilmesine katkıda bulundu.

Kaynak: 10x Genomics: 10x Genomics satın almalarının zaman çizelgesi

ReadCoor ve Cartana’nın 2020’de alınması Xenium platformuna teknoloji sağladı; 10x platformu daha da geliştirdi ve 2022’de piyasaya sürdü.

Şirket Chromium platformunu 2016’da sundu ve 2021’de Chromium X serisiyle genişletti.

Tetramer Shop’un 2021’de alınmasından sonra 2022’de BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) de sunuldu. Araçlar bağışıklık hücrelerinin antijenleri tanımasını araştırmaya yardımcı olur ve bağışıklık ile hastalık çalışmalarında önem taşır.

Gelir, 2023’ün ikinci çeyreğinde yıllık %17 arttı. Xenium’un sunulması gelişime katkı sağladı ve teslim edilen Xenium sistemlerinin sayısı Ağustos 2023’te 100’ü aştı.

Şirket Eylül 2023’te rakibi NanoString’e karşı ihtiyati tedbir kararı aldı; Birleşik Patent Mahkemesi’nin (UPC) kararı, katılan 17 AB ülkesinde RNA saptamaya yönelik CosMx ürünlerini kapsıyordu. AB’deki bütün NanoString ürünlerini kapsamıyordu ve dava sürüyordu.

Uzamsal biyoloji 2023’te ağırlıklı olarak akademik ve temel araştırma alanıydı. Gelişmeler klinik kullanımını artırabilirdi, ancak rutin tıbbi test haline gelmesi kesin değildi. Büyüyen kurulu cihaz tabanı sarf malzemesi satışlarını da destekleyebilirdi.

3. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore, DNA veya RNA’nın bir akış hücresindeki nanoporlardan geçtiği dizileme tekniğini kullanır. Elektrik akımındaki değişimler moleküller hakkında bilgi verir ve dizinin belirlenmesinde kullanılır.Ölçümler çalışma sırasında işlenebilir ve böylece dizi verileri gerçek zamanlı sunulabilir.

Kaynak: Oxford Nanopore

Avantajlardan biri, diğer okuma uzunluklarının yanında uzun DNA parçalarının okunabilmesidir. Uzun okumalar ve hızlı veri işleme kanser, enfeksiyon hastalıkları ve antibiyotik direnci araştırmalarına yardımcı olabilir.

Elektriksel saptama kompakt ve taşınabilir dizileme cihazlarına da olanak verir. Oxford Nanopore 2023’te büyük sistemlerin yanında yaklaşık 1.000 dolardan başlayan cihazlar ve başlangıç paketleri sunuyordu. Bu, saha çalışmalarını ve küçük deneyleri kolaylaştırır.

Şirket sunumuna göre Life Science Research Tools (LSRT) gelirleri 2018–2022 arasında ortalama yıllık %46 büyüdü. 30 Haziran 2023’te biten on iki aylık dönemde 7.300’den fazla aktif doğrudan müşteri hesabı vardı; dönem içindeki net artış 640’ın üzerindeydi.

Kaynak: Oxford Nanopore

2023 perspektifinden bakıldığında Oxford Nanopore’un olgunlaşmış dizileme pazarındaki nihai konumu henüz belirsizdi.

Teknoloji, kimyasal ve optik saptamaya dayanan yerleşik yöntemlerle farklı uygulamalarda rekabet edebilirdi.

Taşınabilir sistemler, küçük örnek hacimleri ve uzun okumalar gerektiren analizler de fırsat sunuyordu.

Şirket ayrıca proteinler, bunların translasyon sonrası değişiklikleri, küçük moleküller ve diğer moleküler özelliklerin analizini araştırıyordu.

4. Pacific Biosciences of California, Inc.

Illumina’dan birkaç yıl sonra kurulan PacBio daha küçük bir dizileme şirketi olarak kaldı ve yüksek doğruluklu uzun okumalar gibi alanlara odaklandı.

PacBio 2021’de Omniome’u satın alarak kısa okuma için sequencing by binding (SBB) teknolojisini mevcut uzun okuma teknolojisine ekledi. Sonraki adım Apton’un Ağustos 2023’te duyurulan, değeri 110 milyon dolara kadar çıkan satın alımıydı. Yüksek kapasiteli kısa okuma teknolojisi geliştiren Apton için anlaşma, başlangıçta yaklaşık 85 milyon dolar ve bir gelir hedefine ulaşılırsa 25 milyon dolara kadar ek ödeme içeriyordu.

Kaynak: PacBio

PacBio’nun Onso sistemleri Ağustos 2023’te müşterilere sevk edilmeye başladı. Şirket bu lansmanı “PacBio tarihindeki en iyi başlangıç” olarak nitelendirdi. Onso kısa okumaya yönelikti. Revio, uzun okuma için HiFi kullanıyor ve 30× kapsamada yılda yaklaşık 1.300 insan genomuna kadar kapasite sunuyordu. PacBio ayrı olarak SBB ve Apton teknolojisine dayalı yüksek kapasiteli kısa okuma sistemi geliştiriyordu.

PacBio uzun okuma dizilemesinin daha geniş yeni nesil dizileme pazarından hızlı büyümesini bekliyordu. Şirketin sunduğu bir karşılaştırmada HiFi’nin, test edilen diğer uzun okuma yönteminden yaklaşık on kat daha doğru olduğu belirtiliyordu.

Kaynak: PacBio

Toplam analiz maliyeti ek testlere de bağlıdır. PacBio’nun sunduğu tanısal bir örnekte kısa okuma dizilemesi 500 dolardı; ek analizler toplamı 1.500 doların üzerine çıkarabiliyordu.

Sunumda alıntılanan bir uzman bu nedenle 950 dolarlık Revio genomunu söz konusu tanısal uygulamalar için cazip buluyordu. Bu belirli bir örnekti, bütün tanı süreci için genel bir tarife değildi.

PacBio doğru uzun okumalarda fırsat görüyordu. Yönetim, şirketin kendi pazar penetrasyonunun 2022–2026 arasında insan genomiğinde %5’in altından %10’un altına, onkolojide %1’in altından %5’in altına çıkabileceğini öngörüyordu.

Illumina’nın yanında Oxford Nanopore da uzun okuma yöntemleri ve tıbbi araştırmalarda önemli bir potansiyel rakipti.

PacBio yeni bir girişim değil, köklü küçük bir rakipti. 2023 analizine göre uzmanlaşmış uygulamalarda güçlenmesi, daha büyük rakiplerinden ayrışmasına yardımcı olabilirdi.

5. NanoString Technologies, Inc.

NanoString, Seattle’daki Institute for Systems Biology’nin teknolojisine dayanan dijital moleküler barkodlamayı geliştirmek için 2003’te kuruldu.

Kaynak: NanoString

2008’de ilk ürünü nCounter gen ifadesi analizi için sunuldu. Ürün sonraki gelişmelere temel oldu. 2019’da GeoMx, ardından CosMx ve dijital platform AtoMx tanıtıldı.

GeoMx dokudaki RNA ifadesini ve protein hedeflerini konum bilgisiyle inceler. 2023’te ele alınan paneller 150’den fazla protein içeriyordu; Xenium ile karşılaştırma analiz türüne ve panele bağlıdır.CosMx Spatial Molecular Imager (SMI), dokuda tek hücre düzeyinde RNA ve proteinleri haritalar. Makale o dönemde 64 protein hedefinden ve 2024’te olası 120 hedefe genişlemeden söz ediyordu.

Kaynak: NanoString

NanoString, moleküler analiz ve uzamsal biyoloji yayınlarının artışına katkıda bulundu.Makalede belirtilen 7.117 yayın NanoString teknolojisini kanser, COVID-19 dahil enfeksiyon hastalıkları, immünoloji, tarım ve nöroloji gibi alanlarda kullanıyordu.

NanoString 2023’te 10x Genomics ile önemli bir patent davasındaydı.UPC’nin Eylül 2023’teki ihtiyati tedbiri katılan AB ülkelerinde RNA saptamaya yönelik CosMx ürünlerinin satışını kısıtlıyordu. NanoString o sıradaki CosMx cihaz sipariş birikiminin %10’undan azının bu ülkelere ait olduğunu tahmin ediyor ve karara itiraz ediyordu. Bu, nakit akışı negatif bir şirket için önemliydi.

2023 makalesinin piyasa görünümü NanoString’in mali geleceğine dair kaygıları yansıtıyordu: hisse 2 doların altındaydı; makalede belirtilen 2021 zirvesi 79 dolardı. 2013 halka arz fiyatı hisse başına 10 dolardı.

Yatırımcıların o dönemde yönetimin 2025’te kârlılığa ulaşma hedefini değerlendirmesi gerekiyordu. Bu bir tahmindi. NanoString, 2023 üçüncü çeyreğindeki nakit tüketiminin önceki çeyreğe göre yaklaşık %50 azaldığını bildirdi.