Illumina (ILMN): İnşaa Ettiği Genomik Çağın Kazma ve Kürekleri

Genom Dizileme Maliyet Eğrisi

Tıp tarihindeki většinde, doktorlar semptomları gözlemlemek ve bunları hafifletmeye çalışmakla sınırlı kalmıştır. Bu, vücuttaki disfonksiyondan kaynaklanan, genetik hastalıklar da dahil olmak üzere bulaşıcı olmayan hastalıklar için özellikle doğru olmuştur.

DNA yapısı ve işlevinin keşfiyle, 1962 Nobel Tıp Ödülü, biyolojik sistemin gerçekten nasıl çalıştığını anlamamız için daha iyi bir anlayışa sahip olmamızı sağladı. PCR teknolojisi, 1993 Nobel Tıp Ödülü, onu analiz etmemize olanak tanıyan yeni yollar açtı.

Bu, tam genomların sıralanmaya başladığında daha da genişledi. İlk insan genomu 2003 yılında 13 yıllık zorlu çalışmanın ardından sıralandı ve maliyeti 3 milyar dolar oldu. Hızla, tam genom sıralaması giderek daha ucuz hale geldi. 2007 yılına gelindiğinde, bir tam genomu sıralamak “sadece” 1 milyon dolar maliyetiydi. 2014 yılına gelindiğinde, sadece 1.000 dolar. Bugün, maliyet yaklaşık 200 dolar civarında ve hala düşmeye devam ediyor.

Bu, Moore Yasası‘nı taklit ediyor, bilgisayarları günlük hayatımızın bir parçası haline getiren ve mikroçip上的 transistör sayısının her yıl iki katına çıkacağını ve üretim maliyetinin bileşen başına yarıya düşeceğini öngören yasa.

Ancak, genomik maliyetlerdeki azalma daha da şaşırtıcı oldu. Bu, NGS: Next Generation Sequencing sayesinde mümkün oldu. Bu, silikon çip gelişmelerini kullanıyor, ancak ikili kodu okumak yerine genetik kodu okuyor. Ve silikon çip üretimi ilerledikçe, NGS daha da verimli hale geldi.

Son 10 yılda, genom başına maliyet, tıbbi profesyonellere disponible olan testler arsenali arasında ucuz bir test haline gelmesi noktasına kadar çöküyor.

Kaynak: Illumina

Bu devrimin merkezinde, en büyük genom sıralama makinesi şirketi olan Illumina yer alıyor.

Illumina Overview

Illumina By Numbers

Genom sıralama makinelerinin en büyük üreticisi olan Illumina, bu alanda bir öncü ve sıralama teknolojisini decades boyunca ilerletmiştir.

Şu anda 165 ülkede 22.000’den fazla kurulu sıralayıcıya sahiptir.

Illumina’nın sıralama makinelerinin tüketim mallarının yaklaşık yarısı klinik uygulamalarda, diğer yarısı ise kamu ve özel araştırma laboratuvarlarında kullanılır. Klinik uygulamalarda, talebin yarısı onkolojiden, diğer yarısı ise gen-hastalık-testlerinden (GDT) gelir.

Kaynak: Illumina

Illumina’nın çoğu geliri Amerika ve Avrupa’dan geliyor, sadece %7’si Çin’den geliyor. Bu nedenle, İllumina’nın Çin’in “güvensiz varlık listesi”ne eklenmesi, ABD’deki Trump’ın gümrük vergilerine misilleme olarak, şirket için önemli sonuçlar doğurmayacaktır. Ancak, bu, şirketin 2028 yılına kadar sadece aletler ve tüketim malları için değil, aynı zamanda Çin’de yerel üretim planlarını durdurabilir.

Kaynak: Illumina

Kısa Okuma Genomik

Illumina, kısa genetik dizin okumaya odaklanıyor. Bu, küçük genom segmentlerini birer birer okur, ardından bunları tutarlı bir bütün haline getirir.

Bu, karmaşık araştırma projeleri için kullanılan sıralama türleri değil, ancak en çok yapılanıdır. Uzun okuma, ilerlemeye devam eden Illumina’nın uzun süredir rakibi olan Pacific Bioscience tarafından tercih edilen niş pazarlardır (PACB ).

Kısa okuma, genotipleme, genetik hastalıklarla ilişkili tek nükleotid varyantlarını keşfetme (en yaygın durum) ve sıvı biyopsi ile erken kanser tespiti (daha fazla bilgi için aşağıdaki teknoloji ve pazar) için kullanılan yöntemdir.

Şirket, klinik uygulamalar için NGS (Next Generation Sequencing) talebinin %18’lik birleşik yıllık büyüme oranı (CAGR) ile, araştırma için ise %6’lık CAGR ile büyümesini bekliyor ve bu da sektörün toplam adreslenebilir pazarının (TAM) 2033 yılına kadar klinik için 100 milyar dolara ve araştırma için 25 milyar dolara ulaşmasını öngörüyor.

Kaynak: Illumina

İş Modeli ve Pazar Payı

Illumina, sıralama makinesini sattığında bazı gelir elde eder, ancak gelirinin büyük kısmı, bu makinelerin çalışması ve sıralamanın yapılması için kullanılan tüketim mallarından gelir. Bu tüketim malları, özel kimyasallar ve DNA zincirleridir ve her sıralama makinesi genellikle yalnızca orijinal üreticinin sağladığı ürünlerle çalışır.

Örneğin, 2024’ün dördüncü çeyreğinde, 1,1 milyar dolarlık toplam gelirden 698 milyon doları tüketim malı satışlarından geldi. Bu tekrarlayan gelirlerin büyük bir kısmı, Illumina’nın son yüksek hızlı sıralama makinesi NovaSeq X‘e bağlıdır. Bu, 2023 yılı sonunda piyasaya sürüldü ve şimdi tamamen dağıtıldı ve toplam tüketim malı gelirlerinin %20’sini oluşturuyor.

Bu, Illumina için yalnızca istikrarlı bir gelir akışı yaratmakla kalmaz, aynı zamanda müşterilerini şirketle uzun süreli bir ortaklığa kilitler.

Mevcut müşteriler, mevcut araştırma veya tıbbi protokollerinin Illumina makineleriyle kalibre edildiği için başka bir tedarikçiye geçmek isteyebilir. Ayrıca, farklı makineler arasındaki sonuçları karşılaştırmak için takip araştırmaları yapmak zor olabilir.

Bu nedenle, herhangi bir yeniden tasarım pahalı ve zaman alıcı olacaktır ve ayrıca teknisyenlerin ve sıralamayı gerçekleştiren araştırmacıların yeniden eğitilmesini gerektirecektir.

Tarihsel olarak, bu etkiler, mevcut müşterileri Illumina ekosistemine kilitleyerek, rakiplerinin, özellikle Pacific Biosciences’in, pazarı penetrasyonunu büyük ölçüde sınırlayan güçlü bir rekabet avantajı olmuştur.

Illumina’nın pazar hakimiyetinin bir yansıması, 2024 yılında klinik genomics testlerinde %90’dan fazla pazar payına sahip olmasıdır.

Bu nedenle, Illumina, DNA ve genom sıralama pazarının çoğunu hala kontrol etmektedir.

Illumina’nın Finansal Performansı

Genomik teknolojisindeki patlayıcı ilerlemeye ve CRISPR Therapeutics (CRSP ) için ilk CRISPR tabanlı gen düzenleme ilacının onaylanmasına rağmen, son birkaç yıl Illumina yatırımcıları için zorlu geçti.

Bu, biyoteknoloji sektöründeki genel bir düşüşü takip ediyor, pandemi yıllarında güçlü büyüme ve daha güçlü beklentiler之后, 2021’de zirveye ulaştı.

Kaynak: Google Finance

Bu hisse senedi rakamları, şirketin büyümesini yansıtmıyor, özellikle yüksek ve orta verimlilikli araçların benimsenmesiyle sıralama faaliyetinde %30’luk yıllık büyüme.

Ve Illumina, gelecek nesil sıralama teknolojisini hazırlamak için 2024 yılında 1,2 milyar dolarlık büyük bir miktar para harcadı.

Illumina’nın Geleceği

Çokluomik

Ucuz ve otomatikleştirilmiş genom sıralamasının ortaya çıkması, daha önce hiç görülmemiş bir biyolojik veri seli üretti.

Paralel olarak, yaşayan sistemlerin karmaşıklığı, biyolojik bilimlerin tüm -omik alt segmentlerini birleştiren multiomik alanının ortaya çıkmasına yol açtı:

• Genomik: Hücrelerin çekirdeğindeki DNA dizisinin analizi.
• Transkriptomik: DNA’nın talimatlarını taşıyan mRNA’nın analizi.
• Epigenomik: Genetik dizinine dokunmadan genomun değiştirilmesi veya “epigenetik”.
• Proteomik: Proteinlerin analizi, proteinlerin şekerlerle (post-translasyonel) değiştirilmesi dahil.
• Metabolomik: Kimyasal bileşiklerin ve metabolizmanın analizi.
• Mikrobiyomik: Vücut içinde veya üzerinde yaşayan tüm mikropların analizi.
• Tek hücreli multiomik: Bireysel hücrelerde multiomik analizi.
• Uzaysal biyoloji: Belirli mRNA, protein veya hücrelerin konumunun 3D olarak analizi.

Kaynak: Ark Araştırma

Yeni alanlar ortaya çıkıyor, örneğin Agrigenomik (tarım verimliliğini artırmak için genomik), Ekolojik genomics (ekosistemin sağlığını ve genetik çeşitliliğini doğru bir şekilde değerlendirmek) veya Sentetik Biyoloji (belirli bir amaç için yeni genler, özellikler veya tüm organizmaları oluşturmak).

Bu, biraz karmaşık görünse de (ve aslında bu alanın araştırmacıları için bile öyle), iki unsurun anlaşılması gerekir:

• Genomik, diğer tüm biyolojik fenomenleri yaşayan organizmalarda düzenleyen “talimat seti” olarak, multiomiklerin merkezinde kalır.
• Veri analizi ve AI’deki eşzamanlı ilerleme, özellikle bunları genetik verilere bağlayarak, bu veri selini kullanışlı hale getirmekte muazzam bir yardımdır.

Biyolojik veri karmaşıklığının bu patlaması karşısında, Illumina, çoklu analiz noktalarında yerli olarak entegre çözümler sunmak amacıyla bir yazılım şirketine hızla dönüşüyor.

Kaynak: Illumina

Bu, ayrıca ulusal genom programları, Nvidia (NVDA ), Broad Clinical Labs gibi birçok aktörle yakın işbirlikleri ile gerçekleştiriliyor.

Kaynak: Illumina

Transkriptomik

Genomik dışında büyüyen bir alan, transkriptomik, yani mRNA’nın analizi, DNA bilgilerini taşıyan moleküller ve faydalı proteinler oluşturmak için bu bilgilere ihtiyaç duyan bir alandır. DNA, biyolojik makine parçaları (proteinler) için bir maviprintedir, mRNA ise bu parçaların ne kadar, nerede ve nasıl yapılacağını belirten talimat setidir.

Bu nedenle, transkriptom, bir genin ne kadar, ne zaman ve nerede aktif olduğunu gösterir. Şu ana kadar, bu tür analizler genellikle hedeflenen genler üzerinde yapılmıştır ve tam transkriptom sıralaması pahalı bir öneridir ve teknik zorluklar vardır.

Illumina, 2026 yılı için, uzaysal biyoloji ile birleştirilen tam transkriptom makinesini duyurdu, bu sektörde şimdiye kadar büyük ölçüde 10x Genomics (TXG ) tarafından kontrol ediliyordu.

Illumina uzaysal teknolojisi, araştırmacıların bir deneyde milyonlarca hücrenin uzaysal yakınlığını incelemesine olanak tanıyacak, mevcut teknolojilere kıyasla dokuz kat daha büyük bir yakalama alanı ve dört kat daha yüksek bir çözünürlük sunacaktır.

Tam bir uçtan uca çözüm olarak, ayrıca tek hücreli ve uzaysal araştırmacılar için en yüksek değeri, daha uygun bir fiyat noktasında sunacaktır. Uzaysal çözüm, ölçek ve doğruluk için endüstri standartlarını aşmaktadır.