单细胞定序竞争激烈!7 家值得关注焦点公司

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一般而言,传统的DNA或RNA定序方式如桑格法(Sanger sequencing)或高通量合成法(high-throughput synthesis)只能分析数以百万的细胞的混合体。然而,现今通过单细胞定序的方式,我们可以研究个别细胞的 DNA 及 RNA 组成,解开单一碱基对所扮演的细胞功能。单细胞定序与只能提供多个细胞的平均值的传统定序方式不同,可以针对个别细胞的转录组进行更为精确的评估。

作为新兴的癌症研究工具,单细胞分析通过对单一癌细胞进行高通量定序,进而研究肿瘤的异质性、微环境组成以及可能影响治疗效果的细胞状态改变(尤其是对于接受免疫疗法的患者)。在癌症诊断及研究的高速发展下,市场对于单细胞分析产品的需求量也大大增加。2019 年,全球的单细胞基因体制造市场销售额达到 630 万美金,而在 23% 年增长率成长下,预计在 2023 年将达到 15 亿美金。

基因线上挑选了 7 家在单细胞定序、细胞分离技术、多体学分析各有所长的公司,包括 10x Genomics、Fluidigm、PacBio、Mission Bio、Oxford Nanopore、Celcius Therapeutics、Illumina,以下分别简介。

回顾 2021 年登 NASDAQ 十大生技公司!(基因线上国际版)

10x Genomics

10x Genomics 的凝胶珠平台(GEM platform)是首个商用的高通量细胞分析系统,推动了单细胞基因组的发展。2016 年该公司首次推出全新的单细胞定序平台——Chromium Single Cell Controller platform,并在次年正式投入市场。该平台可以在单次的运行中分离数百千个冷冻或新鲜的细胞,实现数以百万计的细胞分析流程。

自此,公司在 2016-2019 年间呈现惊人的增长,年营收由 2700 万美金增长到 2.46 亿美金。虽然因为新冠疫情各国纷纷采取封城策略,导致与 COVID 无关的研究一度陷入停滞的窘境,10x Genomics 的年营收在 2022 年的第一季度也再度恢复到 1.15 亿美金,与 2021 年同季度相比增长了 8%。

Fluidigm

Fluidigm 现已更名为 Standard BioTools,是单细胞领域中的先驱者。其所开发的C1 平台,是首个可以自动化分离细胞及核酸制备的技术,end-to-end 的 C1 系统让研究者可以利用单细胞模板进行 mRNA 定序、DNA 定序、表观遗传或是 miRNA 表现量分析,并将解析时间压缩在 4 小时内。

2022 年 4 月,Fluidigm 更获得了生命科学投资巨头——Casdin Capital 及 Viking Global 高达 2.5 亿美金的注资。

PacBio

PacBio 专精于长读取基因定序技术——HiFi(highly fidelity long-read sequencing )。HiFi 是一种可以读取最多 5 万组碱基的巨大 DNA 序列的技术。利用 HiFi 技术,待测 DNA 序列两端会先衔接上一段 adapter 序列,使其形成环状 DNA,所形成的环状结构使待测 DNA 在定序过程中被反复测序。进而修正潜在的定序错误,以提高数据准确度。目前,HiFi 定序结果的准确度高达 99.9%,而定序长度可达 25 kb。

今年 5 月,PacBio 宣布将与 iLAC 及 Robotic Biology Institute 合作开发 end-to-end 的自动化工作流程,将 LabDroid 仿生机器人与定序流程结合,以达到 24 小时不间断的作业能力。除此之外,该公司的营收也在稳定增长中,相对 2020 年 的 2710 万美金,2021 年公司的营收已经达到 3600 万美金。

Mission Bio

Mission Bio 提供标的 DNA ,尤其是单核苷酸位点突变(single-nucleotide variants, SNV)及拷贝数变异(Copy Number Variation, CNV)同时出现的情况及多组体(DNA及蛋白质)分析平台。SNV 及 CNV 更可以说是为了癌症转译学所量身定做的技术,尤其适用于研究癌症的异质性。最近,Mission Bio 也刚发布针对实体肿瘤的 Tapestri 平台,将公司的核心技术应用在克隆体建构、稀有变异、疗法耐受性评估等等。

Oxford Nanopore

Oxford Nanopore 是一家成立于 2005 年的牛津大学分拆公司,发展出可扩展的 real-time 流通槽(nanopore flow)定序技术。该公司的定序仪器大小不一,有口袋大小的 MinION 也有更大的 PromethION,以符合不同的研究或临床需求。长片段的读取技术可以在单次读取中获得 end-to-end 的定序资讯,打破了无法侦测异构体(isoform)转录表现量的限制,该技术也适用于细胞发展的异构体转换中。

2021 年时,该公司的市值达到 49.5 亿英镑,为该季度的最高峰,更较 IPO 时的定价 0.425 成长了 28%。而该年度的全年总营收更来到 1.3 亿英镑,相较于 2020 年的 1.1 亿英镑有显著的增长。Oxford Nanopore 更推出可以提供高准确度的实时甲基化分析技术——Remora,使其在同领域的竞争者中鹤立鸡群。

Celsius Therapeutics

Celcius Theapeutics 以剑桥大学为基地,针对患者的组织样本进行更深入单细胞 RNA 定序,以揭开人类生物学中的分子机转,并检测出会造成疾病的基因。2021 年时,该公司构建了 SCOPE 平台 (Single Cell Observations for Precision Effect),发现了发炎性肠道症及实体肿瘤的可能治疗标的,促进了抗体药物的发展。

该公司也宣布在 A 轮和 B 轮的融资中募资总额达 8,300 万美金,B 轮由 Casdin Capital 领投,更受到原始投资者包括 Alexandria Venture Investments, GV, Heritage Provider Network 以及 Third Rock Ventures 的支持和新投资者 Amgen Ventures, Amplitude Ventures 及 Catalio Capital 的加入。

Illumina

在样本分离及制备市场竞争日渐激烈的情况下,Illumina 几乎独占了下游的分析市场。虽然单细胞不是其主要的业务,但是在推出了 NextSeq1000 及 2000 系统后该公司有望打入单细胞市场。该平台提供包括高通量单细胞定序到多体学分析等等多样化的服务,以满足不同的需求。

2020 年,全球的单细胞分析市场价值来到 22 亿美金,并且在 2021-2028 年间预计以 15% 的年均复合增长率成长,未来的市场竞争势必愈加激烈。

作者:Fujie Tham
编译:Nai Ye Yeat
原文:https://www.geneonline.com/single-cell-sequencing-the-current-players/

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