Die Singular Genomics Systems, Inc. fungiert als Life-Science-Technologieunternehmen, das Next-Generation-Sequencing- und räumliche Multiomics-Technologien entwickelt.
Die kommerziell erhältliche G4-Sequenzierplattform ist ein äußerst vielseitiger genomischer Sequenzer für den Laborgebrauch, der darauf ausgelegt ist, schnelle und genaue Ergebnisse zu liefern. Darüber hinaus entwickelt das Unternehmen den G4X-Raumsequenzer, der die firmeneigene Sequenzierungstechnologie nutzt, um sie als In-situ...
Die Singular Genomics Systems, Inc. fungiert als Life-Science-Technologieunternehmen, das Next-Generation-Sequencing- und räumliche Multiomics-Technologien entwickelt.
Die kommerziell erhältliche G4-Sequenzierplattform ist ein äußerst vielseitiger genomischer Sequenzer für den Laborgebrauch, der darauf ausgelegt ist, schnelle und genaue Ergebnisse zu liefern. Darüber hinaus entwickelt das Unternehmen den G4X-Raumsequenzer, der die firmeneigene Sequenzierungstechnologie nutzt, um sie als In-situ-Auslesung für Transkriptomik, Proteomik und fluoreszierende H&E in Geweben anzuwenden, mit räumlichem Kontext und auf derselben Plattform wie der G4.
Das Unternehmen hat eine einzigartige und firmeneigene NGS-Technologie entwickelt, die das Unternehmen als seine Sequenziermaschine bezeichnet. Der Kern der Sequenziermaschine des Unternehmens besteht aus einzigartiger und firmeneigener Chemie, einschließlich neuartiger chemischer Verbindungen, Polymere und Enzyme. Diese Chemie ist darauf ausgelegt, eine hochgenaue Sequenzierung und schnelle Zykluszeiten zu ermöglichen, die Verbesserungen im NGS vorantreiben können. Um das volle Potenzial der firmeneigenen Chemie auszuschöpfen, hat das Unternehmen speziell entwickelte Instrumente entwickelt und entwickelt, die aus Hochgeschwindigkeits-, hochauflösender Bildgebung und innovativem Fluidikdesign bestehen. Die Sequenziermaschine des Unternehmens zusammen mit seinen firmeneigenen Innovationen in molekularbiologischen Techniken wird differenzierte Anwendungen in stark wachsenden Märkten ermöglichen, unterstützt durch das geistige Eigentum des Unternehmens.
Der G4 ist ein Labor-Sequenzer der nächsten Generation, der darauf ausgelegt ist, schnelle und genaue Sequenzierungsergebnisse zu liefern. Der G4 zielt insbesondere auf den NGS-Markt ab, in dem Anwendungen benötigt werden, die Leistung, Geschwindigkeit, Flexibilität und Genauigkeit erfordern. Das Unternehmen brachte den G4 im Dezember 2021 kommerziell auf den Markt, und das Unternehmen begann im vierten Quartal 2022 mit der Anerkennung von Umsätzen aus dem Verkauf des G4.
Das Unternehmen entwickelt auch den G4X-Raumsequenzer für die In-situ-Multiomik-Analyse. Der G4X ist darauf ausgelegt, eine Hochdurchsatz-In-situ-Direktsequenzierung von RNA ('Direct-Seq'), gezielter Transkriptomik, Proteomik und fluoreszierendem H&E-Profilieren von formalinfixierten, paraffineingebetteten ('FFPE') Geweben anzubieten. Der G4X ist darauf ausgelegt, dieselbe Plattform wie der bestehende G4-Sequenzer zu nutzen und wird voraussichtlich das erste Dualzweck-Instrument sein, das sowohl traditionelle NGS- als auch gewebebasierte räumliche Sequenzierungsfähigkeiten bietet. Der G4X ist mit einer flexiblen Bildfläche von 40 cm2 und eintägigen Laufzeiten konzipiert, was voraussichtlich erhebliche Vorteile in der Durchsatzleistung gegenüber bestehenden Technologien bieten wird. Das Unternehmen hat die Erkenntnisse aus seinem PX-Entwicklungsprogramm und dem zuvor angekündigten PX-Technologiezugangsprogramm auf die Entwicklung, Methoden und Funktionen des G4X angewendet und plant, ab Mitte 2024 räumliche Sequenzierungstechnologiezugangsdienste auf dem G4X anzubieten. Das Unternehmen plant, den G4X bis Ende 2024 über ein Frühzugangsprogramm an erste Kunden auszuliefern, mit einem anfänglichen Immunonkologie-Panel von Transkripten und Proteinen sowie der Möglichkeit zur Anpassung des Inhalts. Das Unternehmen plant, Direct-Seq und zusätzliche Panels zu einem späteren Zeitpunkt zu veröffentlichen.
Der PX ist eine Entwicklungsplattform für Multiomik im Entwicklungsstadium, die darauf abzielt, die Märkte für Einzelzell-, räumliche Analyse und Proteomik anzusprechen und die Sequenziermaschine des Unternehmens als Auslesemechanismus zu nutzen, um einen hochauflösenden Blick auf die Biologie auf Einzelzellebene und Gewebeebene zu ermöglichen. Aufgrund der Ausrichtung der Entwicklungsbemühungen des Unternehmens auf den G4X hat das Unternehmen die Entwicklung des PX vorübergehend ausgesetzt. Das Unternehmen verfolgt Partnerschaftsmöglichkeiten, um Finanzierung bereitzustellen und die Entwicklung des PX weiter voranzutreiben.
Sequenziermaschine
Die Sequenziermaschine des Unternehmens ist die Plattformtechnologie der Produkte des Unternehmens. Der Kern der Sequenziermaschine besteht aus einer neuartigen und firmeneigenen Sequenzierung-durch-Synthese ('SBS')-Chemie, die eine hochgenaue Sequenzierung und schnelle Zykluszeiten ermöglicht, die Verbesserungen im NGS und in der räumlichen Multiomik vorantreiben werden. Die Sequenziermaschine ermöglicht die Durchführung hochgenauer und massiv paralleler Sequenzierungen in hoher Geschwindigkeit. Das Unternehmen hat die Sequenziermaschine von Grund auf aufgebaut und dabei folgende Innovationen integriert:
Clusteramplifikation: Das Unternehmen hat eine optimierte Clusteramplifikationsmethode entwickelt, die darauf ausgelegt ist, die Erzeugung von hochwertigen und hochdichten Clustern mit minimalem Sequenzbias und hohem Signal-Hintergrund-Verhältnis sicherzustellen. Dies ermöglicht eine hochgenaue Sequenzierung unabhängig vom Typ des genetischen Ausgangsmaterials.
Paarweise Sequenzierung: Das Unternehmen hat eine neuartige Methode zur Sequenzierung von DNA von beiden Enden des Fragments entwickelt, die als paarweise Sequenzierung bezeichnet wird. Die Methode des Unternehmens ist schnell und effizient im Reagenzverbrauch und ermöglicht eine effiziente Kartierung und Detektion von Genumordnungen, hochwertigere Daten und Einzelzellgenomik.
Sequenzierchemie: Das Unternehmen hat eine neue und firmeneigene Sequenzierchemie entwickelt. Diese Chemie umfasst neuartige Enzyme und Nukleotide. Das Unternehmen hat auch eigene Farbstoffe entworfen und synthetisiert, um die Leistung zu optimieren. Diese neue und firmeneigene Chemie ermöglicht schnelle Sequenzierzykluszeiten.
Detektionstechnologie: Das Unternehmen hat ein firmeneigenes Hochgeschwindigkeits- und hochauflösendes Bildgebungssystem entwickelt. Das Bildgebungssystem wurde entwickelt, um Durchsatz, Zykluszeit, Genauigkeit und Effizienz zu optimieren.
Produkte
Die aktive Produktentwicklungspipeline des Unternehmens besteht aus zwei Produkten, die jeweils darauf ausgelegt sind, die Sequenziermaschine zu nutzen und für verschiedene Anwendungen konzipiert sind. Das erste Produkt des Unternehmens, der G4, zielt auf den NGS-Markt ab. Das zweite Produkt in der Entwicklung, der G4X-Raumsequenzer, wird die firmeneigene Sequenzierungstechnologie nutzen und sie als In-situ-Auslesung für Transkriptomik, Proteomik und fluoreszierende H&E in Geweben mit räumlichem Kontext anwenden und zielt auf den Markt für räumliche Biologie ab. Der G4X wird dieselbe Plattform wie der G4 nutzen. Jedes der Instrumente des Unternehmens ist darauf ausgelegt, Verbrauchsmaterialkits für Durchflusszellen zu verwenden, die separat vom Unternehmen verkauft werden.
G4
Das Unternehmen hat zahlreiche Labore und Meinungsführer befragt, während es den G4 entwickelte, um auf ihre Bedürfnisse zu hören und die Einschränkungen der aktuellen Lösungen zu identifizieren. Parallel dazu hat das Unternehmen ein Instrument um die Sequenziermaschine herum entwickelt, um diese realen Anforderungen zu erfüllen. Der G4 besteht aus dem G4-Instrument des Unternehmens und den zugehörigen Verbrauchsmaterialien und ist darauf ausgelegt, nahtlos in bestehende Workflows zu passen, einschließlich der Bibliotheksvorbereitung vorne und der Bioinformatik hinten. Er ist auch darauf ausgelegt, Flexibilität in Bezug auf skalierbare Probenvolumina mit der Verwendung von ein bis vier Durchflusszellen in einem Sequenzierlauf zu bieten. Dieses Design ermöglicht es Kunden, eine Vielzahl von täglichen Probenvolumenanforderungen besser zu bewältigen, ohne die Durchlaufzeiten zu beeinträchtigen oder zusätzliche Kosten durch ineffiziente Verbrauchsmaterialkits zu verursachen. Das Unternehmen zielt auf Anwendungen ab, bei denen Leistung, Geschwindigkeit, Flexibilität und Genauigkeit wichtig sind, und bei denen die neuartigen molekularbiologischen Methoden des Unternehmens einzigartige Vorteile bieten.
Fähigkeiten des G4
Der G4 ist mit den folgenden Fähigkeiten konzipiert:
Geschwindigkeit: Innovative hochauflösende Bildgebung, schnelle Fluidik und neuartige Hochgeschwindigkeits-Chemie ermöglichen Zykluszeiten von etwa 2,5 Minuten und eintägige Laufzeiten für verschiedene Anwendungen.
Flexibilität: Der G4 verfügt über vier Durchflusszellen, die jeweils bewusst mit vier unabhängigen Spuren entworfen wurden, was das Pooling von Proben reduziert und das Projektmanagement von Experimenten vereinfacht. Der G4 bietet eine skalierbare Laufkapazität, um Labors mit variablen Volumen- und zeitkritischen Proben mit kosteneffizienter Sequenzierung zu unterstützen.
Leistung: Das Unternehmen hat den G4 mit vier Durchflusszellen entwickelt, die je nach Verbrauchsmaterialkit und Anwendung eine Durchsatzleistung von über 120 Gigabasen pro Durchflusszelle pro Lauf bieten sollen.
Genauigkeit: Q30-Qualität gilt als 'Goldstandard' für einen Sequenzer. Der G4 bietet Q30-Qualität oder höher bei mehr als 85 % der Basenablesungen.
Paarweise Sequenzierung: Die neuartige Methode des Unternehmens ermöglicht eine flexible Leselänge der paarweisen Sequenzierung von bis zu 2x150 Zyklen.
Leselängen: Der G4 kann in gängigen Lesekonfigurationen für die häufigsten Anwendungen sequenzieren und Leselängen von bis zu 2x150 unterstützen.
Workflow: Das Unternehmen hat den G4 so konzipiert, dass Kunden effizient auf die Produkte des Unternehmens umsteigen können. Der Upstream-Workflow und die nachgelagerte Analyse sind mit vielen aktuellen NGS-Anwendungen kompatibel, und um diese Effizienz zu ermöglichen, hat das Unternehmen Partnerschaften mit führenden Organisationen für die Bibliotheksvorbereitung und Datenanalyse geschlossen.
Max Read Kits für die Einzelzell-Sequenzierung
Die Next-Generation-Sequenzierung von kurzen Reads hat Fortschritte in einer Vielzahl von Anwendungen ermöglicht, darunter die Detektion und Quantifizierung von RNA in biologischen Proben, die Detektion und Zählung von zellfreien DNA-Fragmenten, die Hochdurchsatz-NGS-Barcode-Sequenzierung, CRISPR-Screens, Einzelzellanalyse, Proteomik und andere. Die NGS von kurzen Reads wird in der Regel mit einem Satz von Single-End- oder Paired-End-Reads auf einer einzigen Durchflusszelle durchgeführt. Das Max Read Kit des Unternehmens ermöglicht mehrere unabhängige Single-End- oder Paired-End-Reads auf derselben Durchflusszelle. Im Vergleich zu herkömmlichen NGS-Formaten ermöglicht dieser Workflow eine höhere Ausgabe von kurzen Reads für dieselbe Durchflusszelle, ohne dass die Lesqualität signifikant beeinträchtigt wird.
Die Max Read Kits steigern das Potenzial des G4 auf eine marktführende 3,2 Milliarden Reads pro Lauf (800 Millionen Reads pro Durchflusszelle) auf einem Laborgerät für die Einzelzell-Sequenzierung. Die speziell für die gängigen 10x Genomics-Assays konzipierten Max Read Kits ermöglichen es den Benutzern, 4, 8, 12 oder 16 Proben pro Lauf zu sequenzieren, wobei jede in ihrer eigenen Spur liegt.
Spezialisierte Anwendungen für den G4
Der G4 hat ein breites Anwendungspotenzial in verschiedenen Märkten. Weitere potenzielle gezielte Anwendungen für den G4 umfassen die Detektion seltener Varianten mit hochauflösender Sequenzierung ('HD-Seq'), die Detektion von Genfusionen mit unbekannten Partnern oder Bruchpunkten mit Ring-Seq und längere Gen-Sequenzierung durch erweiterte Bereichssequenzierung ('XR-Seq'). Die Entwicklung für diese zusätzlichen potenziellen gezielten Anwendungen wurde ausgesetzt, da das Unternehmen die Entwicklung auf andere Produkte konzentriert. Das Unternehmen prüft Partnerschaftsmöglichkeiten, um Finanzierung bereitzustellen und die Entwicklung des G4 für diese Anwendungen weiter voranzutreiben.
Detektion seltener Varianten mit HD-Seq: Das Unternehmen hat den G4 entwickelt, um HD-Seq zu unterstützen, ein einzigartiges Bibliotheksvorbereitungskit und Sequenzierverfahren für doppelsträngige DNA, um eine höhere Genauigkeit als herkömmliche Einzelstrang-NGS-Methoden bereitzustellen. HD-Seq ist darauf ausgelegt, die Detektion seltener Varianten mit höherer Effizienz und niedrigeren Kosten zu ermöglichen und soll Genauigkeitsniveaus von Q50 erreichen, die helfen können, eine echte Mutation von zufälligen Fehlern zu unterscheiden. Genauigkeit ist besonders wichtig in der Onkologie für die Detektion somatischer Mutationen, einschließlich seltener Einzelnukleotidpolymorphismen. Sie ist auch in der flüssigen Biopsie wichtig, wo die Häufigkeit von Mutationen in einer Probe extrem niedrig ist.
Detektion von Genfusionen mit Ring-Seq: Genfusionen sind eine wichtige und handlungsrelevante Art genetischer Abweichung bei Krebs. Das Unternehmen hat eine neuartige Methode namens Ring-Seq für die gezielte Detektion von Genfusionen entwickelt, einschließlich solcher mit unbekannten Partnern oder Bruchpunkten. Die Methode zielt darauf ab, die Sensitivität und Geschwindigkeit herkömmlicher Multiplex-Polymerasekettenreaktions-(PCR)-basierte Tests zu bieten, aber mit der Fähigkeit, Genfusionen mit unbekannten Partnern oder Bruchpunkten zu erkennen. Die Methode umfasst einen innovativen Wildtyp-Unterdrückungsmechanismus zur Steigerung der Sequenzierungseffizienz, was zu reduzierten Sequenzierungskosten pro Probe führen würde.
Erweiterte Bereichssequenzierung mit XR-Seq: Weitere mögliche Anwendungen umfassen die erweiterte Bereichssequenzierung, die längere Genomsequenzierungen von bis zu 3.000 Basenpaaren ermöglichen würde und die umfassende Analyse des Immunsystems unterstützen würde, insbesondere der adaptiven Immunantwort bestehend aus B- und T-Zellen. Eine Lösung mit hoher Durchsatzrate, hoher Genauigkeit und kosteneffizienter Sequenzierung dieser längeren Genomsequenzen kann das Verständnis des Immunsystems vorantreiben, die Diagnose und Überwachung von Blutkrebsarten verbessern, neue Erkenntnisse über die Immuntherapie bei Krebs liefern, die Entdeckung therapeutischer Antikörper und T-Zellen erleichtern und die Entwicklung von Impfstoffen für Infektionskrankheiten beschleunigen.
G4X-Raumsequenzer
Aufbauend auf der Grundlage des Unternehmens im NGS und seinen Fortschritten in der räumlichen Multiomik mit der Entwicklung des PX begann das Unternehmen mit der Entwicklung eines Produkts, das die Sequenzierung direkt in Zellen und Geweben ermöglichen und einen universellen Auslesemechanismus für die räumliche Biologie schaffen könnte. Das Unternehmen entwickelt den G4X, um eine Hochdurchsatz-In-situ-Direktsequenzierung von RNA ('Direct-Seq'), gezielte Transkriptomik, Proteomik und fluoreszierendes H&E-Profilieren von formalinfixierten, paraffineingebetteten ('FFPE') Geweben anzubieten. Das Unternehmen hat den G4X so konzipiert, dass er dieselbe Plattform wie der bestehende G4-Sequenzer nutzt und voraussichtlich das erste Dualzweck-Instrument sein wird, das sowohl traditionelle NGS- als auch gewebebasierte rä