Mercado de biología computacional

Descripción general del mercado de biología computacional:

El tamaño del mercado global de biología computacional se valoró en USD 6.06 mil millones en 2023 y se proyecta que crecerá de USD 7.08 mil millones en 2024 a USD 21.05 mil millones para 2031, exhibiendo una tasa compuesta anual del 16,85% durante el período de pronóstico. El mercado global se está expandiendo rápidamente, impulsado por los avances en la inteligencia artificial y las tecnologías de aprendizaje automático.

Estas innovaciones mejoran las capacidades de análisis de datos y agilizan los procesos de descubrimiento de fármacos. Además, el creciente énfasis en la medicina personalizada está promoviendo el desarrollo de soluciones terapéuticas personalizadas, lo que lleva a una mayor demanda de soluciones de biología computacional.

Destacados del mercado clave:

• Valor de mercado (2023): USD 6.06 mil millones.
• Valor pronosticado (2031): USD 21.05 mil millones.
• CAGR (2024 - 2031): 16.85%.
• Región más grande: el mercado de América del Norte representó la mayor participación de ingresos de 40.75% en 2023, con una valoración de USD 2.47 mil millones.
• Región de más rápido crecimiento (2024-2031): se prevé que el mercado de Asia-Pacífico crezca a una tasa compuesta anual de 18.50% durante el período de pronóstico.
• Se espera que el segmento de compañías farmacéuticas y de biotecnología en el mercado obtenga los ingresos más altos de USD 11.04 mil millones para 2031.
• El segmento de modelado de Discovery y Enfermedades de fármacos capturó la mayor cuota de mercado de 35.60% en 2023.
• El segmento de software lideró el mercado en 2023, alcanzando una valoración de USD 3.03 mil millones.

En el alcance del trabajo, el informe incluye soluciones ofrecidas por compañías como Dnanexus, Inc., Illumina, Inc., Thermo Fisher Scientific, Inc., Schrodinger, Inc., Compugen, Aganitha AI Inc., Genedata AG, Qiagen, Simulations Plusation, Fios Genomics y otros.

 

El mercado de biología computacional está presenciando un crecimiento significativo, principalmente debido a la creciente incidencia de enfermedades y la necesidad apremiante de tratamientos efectivos. La complejidad de los datos biológicos requiere herramientas analíticas avanzadas, lo que lleva a las organizaciones de atención médica a invertir fuertemente en soluciones computacionales.

• Según el Foro Económico Mundial, más de 7,000 enfermedades actualmente carecen de tratamientos efectivos, destacando las brechas significativas en el acceso a la atención médica y la financiación de la investigación.
• La Organización Mundial de la Salud indica que casi 2 mil millones de personas carecen de acceso a medicamentos esenciales, lo que subraya la urgencia de las terapias innovadoras. Además, los altos costos del desarrollo de fármacos, que van desde USD 1.3 mil millones hasta USD 4 mil millones, y largos plazos de 10 a 15 años enfatizan la creciente demanda de enfoques más eficientes.

Además, el aumento de las inversiones gubernamentales y comerciales en investigación y desarrollo para la ingeniería genética y las terapias novedosas está impulsando la demanda de soluciones de biología computacional.

• Por ejemplo, en febrero de 2023, Hexagon Bio recaudó USD 77.3 millones en financiamiento de la Serie B para mejorar sus pequeñas moléculas derivadas del genoma microbiano y la plataforma de descubrimiento computacional, centrándose en oncología y enfermedades infecciosas.

La necesidad urgente de tratamientos innovadores, junto con inversiones sustanciales en investigación y desarrollo, impulsa significativamente el crecimiento del mercado.

La biología computacional es un campo interdisciplinario que aplica técnicas computacionales y algoritmos para analizar e interpretar datos biológicos. Integra principios de biología, informática, matemáticas y estadísticas para comprender sistemas y procesos biológicos complejos.

Este campo abarca varias aplicaciones, incluida la genómica,proteómicay biología de sistemas, facilitando el modelado de fenómenos biológicos, la predicción de las interacciones moleculares y la identificación de posibles objetivos fármacos.

Al aprovechar grandes conjuntos de datos y métodos computacionales avanzados, la biología computacional permite a los investigadores obtener ideas significativas, acelerar el descubrimiento de fármacos y contribuir a la medicina personalizada, mejorando así la comprensión de las ciencias de la vida y mejorando los resultados de salud.

Revisión del analista

Se espera que el aumento de la financiación para la investigación de la biología computacional impulse la expansión del mercado al facilitar los avances en las herramientas de análisis de datos, la integración de la inteligencia artificial y la informática de alto rendimiento. Este respaldo financiero mejora los procesos de descubrimiento de fármacos, acelera las innovaciones y promueve la colaboración global, ampliando así las aplicaciones y la adopción de soluciones de biología computacional.

• En marzo de 2024, un equipo de investigación multidisciplinario en los Institutos Gladstone, dirigido por la investigadora senior Katie Pollard, PhD, recibió USD 5 millones en fondos a través de un programa de subvenciones recientemente lanzado. Esta iniciativa dirigió el avance de los descubrimientos de cáncer utilizando biología computacional e inteligencia artificial.

Además, la creciente adopción de las tecnologías de secuenciación de próxima generación (NGS) está contribuyendo significativamente al crecimiento del mercado de biología computacional, particularmente en la identificación humana y las investigaciones forenses.

• En enero de 2023, Qiagen adquirió Verogen, líder en la aplicación de tecnologías NGS para la identificación humana (HID) y las investigaciones forenses.

La creciente dependencia de las herramientas avanzadas de secuenciación de próxima generación (NGS) permite a las empresas lograr una mayor precisión en el análisis genético, lo que permite una rápida identificación de marcadores genéticos y variantes.

Esta capacidad acelera los plazos de investigación, mejora la toma de decisiones en el desarrollo de fármacos y la medicina personalizada, y alimenta el crecimiento de la industria de la biología computacional.

Factores de crecimiento del mercado de biología computacional

Las compañías farmacéuticas están aprovechando cada vez más la biología computacional para revolucionar el proceso de descubrimiento de fármacos al reducir el tiempo y los costos de desarrollo, aumentando así el crecimiento del mercado.

Las herramientas bioinformáticas avanzadas permiten a los investigadores analizar datos biológicos complejos, predecir la eficacia del fármaco e identificar posibles efectos secundarios de manera más eficiente.

• En junio de 2023, Simulations Plus, Inc. adquirió Immunetrics, Inc., una compañía especializada en modelado y simulación para oncología, inmunología y enfermedades autoinmunes, para mejorar el desarrollo de fármacos en estas áreas terapéuticas de rápido crecimiento.
• En febrero de 2024, Qiagen introdujo el KB-AI biomédico de Qiagen, una base de conocimiento generativa de IA diseñada para avanzar en el descubrimiento de fármacos en los sectores farmacéuticos y biotecnológicos. Esta plataforma, basada en una extensa colección de literatura biomédica, identifica vínculos causales entre genes, enfermedades y medicamentos, proporcionando científicos de datos y bioinformáticos con acceso a más de 600 millones de relaciones biomédicas adicionales en comparación con su versión anterior, Qiagen biomedical KB-HD. La herramienta facilita una investigación más profunda sobre los mecanismos de enfermedades, identifica objetivos de medicamentos potenciales y explora las oportunidades para reutilizar los medicamentos existentes.

Estos avances tecnológicos están reforzando el crecimiento del mercado a medida que las empresas adoptan cada vez más herramientas computacionales para satisfacer la creciente demanda de soluciones rentables basadas en datos para terapias innovadoras.

El mercado de biología computacional enfrenta varios desafíos, incluidas las preocupaciones de privacidad de los datos, los altos costos asociados con las tecnologías avanzadas y la complejidad de integrar diversas fuentes de datos biológicos. Además, el rápido avance de la tecnología puede superar los marcos regulatorios existentes, lo que resulta en incertidumbre para las empresas que buscan innovar.

Estos obstáculos pueden impedir significativamente el crecimiento y la adopción de soluciones de biología computacional. Los jugadores clave están mitigando estos desafíos al invertir en tecnologías de IA que mejoran la seguridad de los datos y agilizan la integración de datos.

Además, se centran en desarrollar soluciones rentables que simplifiquen los procesos y mejoren el cumplimiento de las regulaciones en evolución, creando un entorno de investigación más seguro y eficiente. Al priorizar estas estrategias, las empresas pueden navegar mejor las complejidades del mercado y fomentar la innovación.

Tendencias de la industria de la biología computacional

La adopción de IA y aprendizaje automático está impulsando el crecimiento del mercado de biología computacional al mejorar significativamente el análisis de conjuntos de datos biológicos complejos, como la genómica y la proteómica. Estas tecnologías avanzadas permiten a los investigadores hacer predicciones más rápidas y precisas, reduciendo el tiempo y los costos involucrados en el descubrimiento de fármacos.

• En junio de 2024, los científicos de Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) desarrollaron una herramienta informática llamada Interpretabilidad cuantitativa sustituta para las redes profundas (calamar). Esta herramienta fue diseñada para mejorar la comprensión del análisis de ADN de los algoritmos de IA. Squid proporciona predicciones más confiables con respecto al impacto de las modificaciones genéticas en comparación con los métodos tradicionales, al tiempo que minimiza el ruido de los datos. Compila más de 100,000 secuencias de ADN únicas en una biblioteca integral, por lo que es un recurso valioso para el análisis e investigación genética.

Las herramientas de IA mejoran la precisión en la identificación de la eficacia del fármaco y los posibles efectos secundarios, lo que lleva a menos fallas de ensayos clínicos. El mayor uso de estas tecnologías por parte de las compañías farmacéuticas y de biotecnología que buscan soluciones innovadoras y rentables está impulsando la demanda de herramientas de biología computacional con IA, que a su vez está alimentando el progreso del mercado.

La creciente adopción de la computación en la nube en biología computacional está estimulando el crecimiento del mercado al hacer que la computación de alto rendimiento y el análisis de datos avanzados sean más accesibles y rentables.

Los investigadores y las compañías farmacéuticas ahora pueden aprovechar una gran energía computacional sin la necesidad de una infraestructura costosa, reduciendo así los costos operativos y acelerando los plazos de investigación. Además, las plataformas en la nube permiten una colaboración perfecta entre los equipos globales, fomentando la innovación y acelerando el desarrollo de nuevos medicamentos y terapias.

• En abril de 2024, Seed Health lanzó Coda, una plataforma de biología computacional para descubrir y desarrollar probióticos de precisión de próxima generación e intervenciones dirigidas por microbiomas. El conjunto de datos de Coda integra más de tres millones de puntos de datos fenotípicos de más de 13,000 personas en 40,000 años acumulativos. La plataforma combina el análisis de microbioma con datos genéticos, inmunes, metabolómicos y proteómicos para impulsar la investigación avanzada en este campo.
• En febrero de 2023, el Centro para el Desarrollo de Computación Avanzada (C-DAC) introdujo dos herramientas de software esenciales para avanzar en la investigación en ciencias de la vida. Una de estas herramientas, el entorno informático integrado, sirve como una instalación computacional genómica basada en la nube adaptada para la bioinformática. Combina el hielo, una infraestructura de hardware dedicada, con copos de hielo. Este software está diseñado para almacenar y analizar de forma segura los datos genómicos en Petascale a los niveles de Exascale.

Además, la escalabilidad y la flexibilidad de las soluciones en la nube permiten a las empresas administrar los volúmenes de datos crecientes de manera más eficiente, mejorando así la productividad y contribuyendo a la expansión del mercado.

Análisis de segmentación

El mercado global ha sido segmentado según la oferta, el usuario final de la aplicación y la geografía.

Ofreciendo

Según la oferta, el mercado se ha clasificado en software, hardware y servicios. El segmento de software lideró el mercado de biología computacional en 2023, alcanzando una valoración de USD 3.03 mil millones, principalmente debido a la creciente demanda de herramientas analíticas avanzadas que mejoran la interpretación de datos y aceleran los resultados de la investigación.

Como los investigadores requieren soluciones sofisticadas para gestionar grandes cantidades de datos biológicos, las ofertas de software se están volviendo cruciales para mejorar la eficiencia y la precisión en el descubrimiento de fármacos.

• En mayo de 2023, Genialis lanzó Genialis Expressions 3.0, una solución de software para acelerar el descubrimiento de biomarcadores clínicos y traslacionales. Esta plataforma innovadora se centra en mecanismos biológicos complejos, facilitando el desarrollo de nuevas metodologías de tratamiento para enfermedades.

Se espera que los avances continuos en la tecnología de software impulsen aún más el crecimiento segmentario, ya que las organizaciones buscan activamente aprovechar las ideas basadas en datos para mejorar las soluciones y resultados de atención médica.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado se ha clasificado en el modelado de descubrimiento y enfermedad de fármacos, desarrollo preclínico de fármacos, ensayo clínico, genómica computacional, proteómica computacional y otros. El segmento de modelado de Discovery y Enfermedades de fármacos capturó la mayor cuota de mercado de 35.60% en 2023.

El modelado de descubrimiento y enfermedad de fármacos se divide aún más en la identificación objetivo, la validación objetivo, el descubrimiento de plomo y la optimización de plomo. El crecimiento del segmento se ve reforzado por la creciente necesidad de métodos más rápidos y eficientes para identificar objetivos terapéuticos y mecanismos de enfermedad modelo. Las compañías farmacéuticas están adoptando cada vez más técnicas computacionales avanzadas para mejorar la precisión predictiva y reducir el tiempo de comercialización para nuevas terapias.

• En abril de 2023, IBM y Moderna colaboraron para aprovechar la IA generativa y la computación cuántica para avanzar en la tecnología ARNm, específicamente para el descubrimiento y el desarrollo de las vacunas. Esta asociación destaca estrategias innovadoras en el campo, fomentando una mayor inversión e interés en soluciones de biología computacional.

Se espera que la integración continua de las tecnologías de vanguardia mejore significativamente los procesos de descubrimiento de fármacos y mejore los resultados de los pacientes, lo que respalda la expansión segmentaria.

Por usuario final

Basado en el usuario final, el mercado se ha clasificado en compañías farmacéuticas y de biotecnología, instituciones académicas e de investigación, y hospitales y clínicas. Se espera que el segmento del Segmento de Compañías de Biotecnología Farmacéutica en la Biología Computacional obtenga los mayores ingresos de USD 11.04 mil millones para 2031. Este crecimiento se atribuye en gran medida a la creciente necesidad de estrategias innovadoras de desarrollo de medicamentos y la creciente complejidad de los sistemas biológicos.

Las empresas en este sector están aprovechando cada vez más herramientas de biología computacional para optimizar los procesos de investigación y desarrollo, mejorando así la eficiencia del descubrimiento de fármacos y la medicina personalizada.

• En febrero de 2023, Accenture reveló su inversión en Ocean Genomics, una firma de biotecnología centrada en AI dedicada a crear plataformas computacionales avanzadas. Esta asociación tenía como objetivo ayudar a las compañías de biotecnología en el descubrimiento y el desarrollo de medicamentos personalizados.

Además, la integración de la inteligencia artificial yaprendizaje automáticoCon los métodos tradicionales, permite el análisis rápido de grandes conjuntos de datos, facilitando una mejor toma de decisiones. Además, las colaboraciones entre los líderes de la industria e instituciones de investigación están fomentando la innovación.

Por ejemplo, los avances en la investigación genómica y la medicina de precisión están impulsando las inversiones en soluciones de biología computacional. Se espera que estos factores contribuyan significativamente al desarrollo del segmento en el futuro cercano.

Análisis regional del mercado de biología computacional

Basado en la región, el mercado global se ha clasificado en América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, MEA y América Latina.

El mercado de biología computacional de América del Norte representó la mayor participación de ingresos de 40.75% en 2023, con una valoración de USD 2.47 mil millones.  Un fuerte enfoque en la investigación y el desarrollo e inversiones significativas en biotecnología e innovaciones farmacéuticas están apoyando este crecimiento.

Las principales instituciones de investigación y las compañías de biotecnología en la región fomentan la colaboración y acelera los avances en el descubrimiento de drogas y la medicina personalizada.

• Por ejemplo, en abril de 2024, Xaira Therapeutics se lanzó con más de USD 1 mil millones en fondos comprometidos, con el objetivo de revolucionar el descubrimiento de fármacos a través de la inteligencia artificial. Esta inversión subraya el compromiso de la región de mejorar las soluciones de atención médica.

Además, los entornos regulatorios favorables y un énfasis creciente en la medicina de precisión impulsan la expansión del mercado regional.

Se prevé que el mercado de Asia-Pacífico crezca a una tasa compuesta anual de 18.50% durante el período de pronóstico. Esta notable expansión se ve impulsada al aumentar las inversiones en investigación y desarrollo y avances en tecnología. Países como Singapur e India están a la vanguardia de este crecimiento, fomentando la innovación a través de iniciativas de colaboración.

• En julio de 2024, la Oficina Nacional de Quantum de Singapur (NQO) firmó un memorando de entendimiento con una*estrella, NUS, NSCC y Quantinuum para acceder a las computadoras cuánticas avanzadas. Esta colaboración busca mejorar las aplicaciones de computación cuántica en biología computacional, fomentar soluciones informáticas híbridas y desarrollar talento local.
• Además, en noviembre de 2023, el Instituto Indio de Ciencias recibió fondos de Param Hansa Philanthropie para establecer un Centro de Oncología Computacional, promoviendo la cooperación interdisciplinaria en la investigación del cáncer.

Dichas iniciativas contribuyen significativamente al panorama de biología computacional en expansión de la región, lo que aumenta el crecimiento del mercado.

Panorama competitivo

El informe del mercado global de biología computacional proporcionará una visión valiosa con énfasis en la naturaleza fragmentada de la industria.

Los jugadores prominentes se están centrando en varias estrategias comerciales clave, como asociaciones, fusiones y adquisiciones, innovaciones de productos y empresas conjuntas para expandir su cartera de productos y aumentar sus cuotas de mercado en diferentes regiones.

Las empresas están implementando iniciativas estratégicas impactantes, como la expansión de los servicios, invertir en investigación y desarrollo (I + D), establecer nuevos centros de prestación de servicios y optimizar sus procesos de prestación de servicios, que probablemente creen nuevas oportunidades para el crecimiento del mercado.

Empresas clave en el mercado de biología computacional

• DNANEXUS, Inc.
• Illumina, Inc.
• Thermo Fisher Scientific, Inc.
• Schrodinger, Inc.
• Compugen
• Aganitha AI Inc.
• Genedata AG
• Qiagen
• Simulaciones más
• Fios Genómica

Desarrollos clave de la industria

• Marzo de 2024 (lanzamiento del producto):Milaboratories, un favorito en el software de análisis de datos inmunológicos, lanzó oficialmente Plataforma.bio. Esta innovadora plataforma de biología computacional, impulsada por modelos de lenguaje grande de IA, tiene como objetivo racionalizar significativamente y simplificar el análisis biológico, lo que la hace más accesible para los investigadores en diversas disciplinas.
• Agosto de 2024 (lanzamiento del producto):Los investigadores de USC desarrollaron un nuevo modelo de inteligencia artificial, publicado en Métodos de Nature, capaces de predecir con precisión la unión de ADN de proteínas con precisión en diferentes tipos de proteínas. Se espera que este avance reduzca el tiempo necesario para desarrollar nuevos medicamentos y otros tratamientos médicos.

El mercado global de biología computacional está segmentado como:

Ofreciendo

• Software
• Hardware
• Servicios

Por aplicación

• Descubrimiento de drogas y modelado de enfermedades
  • Identificación de objetivos
  • Validación de objetivos
  • Descubrimiento de plomo
  • Optimización de plomo
• Desarrollo preclínico de fármacos
  • Farmacocinética
  • Farmacodinámica
• Ensayo clínico
  • Fase I
  • Fase II
  • Fase III
  • Fase IV
• Genómica computacional
• Proteómica computacional
• Otros

Por usuario final

• Compañías farmacéuticas y de biotecnología
• Instituciones académicas y de investigación
• Hospitales y clínicas

Por región

• América del norte
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  • Reino Unido
  • España
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