計算生物学市場

計算生物学市場規模

世界の計算生物学市場規模は2023年に60億6,000万米ドルと評価され、2024年の70億8,000万米ドルから2031年までに210億5,000万米ドルに成長すると予測されており、予測期間中に16.85%のCAGRを示します。世界市場は、人工知能と機械学習テクノロジーの進歩により急速に拡大しています。

これらのイノベーションにより、データ分析機能が強化され、創薬プロセスが合理化されます。さらに、個別化医療への重点の高まりにより、個別化された治療ソリューションの開発が促進され、計算生物学ソリューションの需要の増加につながっています。

このレポートには、DNAnexus, Inc.、Illumina, Inc.、Thermo Fisher Scientific, Inc.、Schrodinger, Inc.、Compugen、Aganitha AI Inc.、Genedata AG、QIAGEN、Simulations などの企業が提供するソリューションが含まれています。さらに、Fios Genomics など。

計算生物学市場は、主に病気の発生率の増加と効果的な治療法の緊急の必要性により、大幅な成長を遂げています。生物学的データの複雑さにより高度な分析ツールが必要となり、医療機関は計算ソリューションへの多額の投資を促しています。

• 世界経済フォーラムによると、現在7,000以上の病気に有効な治療法がなく、医療へのアクセスと研究資金に大きな格差があることが浮き彫りとなっている。
• 世界保健機関は、20億人近くの人が必須医薬品へのアクセスが不足していることを示しており、革新的な治療法の緊急性が強調されています。さらに、医薬品開発のコストは 13 億ドルから 40 億ドルに及び、10 年から 15 年という長いスケジュールにより、より効率的なアプローチに対する需要の高まりが強調されています。

さらに、遺伝子工学や新しい治療法の研究開発に対する政府および商業投資の増加により、計算生物学ソリューションの需要が高まっています。

• たとえば、2023年2月、ヘキサゴン・バイオはシリーズB資金調達で7,730万米ドルを調達し、腫瘍学と感染症に焦点を当てた微生物ゲノム由来の小分子と計算による発見プラットフォームを強化しました。

革新的な治療法の緊急の必要性と、研究開発への多額の投資が市場の成長を大きく推進しています。

計算生物学は、計算技術とアルゴリズムを適用して生物学的データを分析および解釈する学際的な分野です。生物学、コンピューターサイエンス、数学、統計の原理を統合して、複雑な生物学的システムとプロセスを理解します。

この分野には、ゲノミクス、プロテオミクス、およびシステム生物学により、生物学的現象のモデリング、分子相互作用の予測、および潜在的な薬物標的の同定が容易になります。

計算生物学により、大規模なデータセットと高度な計算手法を活用することで、研究者は有意義な洞察を導き出し、創薬を加速し、個別化医療に貢献することができ、それによってライフサイエンスの理解を深め、健康成果を改善することができます。

アナリストのレビュー

計算生物学研究への資金提供の増加は、データ分析ツール、AI 統合、およびハイパフォーマンス コンピューティングの進歩を促進することにより、市場の拡大を推進すると予想されます。この財政的支援により、創薬プロセスが改善され、イノベーションが加速され、世界的な協力が促進され、それによって計算生物学ソリューションの応用と採用が拡大します。

• 2024 年 3 月、グラッドストーン研究所の上級研究員ケイティ ポラード博士率いる学際的な研究チームは、新たに開始された助成プログラムを通じて 500 万米ドルの資金を受け取りました。この取り組みは、計算生物学と人工知能を使用してがんの発見を進めることを目的としていました。

さらに、次世代シーケンシング (NGS) 技術の採用の増加は、特に人間の識別や法医学調査において、計算生物学市場の成長に大きく貢献しています。

• 2023 年 1 月、QIAGEN は、人間識別 (HID) および法医学調査のための NGS テクノロジーのアプリケーションのリーダーである Verogen を買収しました。

高度な次世代シーケンス (NGS) ツールへの依存度が高まっているため、企業は遺伝子解析の精度が向上し、遺伝子マーカーや遺伝子変異の迅速な同定が可能になります。この機能により、研究スケジュールが短縮され、医薬品開発や個別化医療における意思決定が強化され、計算生物学業界の成長が促進されます。

計算生物学市場の成長要因

製薬会社は計算生物学をますます活用して、開発時間とコストを削減することで創薬プロセスに革命を起こし、それによって計算生物学市場の成長を促進しています。高度なバイオインフォマティクス ツールを使用すると、研究者は複雑な生物学的データを分析し、薬の有効性を予測し、潜在的な副作用をより効率的に特定できるようになります。

• 2023 年 6 月、Simulations Plus, Inc. は、腫瘍学、免疫学、自己免疫疾患のモデリングとシミュレーションを専門とする会社である Immunetrics, Inc. を買収し、これらの急速に成長する治療分野における医薬品開発を強化しました。
• 2024 年 2 月、QIAGEN は、製薬およびバイオテクノロジー分野での創薬を促進するために設計された生成 AI を活用した知識ベースである QIAGEN Biomedical KB-AI を導入しました。このプラットフォームは生物医学文献の広範なコレクションに基づいて構築されており、遺伝子、病気、薬物間の因果関係を特定し、データ サイエンティストやバイオインフォマティシャンに、以前のバージョンである QIAGEN Biomedical KB-HD と比較して 6 億件を超える追加の生物医学関係へのアクセスを提供します。このツールは、疾患メカニズムのより深い調査を促進し、潜在的な薬剤標的を特定し、既存の薬剤を再利用する機会を探ります。

革新的な治療法のための費用対効果の高いデータ駆動型ソリューションに対する需要の高まりに応えるために、企業がコンピューティングツールを導入するケースが増えており、これらの技術進歩が市場の成長を促進しています。

計算生物学市場は、データプライバシーの懸念、先進技術に伴う高コスト、多様な生物学的データソースの統合の複雑さなど、いくつかの課題に直面しています。さらに、テクノロジーの急速な進歩は既存の規制枠組みを上回る可能性があり、その結果、イノベーションを求める企業にとって不確実性が生じます。

これらのハードルは、計算生物学ソリューションの成長と導入を大きく妨げる可能性があります。主要企業は、データ セキュリティを強化し、データ統合を合理化する AI を活用したテクノロジーに投資することで、これらの課題を軽減しています。

さらに、プロセスを簡素化し、進化する規制へのコンプライアンスを向上させ、より安全で効率的な研究環境を構築する、費用対効果の高いソリューションの開発にも注力しています。これらの戦略に優先順位を付けることで、企業は市場の複雑さをより適切に乗り越え、イノベーションを促進することができます。

計算生物学業界の動向

AI と機械学習の導入により、ゲノミクスやプロテオミクスなどの複雑な生物学的データセットの分析が大幅に向上し、計算生物学市場の成長が促進されています。これらの高度なテクノロジーにより、研究者はより迅速かつ正確な予測を行うことができ、創薬にかかる時間とコストが削減されます。

• 2024 年 6 月、コールド スプリング ハーバー研究所 (CSHL) の科学者は、Surrogate Quantitative Interpretability for Deepnets (SQUID) と呼ばれるコンピューター ツールを開発しました。このツールは、AI アルゴリズムによる DNA 分析の理解を深めるように設計されました。 SQUID は、データのノイズを最小限に抑えながら、従来の方法と比較して遺伝子組み換えの影響に関してより信頼性の高い予測を提供します。 100,000 を超える固有の DNA 配列を包括的なライブラリに編集し、遺伝子の分析と研究にとって貴重なリソースとなります。

AI ツールにより、薬の有効性と潜在的な副作用を特定する精度が向上し、臨床試験の失敗が減少します。革新的でコスト効率の高いソリューションを求める製薬企業やバイオテクノロジー企業によるこれらのテクノロジーの使用の増加により、AI を活用した計算生物学ツールの需要が高まり、それが市場の進歩を促進しています。

計算生物学におけるクラウド コンピューティングの採用の増加により、ハイ パフォーマンス コンピューティングと高度なデータ分析がよりアクセスしやすく、コスト効率が高くなることにより、計算生物学市場の成長が刺激されています。

研究者や製薬会社は、高価なインフラストラクチャを必要とせずに膨大な計算能力を活用できるため、運用コストが削減され、研究スケジュールが短縮されます。さらに、クラウド プラットフォームにより、グローバル チーム間のシームレスなコラボレーションが可能になり、イノベーションが促進され、新薬や治療法の開発が促進されます。

• 2024 年 4 月、シード ヘルスは、次世代の高精度プロバイオティクスとマイクロバイオーム指向の介入を発見および開発するための計算生物学プラットフォームである CODA を立ち上げました。 CODA のデータセットには、対象累計 40,000 年にわたる 13,000 人以上の個人からの 300 万を超える表現型データ ポイントが統合されています。このプラットフォームは、マイクロバイオーム分析と遺伝、免疫、メタボロミクス、プロテオミクスのデータを組み合わせて、この分野の高度な研究を推進します。
• 2023 年 2 月、先端コンピューティング開発センター (C-DAC) は、ライフ サイエンスの研究を推進するために 2 つの必須ソフトウェア ツールを導入しました。これらのツールの 1 つである統合コンピューティング環境は、バイオインフォマティクス向けに調整されたクラウドベースのゲノミクス計算施設として機能します。専用のハードウェア インフラストラクチャである ICE-cube と ICE フレークを組み合わせます。このソフトウェアは、ペタスケールからエクサスケールのレベルでゲノミクス データを安全に保存および分析するように設計されています。

さらに、クラウド ソリューションの拡張性と柔軟性により、企業は増大するデータ量をより効率的に管理できるようになり、それによって生産性が向上し、市場の拡大に貢献します。

セグメンテーション分析

世界市場は、製品、アプリケーションのエンドユーザー、地理に基づいて分割されています。

提供によって

市場は、提供内容に基づいて、ソフトウェア、ハードウェア、サービスに分類されています。ソフトウェア部門は2023年の計算生物学市場を牽引し、評価額は30億3,000万米ドルに達しました。これは主に、データ解釈を強化し、研究成果を加速する高度な分析ツールに対する需要の増加によるものです。

研究者は膨大な量の生物学的データを管理するための高度なソリューションを必要とするため、創薬の効率と精度を向上させるためにソフトウェア製品が重要になっています。

• 2023 年 5 月、Genialis は、臨床バイオマーカーおよびトランスレーショナル バイオマーカーの発見を促進するソフトウェア ソリューションである Genialis Expressions 3.0 を発売しました。この革新的なプラットフォームは複雑な生物学的メカニズムに焦点を当てており、疾患の新しい治療法の開発を促進します。

ソフトウェアテクノロジーの継続的な進歩により、組織は医療ソリューションと成果の向上のためにデータ主導の洞察を積極的に活用しようとするため、部門別の成長がさらに促進されることが予想されます。

用途別

アプリケーションに基づいて、市場は創薬と疾患モデリング、前臨床薬開発、臨床試験、計算ゲノミクス、計算プロテオミクスなどに分類されています。創薬および疾患モデリング部門は、2023 年に 35.60% という最大の市場シェアを獲得しました。

創薬と疾患モデリングはさらに、標的の特定、標的の検証、リードの発見、リードの最適化に分類されます。この分野の成長は、治療標的を特定し疾患メカニズムをモデル化するための、より迅速かつ効率的な方法に対するニーズの高まりによって促進されています。製薬会社は、予測精度を高め、新しい治療法の市場投入までの時間を短縮するために、高度な計算技術をますます導入しています。

• 2023 年 4 月、IBM とモデルナは協力して、生成 AI と量子コンピューティングを活用して、特にワクチンの発見と開発のために mRNA テクノロジーを進歩させました。このパートナーシップは、この分野での革新的な戦略を強調し、計算生物学ソリューションへの投資と関心の増加を促進します。

最先端技術の継続的な統合により、創薬プロセスが大幅に強化され、患者の転帰が改善され、それによって分野の拡大が促進されることが期待されます。

エンドユーザー別

エンドユーザーに基づいて、市場は製薬およびバイオテクノロジー企業、学術および研究機関、病院および診療所に分類されています。製薬およびバイオテクノロジー企業セグメントは、2031 年までに 110 億 4,000 万米ドルという最高の収益を獲得すると予想されています。この成長は主に、革新的な医薬品開発戦略に対するニーズの高まりと生体系の複雑さの増大によるものです。

この分野の企業は、研究開発プロセスを合理化するために計算生物学ツールをますます活用しており、それによって創薬と個別化医療の効率が向上しています。

• 2023 年 2 月、アクセンチュアは、高度なコンピューティング プラットフォームの作成に専念する AI に焦点を当てたバイオテクノロジー企業である Ocean Genomics への投資を発表しました。このパートナーシップは、バイオテクノロジー企業による個別化医薬品の発見と開発を支援することを目的としていました。

さらに、人工知能と機械学習従来の方法を使用すると、膨大なデータセットの迅速な分析が可能になり、より適切な意思決定が容易になります。さらに、業界リーダーと研究機関とのコラボレーションにより、イノベーションが促進されています。

たとえば、ゲノム研究と精密医療の進歩により、計算生物学ソリューションへの投資が促進されています。これらの要因は、近い将来、この部門の発展に大きく貢献すると予想されます。

計算生物学市場の地域分析

地域に基づいて、世界市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、MEA、ラテンアメリカに分類されています。

北米の計算生物学市場は、2023 年に 40.75% という最大の収益シェアを占め、評価額は 24 億 7,000 万米ドルとなりました。  研究開発に重点を置き、バイオテクノロジーや医薬品の革新への多額の投資がこの成長を支えています。この地域の主要な研究機関とバイオテクノロジー企業は連携を促進し、創薬と個別化医療の進歩を加速させています。

• たとえば、2024 年 4 月、Xaira Therapeutics は 10 億米ドルを超える資金を投入して立ち上げられ、人工知能による創薬に革命を起こすことを目指しています。この投資は、医療ソリューションの強化に対するこの地域の取り組みを強調しています。

さらに、有利な規制環境と精密医療への重点の高まりが、地域市場の拡大を推進しています。

アジア太平洋市場は、予測期間中に18.50％という驚異的なCAGRで成長すると予想されています。この注目すべき拡大は、研究開発への投資の増加と技術の進歩によって促進されています。シンガポールやインドなどの国々はこの成長の最前線に立ち、協力的な取り組みを通じてイノベーションを促進しています。

• 2024 年 7 月、シンガポール国立量子局 (NQO) は、先進的な量子コンピューターにアクセスするための覚書を A*STAR、NUS、NSCC、Quantinuum と締結しました。このコラボレーションは、計算生物学における量子コンピューティングのアプリケーションを強化し、ハイブリッド コンピューティング ソリューションを育成し、地元の人材を育成することを目指しています。
• さらに、2023年11月、インド科学研究所はパラム・ハンサ・フィランソロピーから資金提供を受け、がん研究における学際的協力を促進する計算腫瘍学センターを設立した。

このような取り組みは、この地域の計算生物学情勢の拡大に大きく貢献し、それによって市場の成長を促進します。

競争環境

世界の計算生物学市場レポートは、業界の細分化された性質に重点を置いた貴重な洞察を提供します。著名な企業は、製品ポートフォリオを拡大し、さまざまな地域での市場シェアを拡大​​するために、パートナーシップ、合併と買収、製品革新、合弁事業などのいくつかの主要なビジネス戦略に焦点を当てています。

企業は、サービスの拡大、研究開発（R&D）への投資、新しいサービス提供センターの設立、サービス提供プロセスの最適化など、影響力のある戦略的取り組みを実施しており、これらは市場成長の新たな機会を生み出す可能性があります。

計算生物学市場の主要企業のリスト

• 株式会社ディー・エヌ・ネクサス
• 株式会社イルミナ
• サーモフィッシャーサイエンティフィック社
• シュレディンガー株式会社
• コンピュジェン
• 株式会社アガニサAI
• ジェネデータ AG
• キアゲン
• シミュレーションプラス
• フィオス ゲノミクス

主要な業界の発展

• 2024 年 3 月 (製品発売):免疫学的データ分析ソフトウェアのフロントランナーである MiLaboratories は、Platforma.bio を正式に開始しました。 AI 大規模言語モデルを活用したこの革新的な計算生物学プラットフォームは、生物学的分析を大幅に合理化および簡素化し、さまざまな分野の研究者がよりアクセスしやすくすることを目的としています。
• 2024 年 8 月 (製品発売):USC の研究者は、さまざまな種類のタンパク質にわたってタンパク質と DNA の結合を正確に予測できる新しい人工知能モデルを開発し、Nature Methods に発表しました。この進歩により、新薬やその他の治療法の開発に必要な時間が短縮されることが期待されています。

世界の計算生物学市場は次のように分類されます。

提供によって

• ソフトウェア
• ハードウェア
• サービス

用途別

• 創薬と疾患モデリング
  • ターゲットの特定
  • ターゲットの検証
  • リードディスカバリー
  • リードの最適化
• 前臨床薬の開発
  • 薬物動態
  • 薬力学
• 臨床試験
  • フェーズI
  • フェーズ II
  • フェーズIII
  • フェーズ IV
• 計算ゲノミクス
• 計算プロテオミクス
• その他

エンドユーザー別

• 製薬およびバイオテクノロジー企業
• 学術・研究機関
• 病院とクリニック

地域別

• 北米
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• ヨーロッパ
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  • イギリス
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