Mercado de Biologia Computacional

Tamanho do mercado de biologia computacional

O tamanho global do mercado de biologia computacional foi avaliado em US$ 6,06 bilhões em 2023 e deve crescer de US$ 7,08 bilhões em 2024 para US$ 21,05 bilhões até 2031, exibindo um CAGR de 16,85% durante o período de previsão. O mercado global está se expandindo rapidamente, impulsionado pelos avanços na inteligência artificial e nas tecnologias de aprendizado de máquina.

Estas inovações melhoram as capacidades de análise de dados e agilizam os processos de descoberta de medicamentos. Além disso, a crescente ênfase na medicina personalizada está a promover o desenvolvimento de soluções terapêuticas personalizadas, levando a um aumento da procura de soluções de biologia computacional.

No escopo do trabalho, o relatório inclui soluções oferecidas por empresas como DNAnexus, Inc., Illumina, Inc., Thermo Fisher Scientific, Inc., Schrodinger, Inc., Compugen, Aganitha AI Inc., Genedata AG, QIAGEN, Simulations Além disso, Fios Genomics e outros.

O mercado de biologia computacional está testemunhando um crescimento significativo, principalmente devido à crescente incidência de doenças e à necessidade premente de tratamentos eficazes. A complexidade dos dados biológicos exige ferramentas analíticas avançadas, levando as organizações de saúde a investir pesadamente em soluções computacionais.

• De acordo com o Fórum Económico Mundial, mais de 7.000 doenças carecem atualmente de tratamentos eficazes, o que evidencia lacunas significativas no acesso aos cuidados de saúde e no financiamento da investigação.
• A Organização Mundial de Saúde indica que quase 2 mil milhões de pessoas não têm acesso a medicamentos essenciais, sublinhando a urgência de terapias inovadoras. Além disso, os elevados custos do desenvolvimento de medicamentos, que variam entre 1,3 mil milhões de dólares e 4 mil milhões de dólares, e os longos prazos de 10 a 15 anos sublinham a procura crescente de abordagens mais eficientes.

Além disso, o aumento dos investimentos governamentais e comerciais em investigação e desenvolvimento para engenharia genética e novas terapias está a aumentar a procura de soluções de biologia computacional.

• Por exemplo, em fevereiro de 2023, a Hexagon Bio levantou US$ 77,3 milhões em financiamento da Série B para aprimorar suas pequenas moléculas derivadas do genoma microbiano e sua plataforma de descoberta computacional, com foco em oncologia e doenças infecciosas.

A necessidade urgente de tratamentos inovadores, aliada a investimentos substanciais em pesquisa e desenvolvimento, impulsiona significativamente o crescimento do mercado.

A biologia computacional é um campo interdisciplinar que aplica técnicas e algoritmos computacionais para analisar e interpretar dados biológicos. Ele integra princípios de biologia, ciência da computação, matemática e estatística para compreender sistemas e processos biológicos complexos.

Este campo abrange diversas aplicações, incluindo genômica,proteômicae biologia de sistemas, facilitando a modelagem de fenômenos biológicos, a previsão de interações moleculares e a identificação de potenciais alvos de medicamentos.

Ao aproveitar grandes conjuntos de dados e métodos computacionais avançados, a biologia computacional permite aos investigadores obter conhecimentos significativos, acelerar a descoberta de medicamentos e contribuir para a medicina personalizada, melhorando assim a compreensão das ciências da vida e melhorando os resultados de saúde.

Revisão do analista

Espera-se que o aumento do financiamento para pesquisas em biologia computacional impulsione a expansão do mercado, facilitando avanços em ferramentas de análise de dados, integração de IA e computação de alto desempenho. Este apoio financeiro melhora os processos de descoberta de medicamentos, acelera inovações e promove a colaboração global, expandindo assim as aplicações e a adoção de soluções de biologia computacional.

• Em março de 2024, uma equipa de investigação multidisciplinar dos Institutos Gladstone, liderada pela investigadora sénior Katie Pollard, PhD, recebeu 5 milhões de dólares em financiamento através de um programa de subvenções recém-lançado. Esta iniciativa teve como objetivo avançar nas descobertas do câncer usando biologia computacional e inteligência artificial.

Além disso, a crescente adoção de tecnologias de sequenciamento de próxima geração (NGS) está contribuindo significativamente para o crescimento do mercado de biologia computacional, particularmente na identificação humana e nas investigações forenses.

• Em janeiro de 2023, a QIAGEN adquiriu a Verogen, líder na aplicação de tecnologias NGS para identificação humana (HID) e investigações forenses.

A crescente dependência de ferramentas avançadas de sequenciamento de próxima geração (NGS) permite que as empresas obtenham maior precisão na análise genética, permitindo a rápida identificação de marcadores e variantes genéticas. Esta capacidade acelera os cronogramas de pesquisa, melhora a tomada de decisões no desenvolvimento de medicamentos e na medicina personalizada e alimenta o crescimento da indústria de biologia computacional.

Fatores de crescimento do mercado de biologia computacional

As empresas farmacêuticas estão cada vez mais aproveitando a biologia computacional para revolucionar o processo de descoberta de medicamentos, reduzindo o tempo e os custos de desenvolvimento, aumentando assim o crescimento do mercado de biologia computacional. Ferramentas avançadas de bioinformática permitem aos pesquisadores analisar dados biológicos complexos, prever a eficácia dos medicamentos e identificar potenciais efeitos colaterais com mais eficiência.

• Em junho de 2023, a Simulations Plus, Inc. adquiriu a Immunetrics, Inc., uma empresa especializada em modelagem e simulação para oncologia, imunologia e doenças autoimunes, para aprimorar o desenvolvimento de medicamentos nessas áreas terapêuticas de rápido crescimento.
• Em fevereiro de 2024, a QIAGEN apresentou o QIAGEN Biomedical KB-AI, uma base de conhecimento generativa alimentada por IA, projetada para promover a descoberta de medicamentos nos setores farmacêutico e de biotecnologia. Esta plataforma, construída sobre uma extensa coleção de literatura biomédica, identifica ligações causais entre genes, doenças e medicamentos, proporcionando aos cientistas de dados e bioinformáticos acesso a mais de 600 milhões de relações biomédicas adicionais em comparação com a sua versão anterior, QIAGEN Biomedical KB-HD. A ferramenta facilita uma investigação mais profunda dos mecanismos das doenças, identifica potenciais alvos de medicamentos e explora oportunidades para reaproveitar medicamentos existentes.

Estes avanços tecnológicos estão a reforçar o crescimento do mercado à medida que as empresas adotam cada vez mais ferramentas computacionais para satisfazer a crescente procura de soluções económicas e baseadas em dados para terapias inovadoras.

O mercado de biologia computacional encontra vários desafios, incluindo preocupações com a privacidade dos dados, altos custos associados a tecnologias avançadas e a complexidade da integração de diversas fontes de dados biológicos. Além disso, o rápido avanço da tecnologia pode ultrapassar os quadros regulamentares existentes, resultando em incerteza para as empresas que procuram inovar.

Esses obstáculos podem impedir significativamente o crescimento e a adoção de soluções de biologia computacional. Os principais intervenientes estão a mitigar estes desafios investindo em tecnologias baseadas em IA que melhoram a segurança dos dados e agilizam a integração de dados.

Além disso, estão se concentrando no desenvolvimento de soluções econômicas que simplifiquem processos e melhorem a conformidade com regulamentações em evolução, criando um ambiente de pesquisa mais seguro e eficiente. Ao priorizar estas estratégias, as empresas podem navegar melhor pelas complexidades do mercado e promover a inovação.

Tendências da indústria de biologia computacional

A adoção da IA ​​e do aprendizado de máquina está impulsionando o crescimento do mercado de biologia computacional, melhorando significativamente a análise de conjuntos de dados biológicos complexos, como genômica e proteômica. Estas tecnologias avançadas permitem aos investigadores fazer previsões mais rápidas e precisas, reduzindo o tempo e os custos envolvidos na descoberta de medicamentos.

• Em junho de 2024, cientistas do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) desenvolveram uma ferramenta de computador chamada Surrogate Quantitative Interpretability for Deepnets (SQUID). Esta ferramenta foi projetada para aprimorar a compreensão da análise de DNA dos algoritmos de IA. O SQUID fornece previsões mais confiáveis ​​sobre o impacto das modificações genéticas em comparação com os métodos tradicionais, ao mesmo tempo que minimiza o ruído dos dados. Ele compila mais de 100.000 sequências únicas de DNA em uma biblioteca abrangente, tornando-o um recurso valioso para análise e pesquisa genética.

As ferramentas de IA aumentam a precisão na identificação da eficácia dos medicamentos e dos potenciais efeitos secundários, levando a menos falhas nos ensaios clínicos. O aumento da utilização destas tecnologias por empresas farmacêuticas e de biotecnologia que procuram soluções inovadoras e económicas está a impulsionar a procura de ferramentas de biologia computacional alimentadas por IA, o que, por sua vez, está a alimentar o progresso do mercado.

A crescente adoção da computação em nuvem na biologia computacional está estimulando o crescimento do mercado de biologia computacional, tornando a computação de alto desempenho e a análise avançada de dados mais acessíveis e econômicas.

Os investigadores e as empresas farmacêuticas podem agora aproveitar o vasto poder computacional sem a necessidade de infraestruturas dispendiosas, reduzindo assim os custos operacionais e acelerando os prazos de investigação. Além disso, as plataformas em nuvem permitem uma colaboração perfeita entre equipas globais, promovendo a inovação e acelerando o desenvolvimento de novos medicamentos e terapias.

• Em abril de 2024, a Seed Health lançou o CODA, uma plataforma de biologia computacional para descobrir e desenvolver probióticos de precisão de próxima geração e intervenções direcionadas ao microbioma. O conjunto de dados do CODA integra mais de três milhões de pontos de dados fenotípicos de mais de 13.000 indivíduos em 40.000 anos disciplinares cumulativos. A plataforma combina análise de microbioma com dados genéticos, imunológicos, metabolômicos e proteômicos para impulsionar pesquisas avançadas neste campo.
• Em fevereiro de 2023, o Centro para o Desenvolvimento de Computação Avançada (C-DAC) introduziu duas ferramentas de software essenciais para o avanço da pesquisa em ciências da vida. Uma dessas ferramentas, o Ambiente de Computação Integrado, serve como uma instalação computacional de genômica baseada em nuvem, adaptada para bioinformática. Ele combina ICE-cube, uma infraestrutura de hardware dedicada, com ICE flakes. Este software foi projetado para armazenar e analisar com segurança dados genômicos em níveis de petaescala a exaescala.

Além disso, a escalabilidade e flexibilidade das soluções em nuvem permitem que as empresas gerenciem volumes crescentes de dados de forma mais eficiente, aumentando assim a produtividade e contribuindo para a expansão do mercado.

Análise de Segmentação

O mercado global foi segmentado com base na oferta, usuário final do aplicativo e geografia.

Ao oferecer

Com base na oferta, o mercado foi categorizado em software, hardware e serviços. O segmento de software liderou o mercado de biologia computacional em 2023, atingindo uma avaliação de US$ 3,03 bilhões, principalmente devido à crescente demanda por ferramentas analíticas avançadas que melhorem a interpretação de dados e acelerem os resultados de pesquisas.

À medida que os investigadores necessitam de soluções sofisticadas para gerir grandes quantidades de dados biológicos, as ofertas de software estão a tornar-se cruciais para melhorar a eficiência e a precisão na descoberta de medicamentos.

• Em maio de 2023, a Genialis lançou o Genialis Expressions 3.0, uma solução de software para agilizar a descoberta de biomarcadores clínicos e translacionais. Esta plataforma inovadora centra-se em mecanismos biológicos complexos, facilitando o desenvolvimento de novas metodologias de tratamento para doenças.

Espera-se que os avanços contínuos na tecnologia de software impulsionem ainda mais o crescimento segmental, à medida que as organizações procuram ativamente aproveitar insights baseados em dados para melhores soluções e resultados de saúde.

Por aplicativo

Com base na aplicação, o mercado foi categorizado em descoberta de medicamentos e modelagem de doenças, desenvolvimento de medicamentos pré-clínicos, ensaios clínicos, genômica computacional, proteômica computacional, entre outros. O segmento de descoberta de medicamentos e modelagem de doenças capturou a maior participação de mercado, 35,60% em 2023.

A descoberta de medicamentos e modelagem de doenças é dividida em identificação de alvos, validação de alvos, descoberta de leads e otimização de leads. O crescimento do segmento é reforçado pela crescente necessidade de métodos mais rápidos e eficientes para identificar alvos terapêuticos e modelar mecanismos de doenças. As empresas farmacêuticas estão adotando cada vez mais técnicas computacionais avançadas para aumentar a precisão preditiva e reduzir o tempo de lançamento de novas terapias no mercado.

• Em abril de 2023, a IBM e a Moderna colaboraram para aproveitar a IA generativa e a computação quântica para avançar a tecnologia de mRNA, especificamente para a descoberta e desenvolvimento de vacinas. Esta parceria destaca estratégias inovadoras na área, fomentando o aumento do investimento e do interesse em soluções de biologia computacional.

Espera-se que a integração contínua de tecnologias de ponta melhore significativamente os processos de descoberta de medicamentos e melhore os resultados dos pacientes, apoiando assim a expansão segmental.

Por usuário final

Com base no usuário final, o mercado foi categorizado em empresas farmacêuticas e de biotecnologia, instituições acadêmicas e de pesquisa e hospitais e clínicas. Espera-se que o segmento de empresas farmacêuticas e de biotecnologia obtenha a maior receita de 11,04 mil milhões de dólares até 2031. Este crescimento é largamente atribuído à crescente necessidade de estratégias inovadoras de desenvolvimento de medicamentos e à crescente complexidade dos sistemas biológicos.

As empresas deste setor estão a aproveitar cada vez mais as ferramentas de biologia computacional para agilizar os processos de investigação e desenvolvimento, aumentando assim a eficiência da descoberta de medicamentos e da medicina personalizada.

• Em fevereiro de 2023, a Accenture revelou o seu investimento na Ocean Genomics, uma empresa de biotecnologia focada em IA e dedicada à criação de plataformas computacionais avançadas. Esta parceria teve como objetivo auxiliar empresas de biotecnologia na descoberta e desenvolvimento de medicamentos personalizados.

Além disso, a integração da inteligência artificial eaprendizado de máquinacom métodos tradicionais permite a análise rápida de vastos conjuntos de dados, facilitando uma melhor tomada de decisões. Além disso, as colaborações entre líderes da indústria e instituições de investigação estão a promover a inovação.

Por exemplo, os avanços na investigação genómica e na medicina de precisão estão a impulsionar investimentos em soluções de biologia computacional. Espera-se que esses fatores contribuam significativamente para o desenvolvimento do segmento no futuro próximo.

Análise Regional do Mercado de Biologia Computacional

Com base na região, o mercado global foi classificado em América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, MEA e América Latina.

O mercado de biologia computacional da América do Norte foi responsável pela maior participação de receita de 40,75% em 2023, com uma avaliação de US$ 2,47 bilhões.  Um forte enfoque na investigação e desenvolvimento e investimentos significativos em biotecnologia e inovações farmacêuticas estão a apoiar este crescimento. As principais instituições de investigação e empresas de biotecnologia da região promovem a colaboração e aceleram os avanços na descoberta de medicamentos e na medicina personalizada.

• Por exemplo, em Abril de 2024, a Xaira Therapeutics foi lançada com mais de mil milhões de dólares em financiamento comprometido, com o objectivo de revolucionar a descoberta de medicamentos através da inteligência artificial. Este investimento sublinha o compromisso da região em melhorar as soluções de saúde.

Além disso, ambientes regulatórios favoráveis ​​e uma ênfase crescente na medicina de precisão impulsionam a expansão do mercado regional.

Prevê-se que o mercado Ásia-Pacífico cresça a um impressionante CAGR de 18,50% durante o período de previsão. Esta expansão notável é alimentada pelo aumento dos investimentos em pesquisa e desenvolvimento e pelos avanços na tecnologia. Países como Singapura e a Índia estão na vanguarda deste crescimento, promovendo a inovação através de iniciativas colaborativas.

• Em julho de 2024, o National Quantum Office (NQO) de Cingapura assinou um Memorando de Entendimento com A*STAR, NUS, NSCC e Quantinuum para acessar computadores quânticos avançados. Esta colaboração visa aprimorar as aplicações de computação quântica em biologia computacional, promover soluções de computação híbrida e desenvolver talentos locais.
• Além disso, em novembro de 2023, o Instituto Indiano de Ciência recebeu financiamento da Param Hansa Philanthropie para estabelecer um Centro de Oncologia Computacional, promovendo a cooperação interdisciplinar na investigação do cancro.

Tais iniciativas contribuem significativamente para o cenário de biologia computacional em expansão da região, impulsionando assim o crescimento do mercado.

Cenário Competitivo

O relatório global do mercado de biologia computacional fornecerá informações valiosas com ênfase na natureza fragmentada da indústria. Atores proeminentes estão se concentrando em diversas estratégias de negócios importantes, como parcerias, fusões e aquisições, inovações de produtos e joint ventures para expandir seu portfólio de produtos e aumentar suas participações de mercado em diferentes regiões.

As empresas estão a implementar iniciativas estratégicas impactantes, como a expansão de serviços, o investimento em investigação e desenvolvimento (I&D), a criação de novos centros de prestação de serviços e a otimização dos seus processos de prestação de serviços, o que provavelmente criará novas oportunidades de crescimento do mercado.

Lista das principais empresas no mercado de biologia computacional

• DNAnexus, Inc.
• Illumina, Inc.
• Termo Fisher Scientific, Inc.
• Schrödinger, Inc.
• Compugen
• Aganitha AI Inc.
• Genedata AG
• QIAGEN
• Simulações Plus
• Genômica Fios

Principais desenvolvimentos da indústria

• Março de 2024 (lançamento do produto):MiLaboratories, pioneira em software de análise de dados imunológicos, lançou oficialmente Platforma.bio. Esta plataforma inovadora de biologia computacional, alimentada por modelos de linguagem de IA de grande porte, visa agilizar e simplificar significativamente a análise biológica, tornando-a mais acessível a pesquisadores de diversas disciplinas.
• Agosto de 2024 (lançamento do produto):Pesquisadores da USC desenvolveram um novo modelo de inteligência artificial, publicado na Nature Methods, capaz de prever com precisão a ligação proteína-DNA em diferentes tipos de proteínas. Espera-se que este avanço reduza o tempo necessário para desenvolver novos medicamentos e outros tratamentos médicos.

O mercado global de biologia computacional é segmentado como:

Ao oferecer

• Programas
• Hardware
• Serviços

Por aplicativo

• Descoberta de medicamentos e modelagem de doenças
  • Identificação do Alvo
  • Validação de Alvo
  • Descoberta de leads
  • Otimização de leads
• Desenvolvimento pré-clínico de medicamentos
  • Farmacocinética
  • Farmacodinâmica
• Ensaio Clínico
  • Fase I
  • Fase II
  • Fase III
  • Fase IV
• Genômica Computacional
• Proteômica Computacional
• Outros

Por usuário final

• Empresas farmacêuticas e de biotecnologia
• Instituições acadêmicas e de pesquisa
• Hospitais e Clínicas

Por região

• América do Norte
  • NÓS.
  • Canadá
  • México
• Europa
  • França
  • REINO UNIDO.
  • Espanha
  • Alemanha
  • Itália
  • Rússia
  • Resto da Europa
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