Marktbericht zu künstlicher Intelligenz für die Wirkstoffforschung und -entwicklung: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Anwendung (Wirkstoffoptimierung und -umwidmung, präklinische Tests, Sonstige), nach Therapiegebiet (Onkologie, neurodegenerative Erkrankungen, Infektionskrankheiten, Sonstige), nach Endverbraucher (Pharmazeutische Industrie & Biotechnologie, CRO, Sonstige) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2026–2034

Markttreiber

Steigende F&E-Investitionen in der pharmazeutischen Industrie

Steigende F&E-Ausgaben in der Pharmaindustrie fördern den Einsatz von KI in den gesamten Prozessen der Arzneimittelentwicklung. Unternehmen integrieren KI, um das Screening von Wirkstoffkandidaten in frühen Phasen zu beschleunigen, die Zielidentifizierung zu verbessern und die Entscheidungsgenauigkeit zu erhöhen. Hochdurchsatz-KI-Tools filtern effizient große Substanzbibliotheken und identifizieren die vielversprechendsten Verbindungen für die weitere Forschung und Entwicklung.

Darüber hinaus trägt die Fähigkeit der KI, Genomdatensätze, Ergebnisse klinischer Studien und Patientendaten zu analysieren, dazu bei, neue biologische Erkenntnisse zu gewinnen. KI-gestützte Verbesserungen im Studiendesign und bei der Patientenrekrutierung reduzieren zudem operative Ineffizienzen und verkürzen Entwicklungszeiten. Insgesamt stärken diese Fähigkeiten die Produktivität der Produktpipeline und unterstützen nachhaltige Investitionen in KI-gestützte F&E-Lösungen.

Marktbeschränkung

Hohe anfängliche Investitionskosten

Die Implementierung von KI in der Wirkstoffforschung erfordert erhebliche Vorabinvestitionen in leistungsstarke Recheninfrastruktur, sichere Datenspeicherung und fortschrittliche Analysesoftware. Die Rekrutierung qualifizierter Fachkräfte, darunter Data Scientists, KI-Ingenieure und Biotechnologieforscher, erhöht die Betriebskosten zusätzlich. Die Integration von KI in bestehende, veraltete F&E-Systeme erfordert weitere Investitionen in die Neugestaltung von Arbeitsabläufen, Schulungen und Systemoptimierung. Laufende Wartung, Algorithmenaktualisierungen und Hardware-Upgrades tragen zu den langfristigen finanziellen Verpflichtungen bei. Diese wirtschaftlichen Hürden können die Verbreitung KI-gestützter Lösungen einschränken.

Marktchance

Verbesserte prädiktive Modellierung für klinische Studien

Künstliche Intelligenz (KI) bietet durch fortschrittliche prädiktive Modellierung erhebliche Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz klinischer Studien. Algorithmen optimieren das Studiendesign, indem sie ideale Stichprobengrößen, Endpunkte und Behandlungsparameter bestimmen und so die Robustheit der Studien verbessern. Durch die Analyse elektronischer Patientenakten und -daten unterstützt KI die präzise Auswahl von Studienteilnehmern, beschleunigt die Rekrutierung und verbessert die Kohortenqualität. Prädiktive Tools prognostizieren zudem den Studienerfolg und erkennen, wann Protokollanpassungen erforderlich sein könnten. KI-gestütztes Monitoring kann gefährdete Studienteilnehmer identifizieren und Maßnahmen zur Bindung dieser Teilnehmer vorschlagen. Diese Fähigkeiten optimieren die Studiendurchführung, reduzieren Verzögerungen und senken die Betriebskosten erheblich. Damit positioniert sich KI als Schlüsselfaktor für die klinische Forschung der nächsten Generation.

Regionalanalyse

Nordamerika dominierte 2025 den Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung mit einem Anteil von 60,7 %. Dieser Erfolg ist auf erhebliche Investitionen in Gesundheitstechnologie und starke Partnerschaften zwischen Pharmaunternehmen und Technologieführern zurückzuführen. Die Präsenz erstklassiger Forschungseinrichtungen in Verbindung mit einem förderlichen regulatorischen Rahmen trägt zusätzlich zur Innovationskraft der Region bei. Unternehmen setzen KI zunehmend ein, um die Effizienz ihrer Wirkstoffforschungsprozesse zu steigern, die F&E-Kosten zu senken und die Markteinführung neuer Therapien zu beschleunigen.

• Die USA hielten 2025 den größten Marktanteil. Sie gelten als globales Zentrum für KI in der Arzneimittelforschung, da große Pharmaunternehmen und Technologiekonzerne massiv in KI-Technologien investieren. Der US-Markt ist durch eine hohe Fusions- und Übernahmeaktivität gekennzeichnet, da Unternehmen KI-Kompetenzen integrieren wollen, um sich im Wettbewerb um die Arzneimittelentwicklung einen Vorteil zu verschaffen.

Einblicke in den asiatisch-pazifischen Markt

Der Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung im asiatisch-pazifischen Raum wird voraussichtlich bis 2034 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 32,4 % das schnellste Wachstum verzeichnen. Treiber dieser Entwicklung ist die starke technologische Akzeptanz in wichtigen Volkswirtschaften wie China, Indien, Japan und Südkorea. Regionale Pharma- und Biotech-Unternehmen integrieren KI zügig, um die Zielidentifizierung, das Moleküldesign und die Optimierung klinischer Studien zu beschleunigen. Regierungen investieren zudem massiv in KI-Forschung, digitale Gesundheitsinfrastruktur und Initiativen zur Präzisionsmedizin und schaffen so ein innovationsfreundliches Ökosystem. Die zunehmende Zusammenarbeit zwischen globalen Pharmaunternehmen, akademischen Einrichtungen und KI-Startups stärkt das Marktwachstum zusätzlich.

• Chinas KI-Einsatz in der Arzneimittelforschung ist im asiatisch-pazifischen Raum führend, insbesondere durch erhebliche Investitionen in KI im Gesundheitswesen und in der Biotechnologie. Viele chinesische Pharmaunternehmen kooperieren zunehmend mit KI-gestützten Firmen, um die Arzneimittelentwicklung zu beschleunigen. Diese Zusammenarbeit gilt als entscheidend für die Stärkung der chinesischen Pharmaindustrie, deren Wachstum zuletzt nachgelassen hat.

Einblicke in den europäischen Markt

Europa ist führend im Einsatz von KI in der Wirkstoffforschung, dank seines starken Biopharma-Ökosystems und staatlich geförderter Initiativen, die innovative Forschung ermöglichen. Länder wie Deutschland, Großbritannien und Frankreich nutzen KI unter anderem für die Molekülmodellierung, die Krankheitsvorhersage und die Identifizierung von Biomarkern. Regulierungsrahmen, die Innovationen und grenzüberschreitende Forschungskooperationen fördern und von der EU finanziert werden, tragen ebenfalls zur Marktdurchdringung bei. Der europäische Fokus auf verantwortungsvolle KI-Nutzung und digitale Therapien bietet Pharma- und Biotech-Unternehmen zudem Vorteile bei der Einführung von KI.

• Das Vereinigte Königreich ist das führende Land auf dem Markt für künstliche Intelligenz in der Arzneimittelforschung. Die Führungsrolle des Vereinigten Königreichs wird durch seinen starken Pharma- und Biotechnologiesektor, weltbekannte Forschungseinrichtungen und fortschrittliche KI-Technologien gestützt.ComputerbiologieFachkompetenz und unterstützende Regierungspolitiken zur Förderung von Innovationen im Bereich digitaler Gesundheit und KI.

Einblicke in den lateinamerikanischen Markt

In Lateinamerika gewinnt der Markt für KI in der Wirkstoffforschung zunehmend an Dynamik, insbesondere da die Regierungen der Region die digitale Transformation des Gesundheitswesens vorantreiben. Lateinamerikanische Länder wie Brasilien, Mexiko und Argentinien nutzen KI-basierte Technologien, um die Effizienz klinischer Forschung zu steigern und gleichzeitig den Bedürfnissen der Patienten gerecht zu werden. Verstärkte Partnerschaften zwischen Universitäten, Biotechnologieunternehmen und internationalen Anbietern von KI-Lösungen fördern dieses Wachstum zusätzlich.

• Brasilien ist der größte Markt Lateinamerikas, angetrieben durch seinen vergleichsweise fortschrittlichen Pharma- und Biotechnologiesektor, wachsende Investitionen in KI und digitale Gesundheitstechnologien sowie fördernde Regierungsinitiativen zur Innovationsförderung in den Lebenswissenschaften. Das Land setzt KI zunehmend ein, um die Arzneimittelentwicklung zu optimieren, die Effizienz klinischer Studien zu steigern und ungedeckte medizinische Bedürfnisse zu adressieren. Damit ist Brasilien das wichtigste Zentrum für KI-gestützte pharmazeutische Forschung in der Region.

Markteinblicke für den Nahen Osten und Afrika

Die Region Naher Osten und Afrika verzeichnet einen zunehmenden Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Arzneimittelforschung. Treiber dieser Entwicklung sind steigende Investitionen im Gesundheitswesen, staatliche Initiativen zur Förderung digitaler Gesundheit und Innovation sowie die wachsende Zusammenarbeit zwischen lokalen Pharmaunternehmen und globalen Technologiekonzernen. Der Fokus der MEA-Region auf den Aufbau fortschrittlicher Forschungsinfrastruktur und die Förderung öffentlich-privater Partnerschaften trägt dazu bei, dass sie sich schrittweise zu einem Schlüsselmarkt für KI-gestützte pharmazeutische Forschung und Entwicklung entwickelt.

• Die Vereinigten Arabischen Emirate sind führend auf dem Markt für künstliche Intelligenz in der Arzneimittelforschung. Dies ist auf starke staatliche Initiativen zur Förderung von KI und digitaler Gesundheit, erhebliche Investitionen in die Gesundheitsinfrastruktur sowie strategische Partnerschaften mit globalen Pharma- und Technologieunternehmen zurückzuführen. Das Land nutzt KI, um die Arzneimittelforschung zu beschleunigen, klinische Studien zu optimieren und fortschrittliche Therapien zu entwickeln. Damit positioniert es sich als regionales Zentrum für Innovationen in der KI-gestützten pharmazeutischen Forschung.

Anwendungseinblicke

Das Segment der Wirkstoffoptimierung und -umwidmung erreichte 2025 mit 55,7 % den größten Marktanteil, was auf seine hohe Effizienz und Kosteneffektivität zurückzuführen ist. Die Optimierung verbessert bestehende Wirkstoffkandidaten durch die Verfeinerung von Wirksamkeit, Sicherheit und Dosierung und ermöglicht es Unternehmen, Zulassungsverfahren zu beschleunigen und gleichzeitig die F&E-Ausgaben zu reduzieren. Angesichts des zunehmenden Drucks, schnellere und kostengünstigere Therapien bereitzustellen, bleiben KI-gestützte Optimierung und Umwidmung die am weitesten verbreiteten Anwendungen in der Wirkstoffforschung.

Der Bereich der präklinischen Tests ist ein weiterer Anwendungsbereich von KI in der Arzneimittelentwicklung, der rasant wächst. Dieses schnelle Wachstum wird durch die Fähigkeit der KI angetrieben, verschiedene Aspekte der präklinischen Tests zu verbessern, wie beispielsweise die Vorhersage der Arzneimitteltoxizität, die Optimierung der Wirkstoffkandidatenauswahl und die Modellierung biologischer Wechselwirkungen. Indem sie vielversprechende Wirkstoffkandidaten schnell identifiziert und diejenigen aussortiert, die in späteren Phasen wahrscheinlich scheitern werden, optimiert die KI den Entwicklungsprozess, steigert die Gesamteffizienz der F&E-Aktivitäten und befeuert so das schnelle Wachstum dieses Segments.

Einblicke in den Therapiebereich

Die Onkologie wird 2025 einen Marktanteil von 25,4 % erreichen, bedingt durch die hohe globale Krankheitslast und kontinuierliche Investitionen in Forschung und Entwicklung (F&E) von Krebstherapeutika. Künstliche Intelligenz (KI) spielt dabei eine entscheidende Rolle, indem sie multidimensionale Datensätze analysiert, neue Angriffspunkte für Medikamente identifiziert, Behandlungserfolge vorhersagt und die Entwicklung personalisierter Therapien ermöglicht. Ihr Einsatz verbessert die Biomarker-Entdeckung, beschleunigt die Kandidatenauswahl und optimiert die Planung klinischer Studien.

Der Bereich Infektionskrankheiten wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 34,0 % am schnellsten wachsen, angetrieben durch Fortschritte in den Bereichen KI und IoT. KI-Modelle helfen bei der Analyse von Übertragungsmustern, Immunreaktionen und dem Verhalten von Krankheitserregern, während IoT-Geräte Echtzeitdaten über Patienten und deren Umgebung für die Krankheitsüberwachung generieren. Mit dem Ausbau globaler Vorsorge- und Überwachungssysteme werden KI-gestützte Plattformen immer wichtiger für die Bekämpfung von Infektionskrankheiten und beschleunigen so das starke Wachstum dieses Segments.

Endnutzer-Einblicke

Pharma- und Biotechnologieunternehmen werden im Jahr 2025 einen Marktanteil von 54,2 % erreichen, was ihren umfassenden Einsatz von KI in den Bereichen Forschung und Entwicklung widerspiegelt. KI unterstütztGenomeditierungChemische Genomik, Leitstrukturoptimierung, ADMET-Analyse und präklinische bis klinische Prozesse reduzieren manuelle Arbeitsschritte und verbessern die Genauigkeit. Diese Effizienzgewinne und das Bestreben nach schnellerer Innovation treiben die starke Akzeptanz bei großen Arzneimittelentwicklern weiter voran.

Auftragsforschungsinstitute (CROs) stellen mit einer prognostizierten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 58,6 % das am schnellsten wachsende Endkundensegment dar. Sie integrieren KI zunehmend in das Wirkstoff-Screening, die prädiktive Modellierung und das Management klinischer Studien, um schnellere und kosteneffizientere Forschungsdienstleistungen anzubieten. KI optimiert das Studiendesign, verbessert die Genauigkeit der Patientenrekrutierung und reduziert operative Engpässe. Dadurch können CROs ihren Kunden hochwertige, datenbasierte Erkenntnisse liefern.