Markt für Genomsequenzierung Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der globale Markt für Genomsequenzierung hatte im Jahr 2023 ein Volumen von 41,92 Milliarden US-Dollar . Schätzungen zufolge wird er bis 2032 ein Volumen von 101,23 Milliarden US-Dollar erreichen und im Prognosezeitraum (2024–2032) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 11,7 % aufweisen .

Die Genomsequenzierung ist ein Verfahren zur Ermittlung der Basenabfolge im gesamten Genom eines Organismus. Dabei wird die Anordnung der As, Cs, Gs und Ts bestimmt, aus denen die DNA eines Organismus besteht (auch als DNA-Basen bekannt), und zwar in einem Genom. Das menschliche Genom besteht aus über drei Milliarden dieser genetischen Buchstaben. Die Sequenzierung des menschlichen Genoms ist eine der größten Entdeckungen, die die Biologie in den letzten Jahren verändert haben.

Der Prozess umfasst vier Schritte: Vorbereitung von Klonen, die das gesamte Genom eines Organismus enthalten, Sammlung von DNA-Sequenzen von Klonen, Generierung von Contig-Assemblierungen und Entwicklung einer Datenbank. Darüber hinaus ist die Sequenz des menschlichen Genoms dank der Bemühungen öffentlich finanzierter Humangenomprojekte für die Öffentlichkeit frei verfügbar und trägt zu bedeutenden Entdeckungen weltweit bei.

Marktdynamik

Globale Markttreiber für Genomsequenzierung

Steigende Patientenpopulation

Die Prävalenz seltener Krankheiten betrifft etwa 10 % der Weltbevölkerung. Schätzungen zufolge haben 80 % der seltenen Krankheiten eine genetische Grundlage, was die auf Genomsequenzierung basierende Diagnose zu einer vielversprechenden Alternative für die Behandlung seltener Krankheiten macht. Die Zahl der seltenen Krankheiten liegt bei rund 7.000, die meisten davon verlaufen chronisch beeinträchtigend oder sogar lebensbedrohlich und stellen eine enorme Belastung für die Gesellschaft dar.

Die Diagnose seltener Krankheiten verändert sich durch die Genomik grundlegend: weg von der Symptomanalyse hin zur molekularen Ätiologiebewertung. Das Verständnis der biologischen Krankheitsursachen führt zu einer besseren Versorgung und gezielten Therapie mit vorhersehbaren, evidenzbasierten Ergebnissen. Daher wird davon ausgegangen, dass all diese Vorteile die Nachfrage nach Genomsequenzierung auf dem Markt steigern werden.

Steigende Nachfrage nach flexibler Bioverarbeitung

Seit dem Abschluss des Humangenomprojekts sind die Kosten für NGS erheblich gesunken und übertreffen damit das Mooresche Gesetz. Durch kontinuierliche Innovationen haben Anbieter wie Illumina, Oxford Nanopore Technologies und Thermo Fischer Scientific dazu beigetragen, die Kosten für NGS zu senken und die Sequenzierung des menschlichen Genoms für 1000 USD oder sogar weniger zu ermöglichen. Mit dem reduzierten NGS sind die Anbieter führend, wenn es darum geht, es erschwinglicher und zugänglicher zu machen.

Verschiedene neue Start-ups, etablierte Unternehmen und Forschungslabore entwickeln auf der Genomsequenzierung basierende Diagnosetests, die dabei helfen sollen, pränatale Krankheiten, reproduktive Gesundheit und die Rückverfolgung genetischer Krankheiten bei Patienten zu erkennen. Möglich machen dies die reduzierten Kosten für Sequenzierungsdienste, die von Genomsequenzierungsanbietern auf dem Markt angeboten werden. Sogar Entwicklungsländer wie Indien, Brasilien und die Niederlande investieren in genetische Medikamente für die zukünftige Heilung im Gesundheitswesen, was in den kommenden Jahren voraussichtlich die Nachfrage nach Genomsequenzierung steigern wird.

Globale Marktbeschränkung für Genomsequenzierung

Geringe Verbreitung der Genomsequenzierung in Entwicklungsländern

LMICs verzeichnen eine geringe Akzeptanz von NGS-Produkten. Die auf Genomsequenzierung basierende Diagnostik und Kundengenomik befindet sich in afrikanischen Ländern immer noch in der Entwicklung. Mehrere in Industrieländern zugelassene Zell- und Gentherapieprodukte sind in vielen LMICs nicht verfügbar. Verschiedene andere Faktoren, die zur geringen Verbreitung und Akzeptanz von Genomsequenzierungsgeräten in LMICs beitragen, sind mangelnde Infrastruktur, geringes Wachstumspotenzial in LMICs und mangelndes Bewusstsein in diesen Regionen. Man geht davon aus, dass solche Faktoren das Marktwachstum behindern werden.

Globale Marktchancen für Genomsequenzierung

Einführung tragbarer Genomsequenzierungsgeräte

Seit der Einführung tragbarer Sequenzierungsgeräte wird diese Technologie jedes Jahr in weiteren Feldforschungsstudien eingesetzt. Mit der tragbaren Sequenzierung können Biologen überall auf der Welt DNA-Analysen durchführen. Oxford Nanopore Technologies stellte den tragbaren Sequenzierer MinION vor, der kleiner als ein Smartphone ist und überall DNA-Sequenzierungen in Echtzeit durchführen kann. Die Technologie besteht darin, einen DNA-Strang durch eine Membran durch Proteine, sogenannte Nanoporen, zu ziehen, die einen Durchgang öffnen, der gerade groß genug ist, damit DNA-Moleküle hindurchpassen.

Zusätzlich zum bestehenden Vorteil der Portabilität des Geräts haben Forscher weitere Gerätevereinfachungen eingeführt. Beispielsweise haben Wissenschaftler des Cold Spring Harbor Laboratory den weltweit ersten mobilen Genomsequenzanalysator entwickelt, eine neue iPhone-App namens iGenomics. Benutzer können ein mobiles Genetiklabor einrichten, indem sie ein iPhone mit einem tragbaren DNA-Sequenziergerät koppeln. Es wird erwartet, dass der zunehmende Einsatz tragbarer Genomsequenzierungsgeräte durch Forscher im Gesundheitswesen und in anderen Sektoren im Prognosezeitraum Chancen für Marktwachstum schaffen wird.

Regionalanalyse

Basierend auf der Region ist der globale Marktanteil der Genomsequenzierung in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Nordamerika spielt eine herausragende Rolle auf dem Markt für Genomsequenzierung und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein stetiges Wachstum verzeichnen. Nordamerika ist einer der größten Märkte für Genomsequenzierung weltweit. Es führt dazu, dass andere Länder den Einsatz einer auf Genomsequenzierung basierenden Gesundheitsversorgung und Diagnostik im medizinischen Sektor verstärken. Länder wie die USA und Kanada sind die größten Umsatzbringer im nordamerikanischen Raum. Der Markt für Genomsequenzierung wird in Nordamerika aufgrund der fortschrittlichen Gesundheitsinfrastruktur und des zunehmenden Bewusstseins der Patientenbevölkerung wahrscheinlich wachsen.

Darüber hinaus ist in der Region seit der Einführung von NGS die Nachfrage nach personalisierter Medizin gestiegen. Personalisierte Medizin zielt ausschließlich auf erkrankte Zellen ab, ohne den gesunden Teil des Körpers zu schädigen. Diese erhöhte Effizienz geht mit begrenzten Nebenwirkungen einher.

Es wird erwartet, dass Europa im prognostizierten Zeitraum eine signifikante durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) aufweisen wird. Europa war ein Pionier bei fortschrittlichen Therapien wie der Zell- und Gentherapie, die den Einsatz von Genomsequenzierung erfordern, um die Auswirkungen auf die Patienten zu untersuchen. Es ist die erste Region, die ein Gentherapieprodukt zur Kommerzialisierung zugelassen hat. Mehrere Krankenhäuser, klinische Forschungsinstitute sowie Pharma- und Biotech-Unternehmen sind in Europa an der Bereitstellung von Behandlungen und Diagnosen auf der Grundlage der Genomsequenzierung beteiligt.

Das gestiegene Bewusstsein europäischer Patienten treibt die Anwendung persönlicher Genomsequenzierungstests voran, insbesondere für die reproduktive Gesundheit. In der Region sind auch viele Anbieter von genomischen Dienstleistungen für Endverbraucher vertreten. Sie bieten Genomunternehmen und Forschungslabors Dienstleistungen zur Sequenzierung und Analyse des Genoms an. Alle diese Faktoren zusammen fördern das Wachstum des Marktes für Genomsequenzierung.

Im asiatisch-pazifischen Raum wächst die Zielgruppe, insbesondere bei Menschen mit Krebs. Krebs ist die zweithäufigste Todesursache weltweit, etwa 70 % davon werden in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen beobachtet. Infektionen wie Hepatitis und HPV sind für bis zu 25 % der Krebsfälle verantwortlich. Krebsmedikamente machen ein Drittel der Top-15-Bestseller in der Region aus. Da herkömmliche Behandlungen nicht so wirksam sind, steigt die Nachfrage nach personalisierten Medikamenten mit bestimmten Preisstrategien, um die Erschwinglichkeit für Patienten zu erhöhen, wodurch die Nachfrage nach Genomsequenzierern auf dem Markt steigt.

Lateinamerika dürfte in den kommenden Jahren aufgrund der zunehmenden Zahl von Produkteinführungen und -zulassungen ein bedeutender Markt für die Genomsequenzierung sein. Aufgrund der steigenden Prävalenz seltener Krankheiten, der geriatrischen Bevölkerung und der steigenden Zahl von Krebspatienten werden in der Region spezialisiertere Medikamente wie auf Genomsequenzierung basierende personalisierte Medikamente eingesetzt. Allerdings ist die Verbreitung von Genomsequenzierungsprodukten in Lateinamerika im Vergleich zu Regionen wie Nordamerika und Europa viel geringer. Faktoren wie mangelnde Infrastruktur, Mangel an ausgebildeten Fachkräften für die Behandlung von Patienten, hohe Produktkosten und die Verfügbarkeit einer geringeren Anzahl von Genom- und Genforschungsprodukten schränken die Wachstumsaussichten des Marktes in der Region ein.

Auf den Nahen Osten und Afrika entfällt aus verschiedenen Gründen der minimale Marktanteil, etwa aufgrund der im Vergleich zu entwickelten Ländern fehlenden Infrastruktur, des geringeren Bewusstseins der Patientenpopulation und des Mangels an qualifizierten Fachkräften zur Nutzung der fortschrittlichen Infrastruktur in den Bereichen Genomsequenzierung, Gentechnik, und genombasierte Forschung. Das Szenario im Nahen Osten und in Afrika ändert sich jedoch, da Länder wie die Türkei, Saudi-Arabien, die Vereinigten Arabischen Emirate und Südafrika zu wichtigen Mitwirkenden am Markt für Genomsequenzierung werden.

Segmentanalyse

Der globale Marktanteil der Genomsequenzierung ist nach Produkt, Anwendung und Endbenutzer segmentiert.

Basierend auf dem Produkt ist der globale Markt für Genomsequenzierung in die Segmente Verbrauchsmaterialien, Sequenzer und Software unterteilt.

Das Verbrauchsmaterialsegment dominiert den globalen Markt. Das Verbrauchsmaterialsegment umfasst Bibliotheksvorbereitungs- und Sequenzierungskits, um den Arbeitsablauf des Endbenutzers zu vereinfachen. Anbieter bieten WGS-Kits an, mit denen das gesamte Genom jeder Größe und Komplexität sequenziert werden kann. Zielgerichtete Kits, einschließlich WGS- und Exomsequenzierungskits, helfen Endbenutzern bei der Sequenzierung von Exomen, bestimmten Genen, RNA oder anderen interessanten Genomregionen. Diese Sequenzierungskits, die in verschiedenen Konfigurationen bereitgestellt werden und ein breites Anwendungsspektrum abdecken, maximieren die Fähigkeit der Endbenutzer, das Zielgenom genau zu definieren. Darüber hinaus bevorzugen Endbenutzer arraybasierte Genotypisierungsverbrauchsmaterialien für verschiedene Analysen, krankheitsbezogene Mutationen und genetische Merkmale im Zusammenhang mit der Krebsforschung. Endbenutzer können auch die spezifischen Genomsequenzierungskits auswählen, um ihr benutzerdefiniertes Array zur Untersuchung von Millionen genetischer Marker zu erstellen.

Sequenzer wurden ursprünglich Anfang der 1990er Jahre für die Sanger-Sequenzierungsmethode eingeführt. Diese Analysatoren sind im Laufe der Zeit ausgestorben, da neue Sequenzierungsmethoden wie NGS-Geräte auf den Markt kommen. Analysatoren, die die Sanger-Sequenzierung verwenden, waren als Sequenzierungsgeräte der ersten Generation bekannt. Die Sequenzierungsgeräte der zweiten Generation auf dem Markt umfassen NGS-Sequenzierungs- oder Hochdurchsatz-Sequenzierungstechnologie. Zu den Softwares gehören Bioinformatiklösungen, die Forschern helfen, die große Menge der produzierten sequenzierten Daten zu analysieren. Darüber hinaus sind verschiedene NGS-Datenanalyse-Softwaretools für die Datenvisualisierung, DNA-Sequenzausrichtung und Variantenbestimmung verfügbar. Wichtige Anbieter wie Illumina bieten Cloud-Computing-Speicher für die sequenzierten Ergebnisse. Ihre Genom-Cloud-Computing-Umgebung bietet eine Sammlung von von Experten bevorzugten Datenanalyseanwendungen, die ein breites Spektrum an Studien unterstützen und das NGS-Datenmanagement vereinfachen.

Basierend auf der Anwendung ist der globale Markt für Genomsequenzierung in Onkologie, Erforschung komplexer Krankheiten, reproduktive Gesundheit, mikrobielle Forschung und Sonstiges unterteilt.

Das Segment Onkologie ist der größte Umsatzträger des Marktes und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 9,59 % aufweisen. Krebs ist eine Erkrankung des Genoms, und die Krebsgenomik versucht, die genetischen Veränderungen zu ermitteln, die dazu führen, dass eine gesunde Zelle Krebs entwickelt. Die Kenntnis dieser genomischen Veränderungen würde Ärzten helfen, Patienten genauer zu diagnostizieren, ihr Wissen über ihre Prognose zu verbessern und ihnen eine personalisierte Behandlung zu ermöglichen. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Zahl der neuen Krebsfälle bis 2030 auf 24 Millionen ansteigen wird, was wahrscheinlich ein gutes Zeichen für das Wachstum der Genomsequenzierung in der Onkologie ist. Die Forschungsbemühungen zur Suche nach Biomarkern und zur Entwicklung von Begleitdiagnostika werden durch den wachsenden Bedarf an effizienter Patientenstratifizierung vorangetrieben.

Die neueste Nanoporen-Sequenzierungstechnologie ermöglicht die Identifizierung und Charakterisierung von Mikroben aus Umweltproben oder Einzelorganismusproben mit schnellen Methoden zur Krankheitserregererkennung im Labor. NGS ermöglicht es Forschern, groß angelegte WGS auf praktische und zugängliche Weise durchzuführen und die genetische Zusammensetzung von Organismen zu verstehen, die bisher nicht untersucht werden konnte. Dies soll den Endnutzern dabei helfen, mikrobielle biologische Funktionen zu untersuchen und genetische Veränderungen zu verfolgen, was auch während einer Epidemie oder Pandemie hilfreich sein wird.

Basierend auf dem Endbenutzer ist der globale Markt für Genomsequenzierung in akademische und Forschungsinstitute, Pharma- und Biotech-Unternehmen, Anbieter genomischer Dienste für Verbraucher, staatliche und kommerzielle Labore und andere unterteilt.

Das Segment der akademischen und Forschungsinstitute besitzt den größten Marktanteil. Die Verbreitung von Geräten zur Genomsequenzierung ist größtenteils auf zahlreiche Forschungsinstitute und eigenständige Genomlabore in den USA, Großbritannien, Deutschland, Frankreich und China zurückzuführen. Diese Zentren betreiben umfangreiche Forschung auf den Sequenzstrukturebenen der Genomik, um individuelle und effiziente neue Therapien zu entwickeln, die die Mobilität wiederherstellen, die Lebensqualität verbessern und die Operationsergebnisse für Patienten mit mehreren Erkrankungen verbessern. Daher wird der Markt für Genomsequenzierung durch das wachsende Interesse an der Identifizierung der genetischen Wurzeln häufiger und komplexer Krankheiten wie Krebs, Infektionskrankheiten, neurologischer Erkrankungen und seltener Erkrankungen im Kindesalter beeinflusst.

Die meisten Genomik-Dienstleister bieten Zugang zu schnellen, hochwertigen NGS-Diensten, die Proben in Daten umwandeln, wie RNA- und Vollgenomsequenzierung. Partnerschaften mit zertifizierten Sequenzierungsdienstleistern und Beratungsdiensten unterstützen Endbenutzer bei ihrem fortgeschrittenen Sequenzierungsworkflow. Genomik-Dienstleister passen ihre Genomik-Lösungen an die unterschiedlichen Bedürfnisse der Endbenutzer an. So ermöglicht der Dienst „Immune Repertoire Sequencing“ (IR-SEQ) des Beijing Genome Institute (BGI) Partnern beispielsweise die Untersuchung des adaptiven Immunsystems, wodurch Forscher adaptive immunvermittelte Krankheiten besser verstehen und die Forschung in einer breiten Palette anderer Anwendungen und Einzelzellsequenzierungsdienste unterstützt wird.

jüngsten Entwicklungen

• Juni 2023 – PrimateAI-3D ist ein von Illumina, Inc. (NASDAQ: ILMN) entwickelter Algorithmus für künstliche Intelligenz (KI), der krankheitsverursachende genetische Mutationen bei Patienten vorhersagt. PrimateAI-3D verwendet tiefe neuronale Netzwerkarchitekturen, die mit ChatGPT und AlphaFold vergleichbar sind, wird jedoch auf Genomsequenzen statt auf menschlicher Sprache trainiert.
• Juli 2023 – MedGenome, ein führender Anbieter von genomischen Diagnose- und Forschungsdiensten in Südasien, bietet fortschrittliche Genomik-Dienste mit NovaSeq X Plus von Illumina an. Das Unternehmen rechnet damit, die Kosten für Reagenzien zur Sequenzierung des gesamten menschlichen Genoms bald auf 200 US-Dollar zu senken.