Marktbericht zur Metagenomsequenzierung: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkt und Dienstleistung (Reagenzien und Verbrauchsmaterialien, Instrumente, Services), nach Technologie (Shotgun-Metagenomsequenzierung, 16S-rRNA-Sequenzierung, Ganzgenomsequenzierung und De-novo-Assemblierung, Metatranskriptomik), nach Anwendung (Wirkstoffforschung, ökologische und Umwelt-Metagenomik, klinische Diagnostik, Biokraftstoffe, industrielle Anwendungen) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Metagenomsequenzierung

Entwicklung in der Metagenomsequenzierung

Technologische Fortschritte haben in den letzten Jahren zu bedeutenden Verbesserungen bei metagenomischen Sequenzierungsplattformen geführt. Aufgrund zahlreicher Faktoren, wie beispielsweise der geringen erforderlichen Probenkonzentration und der fehlenden experimentellen Verzerrung bei Mikroarrays, ist die DNA-Sequenzierung deutlich hilfreicher und vorteilhafter als herkömmliche Mikroarrays. Die Einführung der massiven Parallelisierung von Sequenzierungsvorgängen hat die Anzahl der erzeugten Sequenzabschnitte pro Lauf sprunghaft erhöht. Wissenschaftler weltweit suchen nach einer Plattform, die die Anzahl der Vorsequenzierungsschritte reduziert, präzise Sequenzen mit langen Leselängen (MB bis GB) pro Lauf gewährleistet, DNA-Moleküle ohne Voramplifikation sequenziert und eine exzellente Lesegenauigkeit aufweist.

Daher konzentrieren sich Wissenschaftler auf die Entwicklung fortschrittlicher Sequenzierungsplattformen. So vergab GenBank beispielsweise im Januar 2019 Zugangsnummern mit einem stabilen, sechsstelligen Präfix für Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung (WGS) und mindestens neun Ziffern. Im Jahr 2021 enthielt jede GenBank-Version 243 Sequenzdatensätze, und die Anzahl der WGS-Sequenzen betrug 1.590.670.459. Da die DNA-Sequenzierung primär mit Metagenomik-Studien in Verbindung gebracht wird, dürften Fortschritte in diesem Bereich zum Marktwachstum beitragen.

Bedeutende Anwendungen der Metagenomik in verschiedenen Bereichen

Metagenomik ist ein wesentlicher Bestandteil der Genomik; sie findet Anwendung in der Bioremediation, der ökologischen und umweltbezogenen Metagenomik.klinische DiagnostikArzneimittelentwicklung und industrielle Anwendung. Die Pathogendetektion mittels unvoreingenommener Next-Generation-Sequenzierung ist mit klinischer diagnostischer Metagenomik möglich. Metagenomische Sequenzierung und Bioinformatik haben die Anwendung metagenomikbasierter Präzisionsdiagnostikverfahren in jüngster Zeit deutlich beschleunigt. Funktionsbasierte Screenings können zudem die Entdeckung neuer Proteine, wie beispielsweise Antibiotika, unterstützen, indem DNA des gewünschten Organismus gereinigt, kloniert und in einem heterologen Wirt exprimiert wird. Dadurch trägt ein breites Anwendungsspektrum zum Marktwachstum bei.

Hemmender Faktor

Budgetbeschränkungen der Endnutzer in Entwicklungsländern

Eine der größten Herausforderungen für metagenomische Sequenzierungsexperimente sind die begrenzten Budgets der Endnutzer in einigen Entwicklungsländern. Zudem hemmen die wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen der Genommedizin und -forschung in diesen Ländern das Marktwachstum. Laut der Organisation ARXIV können nur große Forschungseinrichtungen mit umfangreichen Förderprogrammen, in der Regel aus Industrieländern, solche Projekte durchführen. Entwicklungsländer bleiben in diesem Bereich zurück, da sie sich die hohen Kosten nicht leisten können.Sequenzer der nächsten Generation (NGS)Dies behindert das Marktwachstum.

Marktchance

Verfügbarkeit von Cloud Computing für das Datenmanagement

Mit dem wachsenden Wissen in Entwicklungsländern ist der Bedarf an metagenomischen Sequenzierungsmethoden in wissenschaftlichen Gemeinschaften weltweit gestiegen. Cloud Computing bietet andererseits eine attraktive Option für den bedarfsgerechten Zugriff auf Rechenressourcen für die metagenomische Sequenzierung. Darüber hinaus wird Cloud Computing in der Bioinformatik undComputerbiologieBLAST, ein essentielles lokales Alignment-Suchwerkzeug für präzise Metagenomikdaten in einer Cloud-Umgebung zur Bestimmung der Machbarkeit metagenomischer Sequenzierungsansätze, zählt zu den führenden Anwendungen. Es wird angenommen, dass BLAST den Großteil der Ressourcen in diesem Bereich beansprucht. Daher treibt die Verfügbarkeit von Cloud-Computing für das Datenmanagement das Wachstum des globalen Marktes für metagenomische Sequenzierung voran.

Produkt- und Serviceeinblicke

Der Markt ist in Reagenzien und Verbrauchsmaterialien, Instrumente und Dienstleistungen unterteilt. Das Dienstleistungssegment dominierte den Markt. Es wird erwartet, dass es bis 2030 einen Wert von 3.830 Millionen US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 17,6 % entspricht. Das verstärkte Marktwachstum ist auf die höhere Nutzung von Metagenomsequenzierungsdiensten sowie von Analyse- und Dateninterpretationslösungen zurückzuführen.

Der Abschnitt des Der Markt für Reagenzien und Verbrauchsmaterialien ist gemessen an Produkt und Dienstleistung der zweitgrößte. Es wird erwartet, dass er bis 2030 einen Wert von 785 Millionen US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 18,5 % entspricht. Der Einsatz von Reagenzien und Verbrauchsmaterialien hat in den letzten Jahren aufgrund der geringeren Fehlermargen bei der metagenomischen Sequenzierung zugenommen. Beispielsweise brachte QIAGEN N.V. im Jahr 2021 das artus SARS-CoV-2 Prep&Amp UM Kit auf den Markt, ein flüssigkeitsbasiertes Reagenz für SARS-CoV-2-Tests.

Technologie-Einblicke

Der Markt ist unterteilt in Shotgun-Metagenomsequenzierung, 16S-rRNA-Sequenzierung, GanzgenomsequenzierungGenomsequenzierungund De-novo-Assemblierung sowie Metatranskriptomik. Das Segment der 16S-rRNA-Sequenzierung dominierte den Markt. Es wird geschätzt, dass es bis 2030 ein Volumen von 2,3 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 17,6 % entspricht. Die 16S-rRNA-Gensequenzierung wird häufig zur Identifizierung, Klassifizierung und Quantifizierung von Mikroorganismen in komplexen biologischen Gemischen wie Umwelt- und Darmproben eingesetzt.

Mehrere Hersteller haben neuere Techniken in Kombination mit der 16S-rRNA-Metagenomsequenzierung eingeführt, um die bisherigen Probleme zu beheben. Forscher haben nun die Kopplung der 16S-rRNA-PCR mit der Next-Generation-Sequenzierung untersucht, wodurch die kostengünstige Analyse vieler Proben ermöglicht wurde. Die 16S-rRNA-Gensequenzierung kann zur Identifizierung und Klassifizierung von Spezies in mikrobiellen Proben eingesetzt werden.

Die zusätzliche Sequenzierung der internen transkribierten Spacer (ITS) in Kombination mit der 16S rRNA dürfte zudem eine kostengünstige Methode zur Identifizierung von Stämmen ermöglichen, die mit herkömmlichen Methoden möglicherweise nicht nachweisbar sind. Angesichts der zunehmenden Antibiotikaresistenz ist der Bedarf an der Identifizierung mutierter Mikroorganismen gestiegen. Dies dürfte dem Markt im Prognosezeitraum zu einem stärkeren Wachstum verhelfen.

Anwendungseinblicke

Der Markt ist in die Bereiche Wirkstoffforschung, ökologische und umweltbezogene Metagenomik, klinische Diagnostik, Biokraftstoffe und industrielle Anwendungen unterteilt. Das Segment Wirkstoffforschung dominierte den Markt. Es wird erwartet, dass es bis 2030 einen Wert von 2.120 Millionen US-Dollar mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 18,3 % erreichen wird. Die Entwicklung fortschrittlicher metagenomischer Sequenzierungstechnologien und deren Anwendung in der Analyse mikrobieller Populationsgenome hat ein neues Forschungsfeld in der metagenomischen Sequenzierung eröffnet.

Die rasanten Fortschritte in der Metagenomsequenzierung ermöglichen den direkten Zugang zu den Genomen pathogener Mikroorganismen für die Wirkstoffforschung. Die globale Bedrohung durch arzneimittelresistente Krankheitserreger nimmt stetig zu; neue Strategien wie die Metagenomsequenzierung sind daher erforderlich, um die Wirkstoffforschung zu beschleunigen und voranzutreiben. Faktoren wie die Entwicklung und Kommerzialisierung von Wirkstoffen gegen unbekannte Krankheitserreger werden das Wachstum des Wirkstoffforschungssektors in den kommenden Jahren voraussichtlich maßgeblich beeinflussen.

Regionale Einblicke

Nordamerika hält den größten Marktanteil. Es wird erwartet, dass der Markt bis 2030 einen Wert von 2.035 Millionen US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 17 % entspricht. Nordamerika wird anhand der drei Hauptländer USA, Kanada und Mexiko untersucht. Die Region hielt 2021 mit 42,33 % den größten Marktanteil am globalen Markt für metagenomische Sequenzierung. Dies ist auf ihre starke Position im Bereich der DNA-Sequenzierungstechnologien zurückzuführen, die durch die kontinuierliche Verbesserung sowie die Verfügbarkeit und Zugänglichkeit der DNA-Sequenzierung in dieser Region ermöglicht wird.

Mehrere globale Hersteller von DNA-Sequenzierungssystemen, Plattformen, Geräten und Technologien sind in Nordamerika, insbesondere in den USA, sehr aktiv. So sind beispielsweise wichtige Marktteilnehmer wie Illumina, Inc., Thermo Fisher Scientific Inc. und andere dort mit eigenen Niederlassungen vertreten. Daher werden die meisten DNA-Sequenzierungsprodukte und -plattformen zunächst in den USA eingeführt und anschließend in andere Regionen der Welt vertrieben.

Die wichtigsten Marktteilnehmer streben danach, kostengünstige DNA-Sequenzierungstechnologien auf dem nordamerikanischen Markt einzuführen. Dies hat dem globalen Metagenomik-Markt in dieser Region neuen Schwung verliehen und weitere Untersuchungen der mikrobiellen Ökologie ermöglicht. Darüber hinaus hat der nordamerikanische Markt enorme Entwicklungen hinsichtlich der Nutzung von Metagenomik-Produkten und -Technologien in der Biotechnologie erlebt, die voraussichtlich neue Wege eröffnen und zahlreiche Wachstumschancen für die Marktexpansion bieten werden.

Trends auf dem Markt für Metagenomsequenzierung im asiatisch-pazifischen Raum

Der asiatisch-pazifische Raum ist der am schnellsten wachsende Markt. Es wird erwartet, dass er bis 2030 einen Wert von 1,27 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 19 % entspricht. Der asiatisch-pazifische Markt wird in Japan, China, Australien, Indien und den übrigen Ländern der Region untersucht. Er birgt ein immenses Wachstumspotenzial für die Metagenomik, was auf den zunehmenden Fokus von medizinischem Fachpersonal auf die Wirkstoffforschung und -entwicklung in der Biotechnologiebranche zurückzuführen ist. Darüber hinaus wird erwartet, dass die verbesserte Verfügbarkeit neuartiger Sequenzierungstechnologien in den Ländern dieser Region im Prognosezeitraum zu der höchsten Wachstumsrate beitragen wird.

Darüber hinaus haben Forschung, Innovation und Entwicklungen im Bereich der DNA-Sequenzierung das Wachstum metagenomischer Studien im asiatisch-pazifischen Raum beflügelt. Auch die zunehmende Zusammenarbeit zwischen Industrie- und Entwicklungsländern in den Bereichen Mikrobiom und Metagenomik dürfte das Wachstum des asiatisch-pazifischen Marktes weiter ankurbeln. So kündigte beispielsweise das gemeinnützige Konsortium GenomeAsia 100K im Februar 2016 sein Vorhaben an, 100.000 Personen zu sequenzieren. Dieser Plan umfasste zunächst Bevölkerungsgruppen aus zwölf südasiatischen Ländern sowie aus mindestens sieben nord- und ostasiatischen Ländern.

Zu den Unterstützern des Programms gehörten Genomikunternehmen wie Macrogen Inc. (Korea) und Illumina Inc. (USA). Das Hauptziel dieses Programms war die Erhöhung der Anzahl vonPräzisionsmedizinAnwendungen für asiatische Patienten. Darüber hinaus konzentriert sich China auf sein auf Sequenzierung basierendes Präzisionsmedizinprogramm, das voraussichtlich die Nachfrage nach Metagenomik-Produkten und -Technologien in der gesamten Asien-Pazifik-Region ankurbeln wird.