Marktbericht zu Organoiden und Sphäroiden: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Typ (Organoide, neuronale Organoide, Leberorganoide, intestinale Organoide), nach Sphäroiden (multizelluläre Tumorsphäroide (MCTS), Neurosphären, Mammosphären, Hepatosphären, Embryoidkörper), nach Anwendung (Entwicklungsbiologie, personalisierte Medizin, regenerative Medizin, Krankheitspathologie, Toxizitäts- und Wirksamkeitsprüfung von Arzneimitteln), nach Endnutzer (Biotechnologie- und Pharmaindustrie, akademische und Forschungsinstitute, Krankenhäuser und Diagnosezentren) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika). Prognosen für den Zeitraum 2025–2033.

Marktdynamik

Technologische Entwicklungen und Innovationen in der 3D-Sphäroidtechnologie werden das Marktwachstum vorantreiben

Technologische Fortschritte und neueste Innovationen in Verbindung mit 3D-Modellierungstechnologien treiben das Marktwachstum voran. Beispielsweise lassen sich die von AMS Biotechnology (AMSBIO) eingeführten Cultrex Organoid Progenitor Cells mithilfe verschiedener extrazellulärer Matrizen optimieren. Dies ermöglicht es Forschern, die Zellaktivitäten durch Kontrolle der Mikroumgebung der Kultur gezielt zu steuern. Die mit dieser Technik erzeugten Sphäroide werden daher zur Modellierung der Zellinvasion aus Tumorsphäroiden verwendet.

Forscher haben ein dreidimensionales Trikulturmodell weiterentwickelt, indem sie diesen Sphäroiden Gefäßzellen und humane mesenchymale Stammzellen (hMSCs) hinzufügten. Diese Bemühungen führten zur Entwicklung eines prädiktiven In-vitro-Modells, da die Trikulturen eine Arzneimittelreaktion und Tumormorphologie aufweisen, die Xenotransplantaten ähneln. Solche Studien haben die Anwendung von Sphäroiden und Organoiden in der Forschung vorangetrieben.Drogentestund klinischen Studien.

Die rasche Akzeptanz und Nutzung von Sphäroid- und Organoidkulturen in staatlichen Forschungseinrichtungen sowie in institutionellen Projekten dürfte den akademischen und Forschungssektor vorantreiben. Ein Beispiel hierfür sind Forscher des Stanley Center for Psychiatric Research (Broad Institute) und der Harvard University, die im Juni 2019 verbesserte menschliche Hirnorganoide entwickelten, um die Forschung zu neurologischen Erkrankungen zu stärken.

Regionalanalyse

Nordamerika wird den Löwenanteil am Markt für Organoide und Sphäroide halten.

Der rasante Anstieg des Einsatzes organoidbasierter Forschungsmodelle im Biotechnologiesektor der USA und Kanadas treibt das regionale Marktwachstum an. Diese 3D-Kulturtechnologien haben Forschern geholfen, die Einschränkungen der 2D-Kultur zu überwinden.ZellkulturPlattformen wie 3D-Sphäroide bieten eine Mikroumgebung, die die Eigenschaften menschlicher Gewebestrukturen nachahmen kann. Darüber hinaus dürfte die Präsenz zahlreicher staatlicher und bundesstaatlicher Förderorganisationen in dieser Region, die solche Projekte unterstützen, die Nachfrage nach Organoid- und Sphäroidkultursystemen weiter ankurbeln. Beispielsweise wurde eine im Februar 2020 von der American Association for the Study of Liver Diseases (AASLD) durchgeführte Studie zum Einsatz von Organoidmedizin in der Hepatologie von der AASLD Foundation (Pinnacle Research Award), der North American Society of Gastroenterology Hepatology and Nutrition Foundation und der Cincinnati Children’s Research Foundation (Procter Scholar Award) gefördert.

Segmentanalyse

Das Segment der Sphäroide wird aufgrund der steigenden Nachfrage in der Krebsforschung den Markt dominieren.

In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Sphäroidkulturen in der Wirkstoffforschung, Toxikologie und Krebsforschung stetig gestiegen. Dies liegt daran, dass Sphäroide ein ähnliches Entwicklungsmuster wie Tumore aufweisen und sich zu großen Zellmengen mit einheitlichen Abmessungen kultivieren lassen. Sie können zudem mithilfe verschiedener Instrumente und Techniken analysiert und gezählt werden.

Multizelluläre Tumorsphäroide (MCTS) dominieren hingegen den Sphäroidbereich, da sie das am häufigsten verwendete Sphäroidmodell für die Zellkultur darstellen. Eine im April 2020 von Forschern der Universität Pittsburgh durchgeführte Studie zeigte den Einsatz von MCTS in präklinischen Studien zu Krebsmedikamenten. Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Verwendung von MCTS im Rahmen des Wirkstoff-Screenings in der Onkologie zu einer besseren Beurteilung des Ansprechens auf Medikamente und zu präzisen Erkenntnissen führen kann.

Es wird erwartet, dass das Segment der Organoide das höchste jährliche Wachstum (CAGR) aufweisen wird.

Organoide bieten Potenzial als In-vitro-Modelle für die Wirkstoffforschung. Dank der Weiterentwicklungen im Organoidsegment wird für den Prognosezeitraum ein höheres Marktwachstum erwartet. So kultivierte beispielsweise die MatTek Corporation dreidimensionale organotypische Strukturen für die Herstellung und Vermarktung von In-vitro-Modellen menschlichen Gewebes. Das Unternehmen hat ein vielfältiges Produktportfolio an Epithelgewebe für die Bronchien (EpiAirway), die Haut (EpiDerm, EpiDermFT), die Vagina (EpiVaginal) und das Auge (EpiOcular) auf den Markt gebracht.

Das Segment der intestinalen Organoide stellt aufgrund der zunehmenden Verfügbarkeit kommerzieller Modellsysteme und Analysemethoden für das Darmepithel den größten Anteil am gesamten Organoid-Segment dar. Darüber hinaus finden intestinale Organoide Anwendung in der Zellbiologie, der Krankheitsmodellierung sowie der Arzneimittelentwicklung und -prüfung.

Das Segment Biologie wird den Markt im Prognosezeitraum dominieren

Das Segment Biologie dominiert den Markt im Prognosezeitraum. Die Organoidbiologie bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Grundlagen der menschlichen Entwicklungsbiologie, die mit klassischen Methoden erlernt wurden, zu überprüfen. Organoide, die aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) und embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) gewonnen werden, haben sich bei der Untersuchung der Gewebehomöostase, der Zelllinienbestimmung und des embryonalen Wachstums als vorteilhaft erwiesen. Dies liegt daran, dass die Merkmale der durchlaufenen Entwicklungsstadien in den Organoiden erhalten bleiben. Daher wurden diese Modelle bereits für die Erforschung der Entwicklungsbiologie von Magen, Bauchspeicheldrüse und Gehirn eingesetzt.

Zusammenarbeit und strategische Partnerschaften zur Förderung des Segments der Biotechnologie- und Pharmaunternehmen

Das Segment der Biotechnologie- und Pharmaunternehmen hielt den größten Marktanteil. Zukünftige therapeutische Anwendungen von Organoiden und Sphäroiden haben Pharma-Startups dazu motiviert, diese Produkte einzusetzen. Darüber hinaus wird erwartet, dass der zunehmende Einsatz von Organoiden und Sphäroiden durch Pharmaunternehmen in der präklinischen Wirkstoffforschung das Wachstum dieses Segments weiter ankurbeln wird. Auch Kooperationen und strategische Allianzen zwischen wichtigen Akteuren tragen zum Marktwachstum bei. Im Oktober 2019 ging Hubrecht Organoid Technology (HUB) eine Kooperation mit MIMETAS ein, um die Organoids-on-a-Chip-Technologie zu kommerzialisieren.