Marktbericht Protein-Engineering: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Typ (Instrumente, Reagenzien, Dienstleistungen und Software), Anwendungen (Lebensmittel- und Waschmittelindustrie, Umwelt, Medizin, Biopolymerproduktion, Nanobiotechnologie), Methoden (Rationales Proteindesign, Gerichtete Evolution), Endnutzer (Pharma- und Biotechnologieunternehmen, Auftragsentwicklungsunternehmen, akademische Forschungsinstitute) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Protein-Engineering

Zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten

Therapeutische Proteine ​​sind bei der Behandlung von Krankheiten sehr erfolgreich und erfreuen sich enormer Nachfrage. Laut einem im März 2021 von La Merie Publishing (Deutschland) veröffentlichten Bericht erreichten die Umsätze mit Proteinen und biosimilaren Antikörpern im Jahr 2020 240 Milliarden US-Dollar, ein Anstieg von 7,5 % gegenüber 2019. Ähnliche Ergebnisse erzielten die National Institutes of Health (NIH) der USA im Januar 2020.monoklonale Antikörper(mAbs) machten mehr als 45 % der gesamten in der EU verkauften therapeutischen Proteine ​​aus und finden Anwendung bei der Behandlung verschiedener chronischer Krankheiten wie Krebs, Diabetes, Multipler Sklerose und Asthma.

Laut Schätzungen von GLOBOCAN 2020 wurden im Jahr 2020 rund 19,31 Millionen neue Krebsfälle und 11 Millionen krebsbedingte Todesfälle registriert. Brustkrebs bei Frauen ist mit voraussichtlich 2,3 Millionen Neuerkrankungen im Jahr 2020 die häufigste diagnostizierte Krebsart. Gentechnisch hergestellte monoklonale Antikörper wie Trastuzumab (Herceptin) werden häufig zur Behandlung von Brustkrebs eingesetzt. Die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten wird den Markt im Prognosezeitraum daher maßgeblich beeinflussen.

Zunehmende Investitionen in die synthetische Biologie

In der Biotechnologie ist Protein-Engineering seit Langem eine bewährte Methode zur Herstellung einer Vielzahl nützlicher Enzyme für industrielle Anwendungen. Mittlerweile ist Protein-Engineering auch für Fortschritte in der Synthetischen Biologie unerlässlich. Dort kann es eingesetzt werden, um biokatalytische Eigenschaften in Wirtssystemen zu verbessern und eine hohe Ausbeute der gewünschten Moleküle zu erzielen.

Die zunehmenden Investitionen im BereichSynthetische BiologieSie dürften zur Expansion der Protein-Engineering-Branche beitragen. Laut AGTC Ventures LLC (USA) erreichten die Investitionen in Unternehmen der synthetischen Biologie im Januar 2021 mit 7,8 Milliarden US-Dollar einen Höchststand – dank privater und öffentlicher Finanzierungen –, obwohl das globale BIP aufgrund von COVID-19 einbrach.

Hemmende Faktoren auf dem Markt für Protein-Engineering

Mangel an ausgebildeten Fachkräften

Das Gebiet des Protein-Engineerings ist sehr komplex und erfordert umfassende Expertise, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Protein-Engineering-Prozesse setzen die korrekte Interpretation der Ergebnisse voraus, und Forschende müssen in der Lage sein, experimentelle Ergebnisse zu analysieren und mit der Hypothese des Experiments abzugleichen. Darüber hinaus dienen die durch Engineering erzeugten Proteine ​​spezifischen Zwecken, wie beispielsweise der Herstellung von Impfstoffen.GentherapieWirkstofffreisetzung, Antikörpermodifikationen und Enzymmodifikationen sind wichtige Anwendungsgebiete. Diese Aufgaben der Proteinentwicklung zur Erfüllung der gewünschten Funktion erfordern die Modifizierung von DNA- und Aminosäuresequenzen, die sehr komplex sind. Daher besteht ein erheblicher Bedarf an hochqualifizierten Fachkräften und Forschern in diesem Bereich. Der Mangel an solchen Experten hemmt jedoch das Marktwachstum.

Marktchancen

Aufstrebende Märkte der Proteinentwicklung

Schwellenländer wie der asiatisch-pazifische Raum werden voraussichtlich den globalen Markt antreiben. Dies ist auf Faktoren wie die Verbesserung der Gesundheitsinfrastruktur, die hohe Anzahl von Auftragsforschungsinstituten (CROs) sowie staatliche Programme und Fördermittel für die Entwicklung proteinbasierter Medikamente zurückzuführen. Darüber hinaus werden in der Region zahlreiche Investitionen in die Forschung an COVID-19-Therapien getätigt, was das Marktwachstum zusätzlich ankurbeln wird.

Laut der American Cancer Society, Inc. (USA) wurden in Süd-, Ost- und Südostasien im Jahr 2018 schätzungsweise 8,2 Millionen neue Krebsfälle und 5,2 Millionen krebsbedingte Todesfälle verzeichnet. Dem Journal of Diabetology (August 2018) zufolge litten 2017 schätzungsweise 80 Millionen Menschen in Südostasien an Diabetes; diese Zahl wird bis 2045 voraussichtlich auf 151 Millionen ansteigen. Diese zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten in der Region dürfte im Prognosezeitraum Wachstumschancen für den Markt eröffnen.

Regionale Einblicke

Nordamerika: Dominante Region mit einem Marktanteil von 4,56 %

Amerika ist der bedeutendste Marktteilnehmer weltweit und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 4,56 % verzeichnen. Die Dominanz Amerikas lässt sich auf die Zunahme von Biotechnologie- und Pharmaunternehmen, verbesserte Forschungs- und Entwicklungskapazitäten, die Konzentration der wichtigsten Marktteilnehmer und die Verfügbarkeit modernster Techniken und Instrumente für die Arzneimittelforschung zurückführen. Nord- und Südamerika bilden zusammen Amerika. Der nordamerikanische Markt ist in die USA und Kanada unterteilt. Die USA tragen den größten Marktanteil in Nordamerika bei. In den USA sind die Verfügbarkeit technologisch fortschrittlicher Geräte und Instrumente sowie die Konzentration der wichtigsten Marktteilnehmer die treibenden Faktoren für den Markt in dieser Region.

Darüber hinaus treibt die verstärkte Forschungs- und Entwicklungsförderung in Kanada das Marktwachstum an. Die wachsende Pharmaindustrie in der Region ist ein wesentlicher Wachstumstreiber für den südamerikanischen Markt. Zusätzlich beflügeln die hohe Prävalenz von Zivilisationskrankheiten und die verstärkte staatliche Unterstützung für Forschung und Entwicklung das Marktwachstum. Laut Statista wies Brasilien 2019 den höchsten Pharmamarktwert in Südamerika auf, was das rasante Wachstum der Pharmaindustrie in dieser Region widerspiegelt.

Europa: Am schnellsten wachsende Region mit der höchsten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 6,94 %

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 6,94 % erwartet. Europa hat sich zudem zu einem bedeutenden Markt für Protein-Engineering entwickelt, angetrieben durch das Wachstum des Forschungs- und Entwicklungssektors in wichtigen Ländern wie Deutschland, Großbritannien, Frankreich, Italien und Spanien sowie die steigende Nachfrage nach entsprechenden Methoden und Technologien. Europa bietet Marktteilnehmern erhebliches Wachstumspotenzial, was zur Marktexpansion in den kommenden Jahren beitragen kann. Darüber hinaus ermöglicht Protein-Engineering die Entwicklung nützlicher oder wertvoller Proteine ​​mit einem breiten Spektrum an industriellen und gesundheitsbezogenen Anwendungen. Es handelt sich um ein schnell wachsendes Segment CE-gekennzeichneter Arzneimittel, das langfristig zu besseren klinischen Ergebnissen beitragen wird. Europa verfügt über eines der weltweit besten und etabliertesten Gesundheitssysteme. Dieses gut etablierte Gesundheitssystem treibt das Marktwachstum in der Region zusätzlich an.

Die Asien-Pazifik-Region bietet Marktteilnehmern lukrative Chancen. Gründe hierfür sind die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten wie Herzkrankheiten und Diabetes, steigende Ausgaben für IT im Gesundheitswesen und die wachsende Präsenz von Auftragsforschungsinstituten. Eine Befragung von über 400 Krankenhäusern in der Asien-Pazifik-Region ergab, dass 65 % der Krankenhäuser dort ihre Ausgaben für die Digitalisierung erhöhen. Dieser Bericht basiert auf Daten von Krankenhäusern in China, Australien, Indien, Indonesien, Japan, Singapur, Südkorea und Thailand. Darüber hinaus planen Gesundheitsunternehmen in der Region, ihre IT-Ausgaben deutlich zu erhöhen, um sich auf die veränderten Lebensumstände vorzubereiten. Die Anzahl der Auftragsforschungsinstitute, die Dienstleistungen wie … anbieten, steigt ebenfalls.klinische StudienAuch im asiatisch-pazifischen Raum steigt das Interesse an Kunden aus den Bereichen Pharmazie, Arzneimittelentwicklung und Biotechnologie.

Im Nahen Osten und in Afrika wird der Markt vor allem durch Faktoren wie eine verbesserte Gesundheitsinfrastruktur und die steigende Nachfrage nach neuen Medikamenten und Medizinprodukten zur Diagnose und Behandlung von Krankheiten angetrieben. Länder im Nahen Osten und Nordafrika, wie Algerien, Ägypten und Irak, haben ihre Gesundheitssysteme deutlich verbessert. Die Zahl der Krankenhäuser und Diagnosezentren in der Region nimmt zu; dadurch entsteht ein Bedarf an neuen Medikamenten und Geräten zur Diagnose und Behandlung von Krankheiten.

Typenanalyse

Der globale Markt ist in Instrumente, Reagenzien sowie Dienstleistungen und Software unterteilt. Das Reagenziensegment dominiert den Weltmarkt und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 6,66 % aufweisen. Die komplementäre Anwendung genetischer und chemischer Techniken hat ein breites Spektrum an Werkzeugen hervorgebracht, das die Herstellung nahezu unbegrenzter Proteinkonstrukte mit natürlich oder künstlich modifizierten Resten ermöglicht. Zu den chemischen Modifikationen von Proteinen gehören Acylierung, Methylierung, Phosphorylierung, Sulfatierung, Farnesylierung, Ubiquitinierung und Glykosylierung. Methionin ist aufgrund seiner Seltenheit ein attraktives Ziel für die Funktionalisierung. Es wird ein differenzierterer Ansatz zur Verbesserung verfolgt. Zu den häufig verwendeten Enzymen gehören Trypsin, Kollagenase, Papain, Nukleasen (DNase und RNase), Hyaluronidase, Elastase und Protease XIV. Glykosidasen undGlykobiologieReagenzien, Kits und Ressourcen unterstützen die Anforderungen an Glykoproteinanalyse, -präparation, -modifizierung, Glykomik und Glykobiologie-Workflows.

Anwendungsanalyse

Der globale Markt ist in die Bereiche Lebensmittel- und Waschmittelindustrie, Umwelttechnik, Medizin, Biopolymerproduktion und Nanobiotechnologie unterteilt. Das medizinische Segment trägt am meisten zum Umsatz des globalen Marktes bei und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 6,76 % verzeichnen. Die Anwendung von Protein-Engineering in der Krebstherapie ist eine der wichtigsten Anwendungen. Es wird in der prätargetierten Radioimmuntherapie eingesetzt, bei der die Strahlentoxizität durch die Trennung des ausgeschiedenen Radionuklids vom lang zirkulierenden Antikörper reduziert wird. Die Anwendung der zielgerichteten Radioimmunologie wird aufgrund der Fortschritte in der rekombinanten DNA-Technologie und im Protein-Engineering zunehmen, was den Markt für Protein-Engineering erweitern wird. Protein-Engineering ermöglicht zudem die Herstellung multifunktionaler und intelligenter Wirkstoffträger im Nanomaßstab. Es trägt zur Verbesserung der pharmakokinetischen Eigenschaften von Antikörpern bei, die anschließend zur Bildgebung von Zielgeweben eingesetzt werden.

Methodenanalyse

Der globale Markt ist in rationales Proteindesign und gerichtete Evolution unterteilt. Das Segment des rationalen Proteindesigns trug den größten Anteil zum Markt für Protein-Engineering bei und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 6,79 % aufweisen. Das rationale Design zielt darauf ab, verbesserte Proteinmoleküle auf Basis der 3D-Struktur und des Zusammenhangs zwischen Struktur und Funktion zu entwickeln. Es ist die klassische Methode im Protein-Engineering und beinhaltet die ortsgerichtete Mutagenese von Proteinen. Diese Mutagenese ermöglicht die Einführung spezifischer Aminosäuren in ein Zielgen. Es gibt zwei gängige Methoden für die ortsgerichtete Mutagenese: die Overlap-Extension-Methode und die PCR mit einem einzigen Plasmid.

Darüber hinaus wurden computergestützte Methoden für das rationale Design auf Basis bekannter Proteinsequenzen und -strukturen entwickelt, nämlich sequenzbasiertes und strukturbasiertes Proteindesign. Sind Struktur und Mechanismus des gewünschten Proteins bekannt, ist rationales Design effektiv. In vielen Fällen des Protein-Engineerings sind Struktur und Mechanismus des gewünschten Proteins jedoch nur unzureichend verstanden. Daher findet der Ansatz des rationalen Designs keine breite Anwendung.

Endbenutzeranalyse

Der globale Markt ist in Pharma- und Biotechnologieunternehmen, Auftragsentwicklungsunternehmen und akademische Forschungsinstitute unterteilt. Das Segment der Pharma- und Biotechnologieunternehmen hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 6,63 % aufweisen. Neue Konzepte für Krebsbehandlungen wie …ZelltherapieProvenge und modulares Protein-Engineering sind auf dem Markt erschienen, was den Fokus der Pharma- und Biotechnologiebranche voraussichtlich verstärken wird. Steigende Investitionen in Biotechnologie-Startups durch Allianzbeteiligungen, die auf die Einführung neuer und fortschrittlicher Produkte abzielen, tragen zum Marktwachstum bei. Darüber hinaus dürften veränderte Regierungsinitiativen zur Modernisierung der Arzneimittelzulassung, zur Standardisierung klinischer Studien, zur Verbesserung der Erstattungspolitik und zur Beschleunigung des Zulassungsverfahrens neue Wachstumschancen auf dem globalen Markt eröffnen.