Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de cultivo de células primarias por producto (células primarias, medios de cultivo, reactivos y suplementos), por tipo de célula (humana, animal), por aplicaciones (detección de fármacos y pruebas de toxicidad, virología, investigación del cáncer, producción de vacunas, diagnóstico prenatal, terapia génica y medicina regenerativa, terapia con células madre, cultivo de tejidos e ingeniería de tejidos, sistema modelo), por usuario final (método de explante, degradación enzimática, separación mecánica, otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factores que impulsan el crecimiento del mercado de cultivos celulares primarios

Mayor uso de productos de cultivo celular primario en pruebas in vitro y cribado de fármacos.

Las células de tejido primario pueden estudiarse in vivo para demostrar su función. Por lo tanto, estas células se utilizan como sistemas modelo para investigar la bioquímica y fisiología celular, el metabolismo de la señalización del envejecimiento y los productos químicos y medicamentos peligrosos. Las células primarias incluyen fibroblastos, melanocitos, queratinocitos, endotelio, células hematopoyéticas y mesenquimales. Los primeros cultivos de células primarias son heterogéneos y solo duran un breve período in vitro. Los subcultivos de transformación de estas células. El análisis de datos de líneas celulares primarias es más relevante que los estudios en animales debido a la especificidad de la especie, lo que fomenta las investigaciones para utilizar estos productos. Las líneas celulares primarias también permiten a los investigadores evaluar la toxicidad de los fármacos utilizando células de órganos como los pulmones, el hígado y el páncreas. Estas líneas celulares también tienen más probabilidades de expresar los mismos genes y proteínas que las células in vivo, lo que las convierte en modelos experimentales ideales para el estudio.

Con el auge de la medicina personalizada, los investigadores pueden estudiar células donantes con características específicas para eliminar los efectos tóxicos de los fármacos en las primeras etapas del desarrollo y crear biomarcadores que identifiquen grupos específicos de pacientes en quienes un fármaco tiene efectos terapéuticos. Por lo tanto, debido a la investigación en medicina regenerativa y personalizada, se prevé un aumento en la demanda de productos de cultivo de células primarias.

Aumento de la demanda de terapia con células madre y medicina regenerativa.

El interés de los científicos en la investigación con células madre impulsa el crecimiento del mercado de cultivos celulares primarios. Las líneas celulares madre son células sanas, en división e indiferenciadas, cultivadas in vitro utilizando materiales y equipos de cultivo celular. La RT-PCR, los contadores celulares automatizados y los dispositivos de imagen facilitan la investigación con células madre. Esta investigación es crucial para el tratamiento de problemas cardiovasculares, cerebrales, celulares y sanguíneos. El reemplazo de células y tejidos puede curar el Parkinson y el Alzheimer. La investigación con células madre también estudia el desarrollo humano y de tejidos/órganos in vitro.

La investigación con células madre impulsa el mercado de recubrimientos para cultivos celulares primarios. Las células madre se utilizan en la investigación en ciencias de la vida por su capacidad para tratar enfermedades crónicas, comprender el organismo y replicarse. La prevalencia mundial de enfermedades crónicas también impulsa la investigación con células madre. Estas células se utilizan para tratar la diabetes, trastornos cardíacos crónicos, osteoartritis, Alzheimer y cáncer. Según la Sociedad Internacional para la Investigación con Células Madre, alrededor de 25 organizaciones científicas patrocinan la investigación con células madre, lo que ayuda a las instituciones académicas a realizar investigaciones exhaustivas. La Fundación Estadounidense de Asistencia Sanitaria, la Sociedad Estadounidense del Cáncer, la EMBO, los NIH y la Fundación de Células Madre de Nueva York son organizaciones destacadas.

Restricciones del mercado

Preocupaciones éticas y regulatorias

La investigación con células madre embrionarias humanas plantea preocupaciones éticas, incluido el respeto a la vida humana. Dado que implica la muerte de embriones humanos, la obtención de células madre embrionarias viola el respeto a la dignidad de la vida humana. La obtención de derechos de propiedad intelectual sobre los materiales o productos de investigación constituye otro obstáculo importante para el desarrollo celular. Es fundamental obtener el consentimiento ético antes de utilizar un tejido para producir líneas celulares, ya que esta técnica permite la identificación del paciente mediante ADN, lo que en ocasiones puede derivar en la explotación del tejido para actividades ilícitas o el diagnóstico fraudulento de enfermedades con el fin de obtener beneficios de seguros.

Numerosos medios de cultivo contienen suero bovino y otros sueros animales, una rica fuente de nutrientes. El procedimiento de evisceración separa el útero de la madre, que contiene el feto, causando molestias al ternero y al feto durante todo el proceso de extracción de sangre. Se estima que la producción anual de suero fetal bovino crudo supera los 500 000 litros, lo que equivale a la extracción de más de 1 000 000 de fetos bovinos. El uso de células madre embrionarias en cultivos celulares es otro problema que plantea limitaciones. Debido a las fuertes convicciones religiosas y éticas de las personas, la extracción de células madre de un embrión destruye el embrión, lo que genera preocupaciones éticas.

Oportunidades de mercado para el cultivo de células primarias

Utilización de células primarias en cultivos 3D para impulsar la investigación científica.

Dado que las células primarias se asemejan mucho al tejido donante original, se consideran más representativas fisiológicamente que las líneas celulares. Por ello, cada vez está más claro que las células primarias cultivadas enCultivos celulares 3DPueden crear modelos de entornos multicelulares in vivo que son más precisos desde el punto de vista fisiológico que las líneas celulares. Debido a que producen resultados más precisos que las líneas celulares convencionales, las células primarias se utilizan ampliamente en cultivos 3D. Por ejemplo, las células de hepatocitos primarias cultivadas en monocapa sobre plástico se vuelven indiferenciadas y mueren después de cuatro días.

Análisis del producto

El mercado global de cultivo de células primarias se divide en células primarias, medios de cultivo, reactivos y suplementos. El segmento de reactivos y suplementos domina el mercado global y se prevé que experimente una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 11,2 % durante el período de pronóstico. El uso de reactivos y suplementos se está expandiendo rápidamente. Las células primarias se consideran extremadamente importantes para el desarrollo del cultivo celular debido a su fragilidad natural. Aminoácidos, antibióticos, medios de congelación y tampones son algunos ejemplos de los reactivos y suplementos utilizados en el cultivo de células primarias; estos productos también se utilizan con frecuencia en aplicaciones de investigación y producción que requieren cultivo de células primarias. Estos elementos son cruciales para el desarrollo de cultivos celulares, y cualquier modificación o restricción relacionada con los reactivos o suplementos puede provocar la muerte de estas células. La creación de productos novedosos, como factores de crecimiento y citoquinas, también influye en la expansión del segmento. Por ejemplo, en octubre de 2020, Safi Biosolutions, Inc. e iBio, Inc., una empresa de biotecnología con sede en Estados Unidos, establecieron una alianza estratégica para crear factores de crecimiento y citoquinas utilizando el sistema FastPharming de iBio.

Análisis del tipo de células

El mercado global de cultivo de células primarias se segmenta en células humanas y animales. El segmento de células animales domina el mercado global y se prevé que presente una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 10,8 % durante el período de pronóstico. Las células animales se crían para su uso en diversos experimentos celulares, incluidos aquellos que examinan la expresión de proteínas, la diferenciación, la morfología, la proliferación celular, la toxicidad y la apoptosis en diversas condiciones. Actualmente, el cultivo de células animales es uno de los métodos más importantes en las ciencias biológicas para realizar investigaciones asequibles y fácilmente comercializables. El cultivo de células animales tiene múltiples usos, entre ellos la caracterización de células cancerosas, las pruebas de toxicidad para examinar los efectos de nuevos medicamentos, el desarrollo de vacunas y las investigaciones sobre biología celular fundamental.

La amplia gama de productos de células primarias de origen animal que ofrecen empresas como Lonza, Merck KGaA y Thermo Fisher Scientific, Inc. es responsable del crecimiento del sector. Las obtenidas de ratones, conejos y monos incluyen células madre adiposas, fibroblastos, hepatocitos, células inmunológicas, células hematopoyéticas, queratinocitos, células meníngeas y células mesangiales. El uso de células primarias de animales en la creación de vacunas se está expandiendo, lo que impulsa el crecimiento del sector. Las células primarias animales se utilizan para crear virus que pueden emplearse en la elaboración de vacunas contra enfermedades como la rabia, la poliomielitis, el sarampión, la varicela y la hepatitis B. En consecuencia, esto ha contribuido a eliminar la necesidad de utilizar modelos animales.

Análisis de la aplicación

El mercado mundial de cultivos celulares primarios se divide en cribado de fármacos y pruebas de toxicidad.virologíainvestigación del cáncer, producción de vacunas, diagnóstico prenatal,terapia génicaMedicina regenerativa, terapia con células madre, cultivo de tejidos e ingeniería de tejidos, sistemas modelo.

El segmento de producción de vacunas posee la mayor cuota de mercado y se prevé que presente una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 11,2 % durante el período de pronóstico. Los modelos animales son innecesarios, ya que se utilizan células animales primarias para crear virus que luego se emplean para crear vacunas (como las de enfermedades graves como la poliomielitis, la rabia, la varicela, el sarampión, la hepatitis B, etc., generadas mediante cultivo de células animales). Como resultado, ahora es menos costoso utilizar modelos animales para las pruebas. Las vacunas se han utilizado con éxito para combatir enfermedades mortales en todo el mundo. La creación de vacunas ha beneficiado significativamente tanto a la humanidad como al sector sanitario. Los principales actores también proporcionan medios de cultivo celular para la creación de vacunas. Por ejemplo, el medio de cultivo celular EX-CELL Serum-free Vaccine y el medio de cultivo celular EX-CELL EBx Cell Line son dos medios de cultivo celular que Merck KGaA ofrece para el desarrollo de vacunas que incluyen productos mínimos o no mínimos. La presencia de estos actores tan conocidos y sus productos de vanguardia probablemente demuestre un enorme potencial en el futuro.

Análisis del método de separación y cultivo

El mercado global de cultivo de células primarias se divide en método de explante, degradación enzimática y separación mecánica. El segmento de degradación enzimática es el que más contribuye al mercado y se estima que exhibirá una CAGR del 10,9% durante el período de pronóstico. El método más popular para la desagregación celular es este. Este método utiliza una variedad de enzimas para desagregar el tejido y ofrece un alto rendimiento de células primarias. La enzima más frecuentemente empleada en este método es la tripsina cruda. Para preservar el rendimiento y la pureza de las células, se recomienda encarecidamente eliminar cualquier rastro de estas enzimas de las células antes del cultivo. La desagregación enzimática es el enfoque preferido en los procedimientos de separación y cultivo de células primarias, ya que tiene un menor impacto negativo en las células y produce un mayor rendimiento. También están presentes los siguientes beneficios de la degradación enzimática: previene la selección celular por migración y, como resultado, a menudo produce muestras más representativas, y en comparación con el explante, se mueve más rápido.

Análisis regional

La cuota de mercado mundial del cultivo de células primarias se divide en América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, América Latina y Oriente Medio y África.

América del Norte domina el mercado global.

América del Norte es el principal participante en el mercado global de cultivo de células primarias y se estima que presentará una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 10,9 % durante el período de pronóstico. Gracias a los numerosos trasplantes de células madre y la investigación clínica, el mercado se encuentra en expansión. A medida que aumentan los casos de cáncer y enfermedades crónicas, también lo hará la región. La cantidad de células primarias ha crecido debido al creciente número de personas con enfermedades crónicas que solo pueden tratarse mediante avances médicos. Un estudio del Centro Internacional de Investigación de Trasplantes de Sangre y Médula Ósea (CIBMTR) mostró un aumento significativo en el número de personas que reciben terapia con células madre.

El CIBMTR estimó que en 2013 hubo alrededor de 8000 pacientes de trasplante alogénico en EE. UU. De 9509 en 2018, se esperaban 9498 trasplantes en 2019. Los trasplantes autólogos han aumentado de forma constante desde el año 2000, alcanzando los 14 270 en 2019. Más del 60 % de los trasplantes en EE. UU. son autólogos. Los países emergentes de Asia-Pacífico, Oriente Medio y América Latina están experimentando un aumento mucho mayor en trasplantes y terapias que los países europeos y asiáticos más ricos. Se espera que esta cifra incremente la demanda de medicina regenerativa, organogénesis y terapias con células madre. El aumento de las tasas de cáncer impulsará la demanda de tratamientos con células primarias y el crecimiento del mercado, especialmente en países de ingresos bajos y medios.

Europa: la región de mayor crecimiento

Se prevé que Europa experimente una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 10,45 % durante el período de pronóstico. Los sectores de biotecnología y farmacéutico están bien consolidados en países como Alemania, el Reino Unido, Francia y Suecia, que apoyan las iniciativas de I+D. La demanda de productos para cultivo de células primarias ha aumentado debido al énfasis de la región en la medicina personalizada, la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa. La presencia de numerosas universidades e institutos de investigación también contribuye a la expansión del sector.

La región de Asia-Pacífico se ha consolidado como una de las de mayor crecimiento en el mercado global. Se prevé que, durante el período proyectado, Asia-Pacífico experimente el crecimiento más rápido. La reducción de los precios de los trasplantes de células madre en la zona, que también contribuye a la fuerte demanda, es la principal causa de este auge. Asimismo, los investigadores están llevando a cabo importantes actividades de I+D, lo que constituye otro factor que impulsa la expansión de la región. Por ejemplo, en marzo de 2020, científicos del Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de China propagaron el SARS-CoV-2 utilizando células de las vías respiratorias pulmonares cultivadas en sistemas de cultivo de tejido humano.

En LAMEA, Latinoamérica representa un mercado en crecimiento para el cultivo de células primarias. La industria de la salud se está expandiendo en países como Brasil y México, y la financiación para la investigación biomédica también está aumentando. El incremento de las inversiones en el descubrimiento de fármacos, la incidencia de enfermedades crónicas y la mayor concienciación pública sobre la medicina regenerativa son algunos de los factores que impulsan la demanda de productos para el cultivo de células primarias. La región de Oriente Medio y África concentra una menor cuota del mercado mundial de cultivo de células primarias en comparación con otras áreas. Sin embargo, en países como Arabia Saudita, los Emiratos Árabes Unidos y Sudáfrica, existe un creciente interés en la investigación biomédica y la construcción de instalaciones sanitarias. Se prevé que estos factores contribuyan a la expansión del mercado y al aumento de la frecuencia de enfermedades crónicas.