世界の計算生物学市場規模は、2023年に76億9,000万米ドルと評価されました。 2032年には393億8,000万米ドルに達し、予測期間（2024～32年）にわたって年平均成長率19.9%で成長すると予想されています。AIと機械学習技術は、複雑なデータ分析と予測モデリングを可能にして計算生物学に革命をもたらし、新薬の発見と個別化医療の飛躍的進歩につながっています。
計算生物学は、コンピューターとコンピューター サイエンスを実装して、生物学的構造とプロセスをより深く理解し、モデル化する生物学の分野です。計算生物学は、生物学的システムを表現およびシミュレートし、大規模な実験データを解釈するための計算アプローチ (アルゴリズムなど) で構成されます。バイオインフォマティクス研究の増加、薬理ゲノミクスと薬物動態の臨床研究数の増加、および薬物設計とモデリングの成長により、世界の計算生物学市場は成長すると予測されています。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 19.9% |
| 市場規模 | 2021 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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ゲノム配列決定プログラムにより配列データベースが急激に増加したため、バイオインフォマティクスのツールと専門知識に対する需要が高まっています。インドの国立工科大学ルーケラ校（NIT-R）は、2021年7月にバイオインフォマティクスおよび計算生物学センター（CBCB）を開設しました。このセンターでは、広範なデータ分析を使用して、革新的な疾患バイオマーカーと治療技術の開発に役立てます。その結果、発展途上国にこのような計算生物学施設を設立することが市場の成長を支えています。
薬物ゲノム学 (Pgo)と薬物動態学 (PK) 研究の急速な進歩により、臨床検査室で薬物ゲノム学検査が利用できるようになりました。疾病負担が増加するにつれて、より多くの研究開発と創薬の必要性も高まり、そのような医薬品の薬物ゲノム学と薬物動態学の臨床試験が増加しています。さらに、臨床試験とバイオシミラーへの投資は、予測期間中の市場成長にプラスの影響を与えると予想されます。
世界中でいくつかの薬理ゲノム学の実装イニシアチブが開始されています。2018年11月、Diagnomics Inc.は、米国で高度なジェノタイピングアレイに関する薬理遺伝子検査サービスを提供するためにトランスレーショナルソフトウェアと協力し、精密医療への道を開くと発表しました。このようなサービスの開始は薬理ゲノム学の進歩を反映しており、業界を前進させます。2021年4月、Jubilant Pharmaの子会社であるJubilant Pharmaは、インドで動物と健康な個人を対象に、市販のレムデシビル注射剤と比較したレムデシビルの新しい経口剤を使用した安全性と薬物動態の研究が成功したと発表しました。その結果、このような研究は検討されている業界の革新につながり、市場を拡大することになります。
慢性疾患の負担増加と新たな病気の出現により、ヘルスケア事業は急速に拡大しています。人材育成は業界のペースに追いついていません。重要な業務を遂行できる有能な人材が不足しているため、この分野では能力が著しく欠如しており、調査の予測期間中に計算生物学業界に悪影響を及ぼすことが予測されています。
医薬品と技術の進歩は、人間の健康に新しい時代をもたらしました。一方で、これらの医薬品は、資格のある専門家が必要な臨床研究を実施し、研究開発プロセスを監督して初めてその目的を果たすことができます。計算生物学市場では、世界中で熟練した労働力の不足が起こっており、これが市場の成長に影響を及ぼしています。
生物学とコンピュータ技術の融合により、現代人としての人々の世界における位置づけに対する認識は進化してきました。研究者は、コンピュータから人類の進化や遺伝的・解剖学的データに関する新たな知見を得ることができました。膨大なデータセットの取り扱いを容易にするために、データ交換、データストレージ、高性能コンピューティングが開発されました。製薬業界やバイオテクノロジー業界では、新しい医薬品や、タンパク質の相互作用をより深く理解する方法を模索しています。
さらに、市場の潜在的なトレンドの 1 つは、医薬品製造における高度な分析、ロボット工学、自動化の進歩と実装です。自動化、デジタル化、ロボット工学により、日常的な大量の研究や高度に専門化されたテストをリーズナブルな価格で実行できる、適応性の高い革新的な研究室が誕生しました。高度な自動化から大きな利益が見込まれる分析テストは、研究室の自動化に大きな利益をもたらすと予想されています。
世界の計算生物学市場シェアは、アプリケーション、ツール、サービス、エンドユーザー、地域別に区分されています。
アプリケーション別に見ると、世界の計算生物学市場は、細胞および生物学的シミュレーション、創薬および疾患モデリング、前臨床医薬品開発、臨床試験、および人体シミュレーション ソフトウェアに分類されます。
創薬と疾患モデリングは最大の株主であり、2030年までに19.6％のCAGRで93億6,500万米ドルの価値に達すると推定されています。さらに、ターゲット特定、ターゲット検証、リード発見、リード最適化に分類されます。創薬と疾患モデリングでは、ターゲット特定が市場を支配しています。計算生物学は、創薬プロセスを加速し、コストを削減し、医薬品の設計方法を変革する可能性があります。創薬プロセスにおけるターゲット特定段階の計算方法の増加により、セグメントの成長がすぐに促進されると予想されます。
前臨床医薬品開発は最も急速に成長している分野です。2030 年までに 73 億 6,500 万米ドルの予測値に達し、CAGR は 20.2% になると推定されています。さらに、薬物動態学と薬力学に分類されます。前臨床医薬品開発では、薬力学が市場を支配しています。
細胞および生物学的シミュレーション部門は、3番目に大きなシェアを占めています。2030年までに18.8%のCAGRで39億7,500万米ドルに達すると推定されています。さらに、計算ゲノミクス、計算プロテオミクス、薬理ゲノミクス、その他の細胞および生物学的シミュレーション（トランスクリプトミクス/メタボロミクス）に分類されます。計算ゲノミクスは、細胞および生物学的シミュレーション部門で最も大きなシェアを占めています。計算ゲノミクス部門の成長は、主にヒトゲノム配列決定によって推進され、遺伝子編集療法で対処できる遺伝子異常を特定します。
ツール別に見ると、計算生物学市場は、データベース、インフラストラクチャ (ハードウェア)、分析ソフトウェアおよびサービスに分類されます。
の データベースセグメントは最大の市場シェアを占め、予測期間中に19.3%という最高のCAGRを記録し、98億3,000万米ドルを占めると予測されています。データベースは特定の病気や生物によって異なり、核酸、タンパク質などに関連するさまざまな種類のデータを含めることができます。生物学的データベースの膨大なサイズは、分子モデリング、分子進化、マッピング、遺伝子発現パターンに関する生物学的疑問に答えるためのリソースを提供し、治療薬の構造ベースの設計に役立ちます。
企業や研究機関は、計算生物学の進歩のためにデータベースを共有するために協力しています。たとえば、2021年7月、DeepMindは欧州分子生物学研究所と提携して、ヒトプロテオームの3Dモデルのデータベースを作成しました。これには、ヒトゲノムによって発現される約20,000個のタンパク質が含まれます。したがって、さまざまな研究アプリケーションでのデータベースの使用が増えると、データベース市場の市場成長と需要が促進されるでしょう。
分析ソフトウェアとサービスは最も急速に成長しているセグメントであり、2030年までに20.2％のCAGRで88億7,500万米ドルの価値に達すると推定されています。分析ソフトウェアは、科学者が複雑な生物学的システムを理解するのに役立つ強力な計算ツールです。さまざまなデータベースを分析するためのソフトウェアとサービスの使用が増えているため、企業はソフトウェア業界への事業拡大に重点を置くようになっています。たとえば、2021年12月、BICOグループはBioseroを最大1億6,500万米ドルで買収する計画を発表しました。この買収により、同社は計算生物学ソフトウェアへの拡大という目標を達成することができました。したがって、このような要因は分析ソフトウェアとサービスの市場の成長を促進するのに役立ちます。
ハードウェアは3番目に大きなセグメントであり、2030年までに18.6%のCAGRで52億4,000万米ドルの価値に達すると予測されています。ハードウェアアクセラレータは、科学的発見のプロセスを迅速化するための技術的イネーブラーとして機能します。計算生物学では、FPGAベースの再構成可能なハードウェアプラットフォーム、グラフィックス処理ユニット、セルブロードバンドエンジン、マルチコアプロセッサなど、幅広いハードウェアアクセラレータプラットフォームが使用されています。グラフィックス処理ユニット（GPU）は、科学的計算を高速化するために頻繁に使用されます。このような要因は、計算生物学市場におけるハードウェアの需要を押し上げるのに役立ちます。
サービス別に見ると、世界の計算生物学市場は社内と契約に分類されます。
契約は最も支配的かつ最も急速に成長しているセグメントです。2030 年までに 19.6% の CAGR で 188 億 5,000 万ドルの期待値に達すると推定されています。契約ベースでソフトウェアとサービスを取得することは、アウトソーシング会社が特定の組織向けにソフトウェアを開発する場合の慣行です。このような契約ソフトウェアの価格は、アウトソーシング開発チームがさまざまな分野でより豊富な経験を持っているため、社内ソフトウェア開発よりも手頃です。
2021年12月、Iktosはダンディー大学と協力し、AIベースの逆合成分析を使用して、潜在的な前臨床候補と適切な特性を持つその他の新規化学物質を特定しました。これは、大学の創薬プログラムの1つにIktosの生成モデリング人工知能技術を適用することによって行われました。このような要因は、契約計算生物学市場の需要を高めるのに役立ちます。
社内計算生物学ソリューションは、2030 年までに 18.8% の CAGR で 50 億 3,000 万米ドルの価値に達すると予測されています。社内ソリューションを使用すると、企業の要件に応じて、あらゆるマイナー技術のカスタマイズ プロセスを最大限に活用できます。また、組織は開発プロセス中に適切な変更を加えて、ソフトウェアをビジネス ニーズに合わせて調整することもできます。
エンドユーザー別に見ると、世界の計算生物学市場は学術分野と産業・商業分野に分類されます。
産業および商業は、最大かつ最も急速に成長しているセグメントです。2030 年までに 19.7% の CAGR で 142 億 1,500 万米ドルの価値に達すると予測されています。計算生物学データベースとソリューションは、さまざまなデータセットを分析してさまざまな生物学的製品を生産するために、業界でますます使用されています。製薬会社やバイオ製薬会社は、核酸やタンパク質/アミノ酸の複数のデータベースを使用して、これらのソリューションを医薬品の発見と開発に使用しています。
製薬会社も、特定の遺伝子型と疾患の関連性を分析して発見するために、ゲノムデータベースに注目しています。さらに、特許切れが近づく医薬品が増える中、大手製薬会社はバイオ医薬品の製造に注力しており、計算生物学はこれらの製品の設計と開発において重要な役割を果たしています。したがって、上記の要因が予測期間中に市場の成長を牽引すると予測されています。
学術分野は、2030 年までに 19% の CAGR で 96 億 3,000 万米ドルに達すると予想されています。さまざまな計算生物学関連のソフトウェア、ハードウェア、データベースの開発に利用できる資金の増加は、学術分野における計算生物学市場の需要に大きく貢献する要因です。
地域別に見ると、世界の計算生物学の市場シェアは、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東およびアフリカ、南米に分かれています。
北米は最も支配的な地域市場です。2030年までに推定価値が109億6,500万米ドルに達し、CAGRは19.7%になると予測されています。計算生物学市場は、バイオインフォマティクス研究の増加、薬理ゲノミクスおよび薬物動態研究の増加、創薬および疾患モデリングプロセスにより、急速な成長が見込まれています。大手企業による投資の増加と製品発売数の増加も、市場の成長を後押しすると予想されています。
たとえば、2021年12月、Certara社は、新薬処方の評価、ヒトへの初回投与量の決定、臨床試験デザインの最適化、薬物間相互作用の予測など、医薬品開発プロセス全体で使用されるシミュレーターバージョン21をリリースしました。さらに、主要な市場プレーヤーによるパートナーシップやコラボレーションなど、能力拡大のための重要な取り組みも、市場の成長を加速させるでしょう。たとえば、2019年3月、米国を拠点とするRosa＆Co. LLCは、中外製薬株式会社と長期戦略研究契約を締結し、RosaのPhysioPD研究サービスを提供しました。したがって、このような要因が市場の成長を促進します。
ヨーロッパは2番目に大きい地域です。2030年までに19％のCAGRで70億6,000万米ドルの価値に達すると推定されています。ドイツの計算生物学市場は、創薬への注目の高まり、臨床試験数の増加、研究開発費の増加、ドイツの医療費の増加により成長すると予測されています。さらに、この国では創薬に対する需要が高くなっています。その結果、企業はパートナーシップ、買収、合併などの成長戦略を採用し、この国での存在感を高めています。したがって、上記の要因により、ドイツ市場は着実に成長すると予想されます。
アジア太平洋地域は最も急速に成長している地域です。2030年までにCAGR 20.6%で36億9,000万米ドルの価値に達すると予測されています。中国の計算生物学市場は、バイオインフォマティクス研究の増加、薬理ゲノミクスと薬物動態の臨床研究の増加、および医薬品設計と疾患モデリングの成長により拡大しています。中国での医薬品設計とモデリングの製品発売の増加が市場の成長を牽引しています。たとえば、2020年7月、テンセントはiDrugと呼ばれる独自のAI駆動型医薬品設計プラットフォームを立ち上げました。したがって、上記の要因から、中国の計算生物学市場は予測期間中に大幅な成長が見込まれます。
