NGSデータ分析市場 サイズと展望 2023-2031

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NGSデータ分析市場の成長要因

NGSプロトコルに基づく学術研究の増加

NGSは、ゲノムおよびプロテオーム研究のための学術研究機関で広く採用されています。例えば、オランダのワーゲニンゲン大学は、Bionano GenomicsのSaphyrシステム、Illumina MiSeq、Pacbio Sequel、10XGenomics Chromiumを導入し、ゲノムde novoシーケンス、リシーケンス、遺伝子発現解析（RNA-seq）、small-RNAシーケンス、SNP解析および変異発見、ゲノムワイドメチル化研究、超ディープアンプリコンシーケンス、DNA-タンパク質相互作用解析（ChIP-seq）、およびバイオインフォマティクス解析を実施しています。がん、神経変性疾患や認知症、行動・精神疾患、心血管疾患、自己免疫疾患、免疫疾患、代謝疾患といった複雑な疾患におけるターゲットNGSの導入増加が、市場の成長を牽引すると予想されています。

大規模シーケンサーデータを解析するための効率的なアルゴリズムとツールへの需要

次世代シーケンシング（NGS）技術は、従来の技術では研究できなかった生物学的情報の解明に貢献してきました。しかしながら、データの保存、管理、アクセス、解析といった課題が、市場に潜在的な研究開発の機会をもたらし、市場の成長を後押しすると期待されています。ハイスループットシーケンサーを使用する研究コミュニティは、シーケンシング情報の処理とアーカイブ化のために、研究室情報管理システム（LIMS）などのソフトウェアシステムを求めていることが分かっています。

これらの情報システムは解析フローの監視にも役立つため、データ分析ソリューションの導入率向上が期待されます。リードアライメントのスケーラビリティを実現するリードマッピングツールの性能向上に関する研究は、予測期間中の拡大を後押しすると予想されます。NGSデバイスによって生成されるより大規模なデータセットを処理できるツールの開発は、データ解析の効率化を促進すると期待されます。

市場の制約

配列圧縮とデータ保存における課題

NGSは臨床研究を可能にしましたが、これらの技術によって生成される膨大な量のデータの管理は依然として困難です。生物学的配列をアクセスおよび保存可能な方法で圧縮することは、継続的な研究課題となっています。生成されたデータを圧縮するための参照圧縮アルゴリズムの開発研究は行われていますが、スケーラビリティと圧縮率は依然として克服すべき課題の一部です。さらに、品質スコアと配列圧縮の処理も、研究コミュニティが直面するもう一つの課題です。 NGS技術の導入におけるこのような課題は、データ分析ソリューションの導入を阻害すると予想されます。

市場機会

クラウドコンピューティングとデータ統合における技術進歩の導入

NGSで生成されたデータを処理するためのクラウドコンピューティング環境の導入は、NGSデータ分析ソリューションの導入において重要な役割を果たしてきました。クラウドコンピューティングは、パフォーマンスと費用対効果の両面でデータ分析に効率的に機能することが分かっています。Microsoft、Google、Amazonなどの企業は、このデータの保存と分析に必要な計算能力のためのソリューションを提供しています。

クラウドコンピューティングプラットフォームは、膨大なNGSシーケンスデータの分析と処理を支援するデータ統合ツールの技術進歩をもたらしました。技術の進歩により、近い将来、市場の成長機会が生まれることが期待されます。さらに、市場プレーヤーはクラウドベースのソリューションを開発し、合併や買収にも取り組んでいます。

• 例えば、2021年10月、BioNano Genomics, Inc.は、ゲノミクス分野における変異解析プラットフォームの拡張を目的として、BioDiscoveryを1億米ドルで買収しました。

リード長に関する洞察

ショートリードシーケンシング分野は市場への最大の貢献者であり、予測期間中に12.92%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。ショートリードシーケンシングデータの解析には幅広いアルゴリズムとアライメントツールが利用可能であるため、解析期間を通じて最大の収益を生み出す分野になると予想されます。ハイスループットシーケンシング（HTS）データでは、TopHat、Bowtie2、STAR、BWA、Minimap2、HISAT2が一般的に使用されているアライメントツールです。さらに、ショートリードシーケンシングデータ解析市場のリーディングカンパニーであるイルミナは、バリアントコール、DNA配列アライメント、データ可視化のためのプッシュボタンツールなど、幅広いショートリードシーケンシングデータ解析ツールを提供しています。

製品インサイト

サービスセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に14.85%のCAGRで成長すると予想されています。NGSはコストとスピードの面で有利ですが、多くの研究機関は、生成されたデータを解析するための計算インフラと有資格者の不足により、NGSを導入することができません。そのため、データの解釈、解析、管理の体制が整っていない研究機関は、他の市場参加者が提供するプラットフォームやサービスを利用しています。Genoplex Bioinformatics Services、Toldot Geneticsなどです。 Igenbio, Inc. などは、アノテーション、マッピング、バリアントコール、エクソーム解析などのサービスを提供する企業です。

ワークフローインサイト

NGS三次データ解析セグメントは世界市場を席巻しており、予測期間中に15.40%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。三次データ解析は、一次データ解析と二次データ解析の中で最も困難なステップです。三次解析の中核となるのは、シーケンスデータで生成されたバリアントの臨床的意義を解釈または決定することです。このステップには、観察されたバリアントの生物学的分類、これらのバリアントの臨床的意義の特定、治療選択肢におけるこれらのバリアントの活性、そして臨床現場への適用可能性が含まれており、治療推奨の策定にも役立ちます。しかし、三次データ解析には標準化の欠如という課題があります。QIAGENなどの企業は、対象顧客と協力して商用製品を設計し、固有のバイアスを排除または低減するために第三者機関による検証を行っています。各社は標準化に取り組んでいます。

Mode Insights

社内データ分析セグメントは市場への最大の収益貢献分野であり、予測期間中に14.77%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。社内NGSデータ分析には、NGSを用いた疾患検査・診断に携わりながら、利用可能な技術とソフトウェアツールを使用して独自のデータ分析を行っている企業が含まれます。このセグメントで事業を展開する企業は急速に増加しています。同様に、NGS研究を行っている多くの研究機関や学術機関は、社内サービスにアウトソーシングされたデータ分析の2倍以上の年間予算を割り当てていることが確認されています。さらに、社内データ分析インフラストラクチャは、組織内でNGSデータ分析ワークフローを設計および実装する際の柔軟性を高めます。

エンドユーザーインサイト

学術研究セグメントは世界市場を支配しており、予測期間中に13.93%のCAGRを示すと予測されています。 NGS技術のコスト低下に伴い、データ解釈を必要とするプロジェクトにおいて、様々な学術機関や研究センターでNGSソフトウェアとデータ解析プラットフォームの利用が増加しています。データ分析に関するワークショップやトレーニングセッションの開催が、学術研究における大きな割合を占めていると考えられます。さらに、研究センターではデータ分析ソフトウェアや計算ツールを扱う熟練した専門家の数が徐々に増加しており、この分野の収益拡大が期待されています。様々な研究機関が、シーケンスデータ分析ソリューションに関する知識を高めるオンサイトバイオインフォマティクスコースやトレーニングプログラムを提供しており、学術研究の収益創出に貢献しています。

地域別インサイト

北米は、世界のNGSデータ分析市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に18.47%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。北米は、イルミナ、サーモフィッシャーサイエンティフィック、アジレントテクノロジーなどの多くの主要企業に加え、この地域でデータ分析ソフトウェアを導入している複数の組織の存在により、大幅な成長が見込まれています。多くのNGS研究プロジェクトは米国とカナダの大学で実施されており、NGSソフトウェアツールの需要が高まっています。パーソナライズ医療、コンパニオン診断、そしてNGSの著しい進歩が、この地域の市場シェアの大部分を占めています。

さらに、プロセスの最適化とコスト削減への重点が高まり、臨床プロセス全体のターンオーバータイムが短縮されることで、業界に大きな成長機会が生まれると予想されます。これらの分野は資本集約型であるため、多額の研究開発費が必要です。 Illumina, Inc.とArcherDx, Inc.は、2020年1月に複数年にわたるパートナーシップを締結し、NGSベースの腫瘍学検査とコンパニオン診断へのアクセスを向上させ、治療薬の選択と個別化モニタリングを促進しています。

欧州のNGSデータ分析市場動向

欧州は、予測期間中に9.14%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。欧州の次世代シーケンシングデータ分析市場の成長は、ゲノム解析プラットフォームの技術開発の進展と、当局による取り組みの増加に起因しています。政府当局は、NGSデータ分析と関連技術に関する認知度を高めるため、会議の開催、国際的な企業への事業優遇措置の提供、セミナーの開催などを積極的に支援しています。例えば、2017年3月、欧州委員会（EC）は、抗菌薬耐性への対応におけるNGS技術の役割と活用について議論するセミナーを開催しました。このセミナーでは、この疾患に対する様々なプラットフォームとデータ分析ソリューションに焦点が当てられました。

さらに、ヨーロッパではNGS技術と関連データ分析ソフトウェアの範囲を拡大するための多くのプログラムが実施されています。例えば、欧州加盟国が主導するCOSTアクションには、バイオインフォマティクス専門家、生物医学科学者、コンピューター科学者が参加し、それぞれの専門知識を活用してNGSデータの効率化と統合化に取り組んでいます。この活動により、ヨーロッパのグループがNGS技術から大きな恩恵を受けられるようになることが期待されています。NGS技術と関連ソフトウェアの開発状況を継続的に監視することで、パートナーは将来のNGS活用機会に向けてソフトウェア製品を迅速に開発できるようになると期待されています。

アジア太平洋地域は、予測期間中に最も高い成長率を示すと予想されています。この地域の多くのゲノムプログラムは、ゲノミクスを医療に統合することに注力しており、その結果、NGS技術が活用されています。例えば、オーストラリアン・ゲノミクス（Australian Genomics）またはオーストラリアン・ゲノミクス・ヘルス・アライアンスは、ゲノミクスを医療に統合することを目指す80以上の組織からなる共同研究パートナーシップです。さらに、この地域におけるNGS技術と関連ソフトウェアの利用可能性を高めるために、複数の企業による開発が期待されています。2022年3月、Vela Diagnosticsは、RNAおよびDNAバイオマーカーを検出できる2つのNGSベースのパネル、Comprehensive（525遺伝子）とFocused（60遺伝子）を発表しました。

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NGSデータ分析市場のトップ競合他社

1. Illumina, Inc.
2. Hoffmann-La Roche Ltd.
3. Agilent Technologies
4. Eurofins
5. Thermo Fisher Scientific, Inc.
6. Bio-Rad Laboratories, Inc.
7. Congenica Ltd.
8. WuXiNextCODE
9. QIAGEN
10. Partek Incorporated
11. DNAnexus, Inc.
12. DNASTAR, Inc.
13. Golden Helix

最近の開発状況

• 2023年3月 - クラウドネイティブのヘルスケアソフトウェア企業であるSOPHiA GENETICSは、QIAGEN N.V.との新たな提携を発表しました。この提携により、QIAseq試薬技術とSOPHiA DDMTMプラットフォームを統合し、次世代シーケンシング（NGS）による腫瘍解析の精度向上を実現します。
• 2023年3月 - DNAシーケンシングおよびアレイベース技術の世界的リーダーであるIllumina Inc.は、Connected Insightsを発表しました。この新しいクラウドベースのソフトウェアは、臨床次世代シーケンシング（NGS）データの三次解析を可能にします。