シングルセルバイオインフォマティクスソフトウェアおよびサービス市場 サイズと展望 2025-2033

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市場成長要因

個別化医療への需要の高まり

シングルセルシーケンシングの進歩は、個々の細胞レベルで遺伝子発現を解析し、個々の細胞に合わせた治療法の開発に不可欠な固有の分子プロファイルを明らかにすることで、個別化医療に革命をもたらしています。この機能は、がん、神経疾患、自己免疫疾患などの複雑な疾患において特に重要です。

これらの疾患の有病率が増加するにつれて、患者固有のバイオマーカーを特定するためのシングルセルバイオインフォマティクスの採用が増加しています。これらのバイオマーカーは診断精度を高め、より効果的で個別化された治療法の開発をサポートし、患者の転帰を改善します。

• 例えば、2024年9月、Conectado Inc.はホリスター高校と提携し、AIとバイオインフォマティクスのブートキャンプを開始し、進化するこれらの分野における将来の労働力需要に備え、学生を育成しました。

シングルセルシーケンシングにおける技術の進歩

空間トランスクリプトミクスやシングルセルマルチオミクスなどの新興技術は、細胞の挙動や組織構造に関するこれまでにない知見を提供することで、大きな成長を促進しています。空間トランスクリプトミクスは、研究者が空間的コンテキストを維持しながら組織内の遺伝子発現をマッピングすることを可能にします。一方、シングルセル・マルチオミクスは、ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクス、エピゲノミクスのデータを個々の細胞レベルで統合します。

これらのイノベーションは、複雑な分子相互作用の解明、疾患理解の深化、標的療法や精密医療の開発の加速化を通じて、生物学研究に革命をもたらしています。

• 2024年6月、HiGenoMB傘下のHi-Gx360シーケンシング＆バイオインフォマティクスサービスは、ISO/IEC 17025:2017に基づき、米国国家試験・校正機関認定委員会（NABL）の認定を取得し、シーケンシングおよびバイオインフォマティクスサービスにおける卓越性を強化しました。

市場の制約

技術コストの高さとデータ統合の課題

シングルセルバイオインフォマティクスの導入は、高度なハードウェア、ソフトウェア、そして専門知識に必要なコストの高さによって大きく阻害されています。これらの費用は特に小規模な研究機関にとって大きな負担となり、この分野への参入を阻んでいます。さらに、データストレージと計算リソースに関連する莫大なコストも市場の成長を阻害しています。

もう一つの重要な課題は、様々なプラットフォームから得られる異種のシングルセルデータセットの統合であり、標準化と相互運用性を複雑化させています。こうした統合の難しさは、研究者が信頼性の高い結論を導き出す能力を制限し、より広範な導入を阻害しています。これらの障壁を克服することは、多様な研究環境においてシングルセルバイオインフォマティクスのアクセス性と有用性を拡大するために不可欠です。

市場機会

シングルセル技術による免疫プロファイリングとがん研究の潜在市場

シングルセル技術は、免疫細胞と腫瘍微小環境の不均一性に関する詳細な知見を提供することで、免疫プロファイリングとがん研究に革新的な機会をもたらします。免疫プロファイリングにおいて、これらの技術は特定の細胞サブセット、機能状態、および免疫応答の特定を可能にし、免疫療法とワクチン開発の進歩を促進します。

がん研究において、シングルセル解析は腫瘍の不均一性、薬剤耐性、および転移経路の解明に役立ち、正確な診断と個別化治療につながります。個別化治療の需要の高まりと、マルチオミクスおよび空間解析の急速な導入に伴い、シングルセル技術はこれらの分野に革命をもたらすと見込まれています。

• 例えば、2024年7月、キュリー研究所はシングルセル手法によるバイオロジー2.0の加速を強調し、より深い組織メカニズム研究を可能にし、細胞生物学を新たな時代へと前進させることを強調しました。

製品インサイト

ソフトウェアソリューションは、複雑なデータ分析と可視化を可能にする上で重要な役割を果たしているため、市場をリードしています。10x GenomicsのLoupe BrowserやIlluminaのDRAGEN Bio-IT Platformなどのツールは、大規模なデータセットを効率的に処理するために不可欠です。AIを搭載したプラットフォームは、データ解釈を簡素化するスケーラブルでユーザーフレンドリーなインターフェースを提供します。データ駆動型の洞察に対する需要の高まりと、シングルセルデータセットの複雑性の高まりが、このサブセグメントの成長を牽引し、ソフトウェアソリューションがバイオインフォマティクスにおける主要な力としての地位を確立しています。

アプリケーションインサイト

腫瘍学は、腫瘍の不均一性の研究、がんバイオマーカーの発見、腫瘍微小環境の理解に不可欠なシングルセルバイオインフォマティクスにおいて最大の市場シェアを占めています。Bio-Radのシングルセル遺伝子発現ソリューションなどのプラットフォームは、高い感度と特異性を備えて設計されており、がん研究向けにカスタマイズされています。がんの世界的な蔓延と、腫瘍学研究における精密医療のニーズの高まりは、このサブセグメントの急速な拡大を牽引する主要な要因であり、腫瘍学におけるシングルセル技術のさらなる進歩と導入を促進しています。

テクノロジーインサイト

次世代シーケンシング（NGS）は、シングルセルバイオインフォマティクスにおいて最も急速に成長している技術であり、トランスクリプトミクスやエピゲノミクスで広く使用されています。10x GenomicsのChromiumやIlluminaのNovaSeqなどのプラットフォームは、ハイスループットで高解像度のシーケンシングを提供し、包括的なシングルセル解析を可能にします。広範かつ詳細なデータセットを生成できるNGSの能力は、現代の研究に不可欠なものであり、その急速な導入を促進しています。この技術はゲノム研究、特にシングルセルシーケンシングに革新的な影響を与えており、NGSをバイオインフォマティクスの革新と成長の最前線へと押し上げています。

エンドユーザーインサイト

学術機関と研究機関は、シングルセルバイオインフォマティクスの最大のエンドユーザー基盤であり、ゲノミクス研究を牽引しています。ヒト細胞アトラスなどの取り組みは、バイオインフォマティクスツールを用いて、組織全体にわたる細胞の種類と状態をマッピングしています。大規模な研究資金と最先端技術へのアクセスが、この分野の成長を牽引しています。さらに、製薬会社は創薬や精密医療のためにシングルセルバイオインフォマティクスを採用しています。また、バイオインフォマティクスのアウトソーシングのための費用対効果の高いソリューションを提供する受託研究機関（CRO）も成長を続けています。

企業の市場シェア

世界市場の主要企業は、製品ラインナップの強化と市場プレゼンスの拡大を目指し、先進技術への積極的な投資を行っています。これらの企業は、ポートフォリオの強化とイノベーションの推進を目指し、協業、買収、パートナーシップといった戦略を推進しています。

10x Genomics：市場の新興企業

10x Genomicsは、シングルセル解析市場における有力企業であり、ハードウェア、ソフトウェア、そして化学を統合した包括的なソリューションを提供することで、シングルセル生物学に関する高解像度の知見を提供しています。同社のChromiumプラットフォームは、シングルセルシーケンシングアプリケーションに広く採用されています。遺伝子シーケンシングの主要企業であるイルミナは、戦略的な動きとして、10x Genomicsの直接的な競合企業であるFluent BioSciencesを買収しました。これは、この市場における競争のダイナミクスを示唆しています。

最近の動向

• 2024年12月、10x Genomicsは特許侵害訴訟において、Bruker Corporationに対して、恒久的な差止命令を取得しました。デラウェア州連邦地方裁判所は、10x Genomicsの訴えを認め、Bruker社に対し、同社のGeoMxデジタル空間プロファイラーおよび関連製品を米国内で製造、使用、販売することを禁じる判決を下しました。この差し止め命令は2025年1月に発効予定で、2023年11月18日より前に同装置を設置した既存のGeoMxユーザーには、当該製品の使用を差し止める条項が含まれています。

地域別インサイト

北米は、堅牢なバイオインフォマティクス基盤、ゲノミクス研究への潤沢な資金提供、そして最先端技術の早期導入により、世界市場で最大の市場シェアを占めています。NIHやHuman Cell Atlasといった組織は、シングルセルゲノミクスプロジェクトの推進に多大なリソースを投入しており、成長をさらに加速させています。

さらに、この地域の革新的なエコシステムは、学術機関、バイオテクノロジー企業、そしてテクノロジー企業の強力なネットワークを含み、バイオインフォマティクスソリューションの継続的な進歩を促進しています。 10x Genomics、Illumina、Fluidigmといった主要市場プレーヤーは、強力な研究開発能力を活かし、目覚ましい事業展開を行っています。

• 例えば、米国で開発されたIlluminaのDRAGEN Bio-ITプラットフォームは、高速かつ高精度なシングルセルデータ処理に広く利用されており、この地域のバイオインフォマティクス革新におけるリーダーシップを示しています。
• 米国は、バイオテクノロジーへの多額の投資とゲノム研究を支える強固なインフラに牽引され、シングルセルバイオインフォマティクス市場の最前線に立っています。有力なバイオインフォマティクス企業や学術機関の存在は、高度なシングルセル解析ツールの革新と導入を促進しています。国立衛生研究所（NIH）からの資金提供などの政府の取り組みも、市場の成長をさらに促進しています。

アジア太平洋地域のシングルセルバイオインフォマティクスソフトウェアおよびサービス市場動向

アジア太平洋地域は、医療費の増加、精密医療への関心の高まり、そして研究開発活動の拡大に支えられ、シングルセルバイオインフォマティクス市場において最も急速な成長を遂げています。中国はゲノミクス研究の主要拠点として際立っており、精密医療イニシアチブなどの重要な政府主導の取り組みが市場の拡大を牽引しています。日本は、強力な学術・産業基盤に支えられたバイオテクノロジーとシングルセルテクノロジーの進歩で知られています。

一方、インドの急速な成長を続けるバイオテクノロジー分野と、産学連携の強化は、この地域の発展をさらに推進しています。

例えば、中国に拠点を置くBGI Genomicsは、シングルセルシーケンシングプラットフォームとバイオインフォマティクスソリューションに多額の投資を行い、大規模ゲノミクス研究における主要プレーヤーとしての地位を確立しています。

• 中国は、バイオテクノロジーの急速な進歩と精密医療への関心の高まりにより、シングルセルバイオインフォマティクス分野において重要なプレーヤーとしての地位を確立しています。政府による資金援助や優遇政策を通じた支援は、この分野の研究開発を促進しています。学術機関とバイオテクノロジー企業との連携により、シングルセル解析技術の導入が加速し、市場拡大に貢献しています。
• 日本におけるバイオテクノロジーと精密医療への投資は、シングルセルバイオインフォマティクス市場の成長に貢献しています。高齢化と先進医療ソリューションへの注力は、革新的な技術の導入を促進しています。政府機関、学術機関、そして産業界の関係者間の連携は、シングルセル解析の研究開発を促進しています。
• ドイツは、研究開発に力を入れており、整備された医療インフラと相まって、シングルセルバイオインフォマティクスソリューションの導入を促進しています。ゲノム研究と個別化医療への取り組みを推進する同国の姿勢は、市場の成長を促進する環境を育んでいます。研究機関と産業界との連携は、シングルセル技術の開発と応用をさらに促進しています。
• 英国におけるゲノミクスと個別化医療への注力は、シングルセルバイオインフォマティクス市場の成長を牽引しています。 10万ゲノムプロジェクトのような取り組みは、高度なバイオインフォマティクスツールを臨床現場に統合する道を切り開きました。学術機関とバイオテクノロジー企業の強力なネットワークが継続的な研究開発を支え、単一細胞解析におけるイノベーションを促進しています。
• フランスは、バイオメディカル研究と個別化医療の推進に注力しており、単一細胞バイオインフォマティクスソリューションの導入を後押ししています。ゲノム研究の促進を目的とした政府の取り組みや資金提供プログラムは、市場の成長に貢献しています。また、一流の研究機関やバイオテクノロジー企業の存在は、様々な医療分野における単一細胞技術のイノベーションと応用を促進しています。
• カナダは、ゲノミクスとプレシジョンヘルスの取り組みに注力しており、単一細胞バイオインフォマティクス市場を牽引しています。個別化医療研究への政府の資金提供と支援は、高度なバイオインフォマティクスツールの開発と導入を促進しています。大学、研究機関、そして産業界との連携により、オーストラリアのシングルセル解析能力が向上しています。
• オーストラリアは、バイオメディカル研究への投資と個別化医療への注力により、シングルセルバイオインフォマティクス市場の成長に貢献しています。ゲノム研究を支援する政府の取り組みや、学術機関とバイオテクノロジー企業との連携がイノベーションを促進しています。臨床研究における高度なバイオインフォマティクスツールの導入は、医療成果の向上に向けたオーストラリアのコミットメントを如実に示しています。

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シングルセルバイオインフォマティクスソフトウェアおよびサービス市場のトップ競合他社

1. 10x Genomics
2. Illumina
3. Bio-Rad Laboratories
4. Fluidigm Corporation
5. Becton Dickinson (BD)
6. Qiagen
7. PerkinElmer
8. SAS Biosciences
9. Partek Incorporated
10. Seven Bridges Genomics

最近の開発状況

2024年4月 - Takara Bio USA Inc.において、Takara Bio Inc.の完全子会社であるShastaTMシングルセルシステムが導入されました。これは、十分に検証された化学反応とユーザーフレンドリーなバイオインフォマティクスツールを備えた、自動化されたハイスループットNGSソリューションであり、腫瘍学研究のための新規バイオマーカーの発見を促進します。

アナリストの見解

当社のアナリストによると、世界市場は、精密医療、ゲノミクス、細胞生物学の進歩に牽引され、大幅な成長が見込まれています。疾患研究、創薬、個別化医療における単一細胞解析の需要の高まりは、高度なバイオインフォマティクスツールの導入を加速させています。主要企業は、研究者のニーズを満たすために、AI搭載アルゴリズム、クラウドベースのプラットフォーム、そしてユーザーフレンドリーなソフトウェアに注力しています。

マルチオミクスデータとスケーラブルなサービスの統合は、より深い生物学的洞察を可能にする変革的な開発です。高コストやデータ標準化などの課題はあるものの、継続的なイノベーションと、学術界、バイオテクノロジー、ITセクター間の連携強化が、市場の急速な拡大を促進すると予想されます。これは、現代の生物学研究とヘルスケアソリューションの進歩における単一細胞バイオインフォマティクスの重要な役割を浮き彫りにしています。