2022 年,全球药物发现信息学市场规模为 29.6 亿美元。预计到 2031 年将达到 74.4 亿美元,预测期内(2023-2031 年)的复合年增长率为 10.8% 。计算机建模工具的日益普及以及高性能计算和 Web 服务的进步预计将刺激市场增长。
药物发现信息学,也称为计算药物发现或化学信息学,是指应用计算方法、算法和技术来加速新药的发现和设计。它结合了计算机科学、数据分析和化学原理来分析和解释大量生物和化学数据,最终有助于识别和开发潜在的治疗化合物。药物发现信息学在药物发现的早期阶段起着至关重要的作用,研究人员旨在识别可能针对特定疾病或病症的分子或化合物。它涉及整合各种数据源,包括遗传和蛋白质组学数据、化学数据库、临床试验数据和生物医学文献,以识别可以指导药物发现过程的模式、关系和见解。
药物发现信息学的关键方面之一是使用计算建模和模拟技术。这些方法使研究人员能够预测潜在候选药物的行为和特性,例如它们与靶蛋白的结合亲和力、药代动力学特性和潜在副作用。计算模型还可以协助虚拟筛选,即筛选大型化合物数据库以识别最有可能成为有效候选药物的化合物。此外,药物发现信息学还包括开发和利用有助于数据管理、可视化和分析的工具和软件平台。这些工具可帮助研究人员浏览复杂的数据集、分析化学结构和进行虚拟实验,最终加速药物发现并减少对昂贵且耗时的实验室实验的需求。
药物发现包括几个步骤,这些步骤依赖于计算机模拟工具来最大限度地降低复杂性。药物发现的第一阶段是确定先导化合物,这需要合成和分析许多衍生物。这可以通过计算机模拟建模工具实现。药物发现实验的成功在很大程度上取决于用于评估药物各个方面的工具的效率。本文使用的计算机模拟工具包括用于确定配体和蛋白质的 3D 模型的建模工具 — ADMET 调查 — 药物-配体相互作用的亲和力评估以及用于药理学分析的对接。这些是药物发现领域不可或缺的组成部分,可以使用特定的计算机模拟软件有效地识别。主要市场参与者都参与采用计算机模拟建模工具,因此预计将推动市场发展。
网络服务和计算技术的进步有望推动市场增长,这些技术通过快速生成大量信息来支持实验室化学家的决策,避免药物发现过程的延误。药物化学家现在正在使用发现信息学平台对配体-受体相互作用和并行库设计进行初步分析。计算信息学用于预测化学的软件技术进步将推动实验室信息学和科学创新的改进,预计将在未来几年推动增长。这组“前线”科学应用属于通常称为“实验室信息学”的软件类别,是重新定义发现信息学的关键组成部分,越来越多地被实验室化学家和生物学家使用。
市场整合主要归因于并购,信息服务以及由于信息平台成本高昂而导致的服务外包增加,预计将在很大程度上抑制药物发现信息市场的增长。此外,研发费用上升导致的价格下行压力也可归因于增长缓慢。就信息解决方案而言,新产品不会不断流入销售和市场。信息算法和服务成本较高导致市场参与者选择外包服务,对新型 IT 解决方案的开发产生负面影响,从而大大抑制增长。市场参与者参与使用不同的外包服务合作模式。
癌症和其他传染病等慢性病发病率的上升为药物开发商创造了丰厚的机会。根据美国国家癌症研究所的数据,到 2030 年,新增癌症病例数预计将增加到 2360 万。根据美国癌症协会发布的《2020 年癌症事实与数据》,癌症是美国第二大死亡原因,预计 2020 年将新增 180 万例癌症病例和 606,520 例相关死亡病例。这意味着美国有近 1,660 人死亡。根据 2021 年 2 月发表的文章,估计 2020 年全球报告的癌症死亡人数约为 1000 万,新增癌症病例为 1930 万。全球最常见的四种癌症类型是乳腺癌、肺癌、肠癌和前列腺癌。慢性病新病例推动了该领域的研发。
学习期限 | 2019-2031 | CAGR | 10.8% |
历史时期 | 2019-2021 | 预测期 | 2023-2031 |
基准年 | 2022 | 基准年市场规模 | USD 2.96 Billion |
预测年份 | 2031 | 预测年份 市场规模 | USD 7.44 Billion |
最大的市场 | 北美 | 增长最快的市场 | 欧洲 |
根据地区,全球药物发现信息学市场分为北美、欧洲、亚太、拉丁美洲和中东和非洲。
北美是全球药物发现信息学市场最重要的股东,预计在预测期内的复合年增长率为 10.5%。北美市场包括美国和加拿大。传染病和肿瘤疾病的发病率较高,预计将推动对信息学解决方案的需求,以帮助药物发现和开发。好吧,明确的监管框架负责提高市场参与者的渗透率,从而产生工业收入。该地区下一代测序和化学实验室的同步发展是药物发现信息学增长的最大影响因素。由于这些部分是资本密集型的,高研发投资市场相互补充;它们相互关联的发展依赖性是其发展不可或缺的一部分。
预计欧洲在预测期内的复合年增长率将达到 10.6%。欧洲在药物发现信息学市场份额方面仅次于北美。随着欧洲大学与信息学解决方案提供商之间的国际合作,预计欧洲信息学市场也将在预期期间大幅扩张。欧洲医学信息学联合会 (EFMI) 等组织通过基于信息学的平台实现数据管理,从而推动市场增长。
亚太地区是传染病患者的大本营,因此有望推动市场增长。由于该地区占世界人口的 60%,低发病率意味着感染人数众多。印度和澳大利亚等新兴经济体也为亚太地区其他地区的收入份额和增长做出了贡献。随着外包服务的势头强劲,越来越多的亚洲国家参与创建基础设施,预计将通过政府投资和学术创新来支持药物研发。预计这将通过外包信息服务增加收入,从而扩大该地区的市场。
在拉丁美洲,该地区安装的测序仪数量的增加预计将推动该地区对数据分析平台和算法解决方案的需求。然而,市场实体的缺乏归因于通过外包信息服务来支持从美国和加拿大等主要地区创收。
在中东和非洲开展临床试验具有患者多样性、成本优势、基础设施和世界一流的医疗设施等优势。许多地区正在开始适应全球标准,并与其他全球 CRO 合作以彰显其存在。
全球药物发现信息学市场分为工作流程、模式和服务。
根据工作流程,全球市场分为发现信息学和开发信息学。
发现信息学领域在全球市场中占据主导地位,预计在预测期内的复合年增长率为 10.6%。本研究的发现信息学包括线索识别、验证、检测开发和线索生成信息学解决方案。由于上述细分市场对信息学解决方案的采用率较高,发现信息学在 2020 年占据了相当大的收入份额。药物发现是一个复杂而漫长的过程。任何新药的商业化都需要七年以上的时间,并且需要大量投资。许多药物在临床试验阶段失败,导致收入大幅损失。信息学为制造商提供了一种减少研发支出和降低失败率的新方法。
根据模式,全球市场分为外包信息学和内部信息学。
外包信息学领域在全球市场占据主导地位,预计在预测期内的复合年增长率为 10.5%。由于外包服务的采用率高于内部服务,外包药物发现信息学在 2020 年占据了市场份额的主导地位。主要参与者在药物发现和开发的各个步骤中使用外包服务,包括分析、物流和试验数据管理中的信息学解决方案,导致该领域在药物发现信息学市场中占有更大的份额。计算机药物设计所需的计算支持非常昂贵,这刺激了对这些服务进行外包的需求。行业内外包药物信息学解决方案的不同合作模式,如合资企业、战略伙伴关系、价格竞争和项目选择,为预期的增长提供了潜在的途径。
根据服务,全球市场分为序列分析平台、分子建模、对接、临床试验数据管理等。
序列分析平台领域占据全球市场主导地位,预计在预测期内的复合年增长率为 12%。序列分析平台在 2020 年占据最大份额,原因是其价格降低导致采用率提高。根据美国国家人类基因组研究所的数据,自 2000 年启动第一个人类基因组计划以来,基因组测序成本已显着下降。下图显示了对一百万个碱基 (1 Mb) 进行测序的成本呈指数下降。