Tamaño del mercado de la ingeniería de proteínas, participación, crecimiento y análisis de la industria, por tipo (diseño de proteínas racionales, diseño de proteínas irracionales), por aplicación (escuela de posgrado, laboratorio, compañía médica, otra) y ideas regionales y pronósticos para 2035

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Descripción general del mercado de la ingeniería de proteínas

Se proyecta que el tamaño del mercado mundial de ingeniería de proteínas se valore en USD 2.07 mil millones en 2025, crecerá constantemente a USD 2.33 mil millones en 2026 y se espera que alcance los USD 14.48 mil millones para 2035, manteniendo una tasa compuesta anual de 12.9% durante el período de pronóstico 2025-2035.

La disciplina de la ingeniería de proteínas es un área de investigación en expansión dedicada a los diseños de proteínas nuevas o mejoradas para su uso en varios sectores, incluidas la atención médica, la biotecnología, la agricultura y la industria alimentaria. Al usar enfoques de novo como la evolución dirigida y el diseño racional, los científicos "diseñan" proteínas basadas en requisitos como la necesidad de tener medicamentos o enzimas productivas en las industrias biofarmacéuticas. Este crecimiento se debe a la creciente demanda de proteínas terapéuticas, el desarrollo de la bioinformática robusta y las herramientas computacionales, y la amplia gama de usos para aplicaciones de biología sintética. La ingeniería de proteínas es un imperativo crítico en la salud global: innovación en terapéutica precisa y atención médica, problemas verdes para la salud y más. El aumento de los fondos para la investigación, así como las relaciones multilaterales entre las organizaciones académicas, industriales y gubernamentales impulsan nuevos desarrollos y mercados.

Hallazgos clave

Impacto Covid-19 

El mercado de ingeniería de proteínas tuvo un efecto negativo debido a la interrupción en la cadena de suministro durante la pandemia de COVID-19

La pandemia Global Covid-19 no ha sido sin precedentes y asombrosas, con el mercado experimentando una demanda más baja de la anticipada en todas las regiones en comparación con los niveles pre-pandémicos. El repentino crecimiento del mercado reflejado por el aumento en la CAGR es atribuible al crecimiento y la demanda del mercado que regresa a los niveles pre-pandemias.

Ha habido varios riesgos de CoVID-19 hacia la participación del mercado de la ingeniería de proteínas, debido al cierre de los laboratorios, se detienen en ensayos clínicos en curso y nuevos lanzamientos de productos. Continiendo la pandemia, había menos fondos disponibles para proyectos no relacionados con Covid y, como tal, el progreso en proteínas terapéuticas y proyectos similares fue limitado. Además, las interrupciones de la cadena de suministro afectaron la disponibilidad de reactivos necesarios, así como equipos para el estudio. Esto dio como resultado una redirección de atención hacia la pandemia y lejos de la ingeniería de proteínas por parte de muchas organizaciones. Mientras que la crisis subrayó la importancia del campo en el desarrollo de diagnósticos y tratamientos, el avance del mercado en la mayoría de los sectores relevantes para la esfera, estancó y ralentizó el progreso en los campos interdisciplinarios que dependen de las soluciones de ingeniería de proteínas.

Últimas tendencias

Adopción creciente de inteligencia artificial en el mercado de ingeniería de proteínas para impulsar el crecimiento del mercado

Un tema emergente evidente en el mercado de ingeniería de proteínas es el uso de inteligencia artificial y aprendizaje automático en el diseño y optimización de proteínas. Los sistemas automatizados inteligentes aceleran el modelado de proteínas, usan modelos altamente precisos para identificar estructuras de proteínas y discernir mejoras funcionales que conducen a tiempos más rápidos y disminuyeron los gastos en el desarrollo de proteínas. Estas herramientas mejoran la productividad del método sistemático y de la "fuerza bruta" en el diseño de proteínas y abren nuevas oportunidades en el tratamiento de enfermedades utilizando proteínas terapéuticas, producción de enzimas eficientes y biología sintética. Se cree que el avance de la IA mejora la innovación, mejora la precisión y extiende la aplicación de tecnologías de ingeniería de proteínas en varios campos.

• Según los Institutos Nacionales de Salud de los EE. UU. (NIH), se registraron más de 3.200 estudios de ingeniería de proteínas en 2022, destacando la creciente adopción del diseño racional y las técnicas de evolución dirigidas en el desarrollo de drogas y enzimas.

• Según la Organización Europea de Biología Molecular (EMBO), más del 65% de los estudios de estructura de proteínas recientemente publicados en 2021 utilizaron variantes de proteínas de ingeniería, lo que refleja una tendencia creciente hacia la optimización funcional en las aplicaciones de investigación.

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Segmentación del mercado de ingeniería de proteínas

Por tipo

Según el tipo, el mercado global se puede clasificar en el diseño racional de proteínas, el diseño de proteínas irracionales

• Diseño de proteínas racionales: despliega los modelos de computadora para predecir la necesidad de cambios en las proteínas para que las propiedades específicas se logren dentro de la precisión y la rápida.

• Diseño de proteínas irracionales: dividido en dos categorías principales que emplean a posibilidades y procedimientos de selección para identificar proteínas superiores sin comprender su conformación.

Por aplicación

Basado en el análisis de la industria, el mercado global se puede clasificar en la escuela de posgrado, el laboratorio, la compañía médica y otros

• Escuela de posgrado: las universidades contribuyen al desarrollo de la ciencia de la ingeniería de proteínas y crean nuevos profesionales.

• Laboratorio: los laboratorios de investigación exponen bio moléculas para realizar pruebas y procesos bioquímicos que aplican procedimientos de ingeniería para el análisis y la alteración de las proteínas.

• Compañía médica: se especializa en descubrimiento, desarrollo, producción y comercialización de proteínas y enzimas terapéuticas para satisfacer las necesidades de salud actuales y futuras.

• Otro: incluyen empresas de industrias agrícolas como empresas agrícolas a empresas de tecnología alimentaria que aplican ingeniería de proteínas para avances valiosos.

Dinámica del mercado

La dinámica del mercado incluye factores de conducción y restricción, oportunidades y desafíos que indican las condiciones del mercado.

Factores de conducción

Creciente demanda de biofarmacéuticos Para impulsar el mercado

A medida que las tasas de enfermedades crónicas como el cáncer, la diabetes y las enfermedades autoinmunes han seguido aumentando, la necesidad de proteínas terapéuticas como anticuerpos monoclonales, análogos de insulina y crecimiento del mercado de ingeniería de proteínas. A través de la ingeniería de proteínas, es posible producir biofarmacéuticos que sean altamente selectivos, potentes y menos antigénicos. Algunos de los ADC y las proteínas de fusión son otros tipos de formatos que se cree que son terapéuticos por derecho propio. Esta creciente demanda de medicamentos basados ​​en proteínas en combinación con el desarrollo del enfoque de la medicina personalizada amplía aún más las oportunidades para que la ingeniería de proteínas proporcione un flujo constante de nuevas terapéuticas para abordar los requisitos de salud del mundo.

• Según la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA), más de 220 fármacos biológicos en ensayos clínicos activos en 2022 emplearon proteínas de ingeniería para una mayor estabilidad o especificidad, enfatizando la demanda de terapéuticas de proteínas a medida.

• Según la Agencia Europea de Medicamentos (EMA), más del 75% de los ensayos de enzimas basados ​​en proteínas en Europa en 2021 utilizó proteínas recombinantes o de ingeniería, destacando su papel esencial en la investigación industrial y farmacéutica.

Avances en herramientas computacionales y biología sintética para expandir el mercado

La ingeniería de proteínas se ha beneficiado enormemente por la combinación de herramientas computacionales y bioinformática. Las plataformas de software que utilizan inteligencia artificial y aprendizaje automático reducen la complejidad en el diseño de proteínas y predicen abiertamente las relaciones de la función de estructura, así como analizan mutaciones para una mejor funcionalidad de proteínas. Estas herramientas hacen que el diseño de proteínas racionales sea más preciso y eficiente que los métodos que utilizan enfoques experimentales que requieren mucho tiempo y costosos. También patrocinan avances en biología sintética e ingeniería enzimática; Habilitación de usos en productos farmacéuticos, procesamiento bio a gran escala y agricultura ecológica. Por lo tanto, con las crecientes mejoras computacionales de investigadores y empresas, el mercado se ve impulsado por varias complicaciones en los desafíos de diseño de proteínas.

Factor de restricción

Los altos costos de desarrollo y las complejidades impiden el crecimiento del mercado

El mercado de ingeniería de proteínas enfrenta un alto nivel de restricción porque es costoso y requiere un alto nivel de investigación, desarrollo y producción. La ingeniería y la obtención de proteínas de novo necesitan tecnología, habilidades y reactivos que a menudo son de naturaleza costosa. Hay costos adicionales y consumo de tiempo para adquirir la aprobación regulatoria en proteínas terapéuticamente activas, ya que estas moléculas requieren estrictas pruebas de seguridad y eficacia. Se encuentra particularmente en las pequeñas y medianas empresas que luchan financieramente y, debido a sus limitaciones, no pueden obtener fondos por sí mismos para competir e innovar. Además, es difícil producir proteínas escalables y estables, presenta algunas amenazas a una aplicación amplia y evita la mayor comercialización de nuevas soluciones basadas en proteínas.

• Según el Centro Nacional de Información de Biotecnología (NCBI), aproximadamente el 42% de los experimentos de ingeniería de proteínas no lograron lograr el plegamiento o actividad deseada en 2021, lo que refleja los desafíos técnicos en el diseño y la expresión.

• Según lo informado por el Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE), las plataformas de ingeniería de proteínas de alto rendimiento requieren biorreactores intensivos en energía con un promedio de 12 kWh por litro de cultura, creando restricciones de costos operativos.

Expansión en aplicaciones no terapéuticas para crear oportunidades para el producto en el mercado

Oportunidad

Existe la tendencia emergente en el mercado de ingeniería de proteínas en la que se ha diversificado en segmentos de no tratamiento, como la agricultura, la tecnología alimentaria e incluso en la gestión ambiental. Las enzimas sintéticas son comúnmente aplicables en aplicaciones industriales ecológicas como la producción de bio combustibles y plásticos biodegradables. En el sector agrícola, se están identificando proteínas para producir cultivos que son refuerzos de fertilidad resistentes a las plagas y efectivos. Del mismo modo, la industria alimentaria aplica ingeniería de proteínas para producir productos de proteínas vegetales, que son mejores sabor y sensación. Estas aplicaciones están en correspondencia con los objetivos de sostenibilidad global, ya que crea demanda para estimular la inversión y promover la colaboración del sector cruzado entre BTA y otras industrias. Dicha diversificación brinda la gran oportunidad para explorar las nuevas fuentes de ingresos en el mercado.

• Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), más de 1.100 programas de vacuna global en 2022 utilizaron antígenos de ingeniería, creando una oportunidad sustancial para la ingeniería de proteínas en las inmunoterapias de próxima generación.

• Según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), más de 600 formulaciones de enzimas agrícolas se basaron en proteínas de ingeniería en 2021, lo que representa un mercado en expansión en aplicaciones de bio-catálisis y protección de cultivos.

Navegar por las preocupaciones regulatorias y éticas podría ser un desafío potencial para los consumidores

Desafío

Existen preocupaciones con respecto al bajo cumplimiento de los estándares regulatorios y la percepción del problema ético. Debido a los altos estándares de seguridad y eficacia, las proteínas terapéuticas son costosas y requieren mucho tiempo para producir; La mayoría de ellos se someten a pruebas y documentación severas antes de que puedan venderse en el mercado. Al mismo tiempo, las controversias éticas relacionadas con la edición de genes y células y la biología sintética tienen muchas cuestiones sociales y legales, especialmente en el contexto de la salud personal y la OMG. Siempre es difícil lograr un equilibrio entre la confianza pública y la innovación. El desafío se hace más complejo por la necesidad de auspicios a través de las fronteras en línea con los estándares globales para la facilidad de colaboración transfronteriza y acceso al mercado que sigue siendo un proceso todopoderoso.

• Según la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. (OSHA), aproximadamente 1.200 incidentes de laboratorio estaban vinculados al manejo de proteínas y los procedimientos de ADN recombinante en 2021, destacando los desafíos de seguridad y contención.

• Según el Instituto Europeo de Bioinformática (EBI), más del 30% de las proteínas de ingeniería requirieron un rediseño iterativo debido a la inestabilidad estructural inesperada, enfatizando las limitaciones técnicas en el modelado predictivo.

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Mercado de ingeniería de proteínas ideas regionales

• América del norte

Entre las regiones mundiales, América del Norte tiene la mayor participación de mercado para la ingeniería de proteínas debido a importantes inversiones en biotecnología, mayores subvenciones de investigación y una vida útil de atención médica. El dominio de la región Se atribuye a compañías farmacéuticas y de biotecnología bien establecidas, prestigiosas instituciones académicas y políticas gubernamentales que promueven la innovación. El mercado de ingeniería de proteínas de EE. UU. Ha dominado principalmente el mercado global de la terapéutica de proteínas debido a la creciente demanda de medicina personalizada, así como las tecnologías emergentes, como la aplicación de inteligencia artificial en el diseño de proteínas. Sin embargo, el ambiente de inversión altamente favorable, junto con la financiación de capital de riesgo, realmente alimenta el desarrollo. América del Norte también tiene la ventaja de tener un régimen legal bien desarrollado, aunque para la mayoría sigue siendo severo, pero contribuye al desarrollo continuo de soluciones de ingeniería de proteínas de alto valor agregado.

• Europa

Europa tiene una gran representación en el mercado general de ingeniería de proteínas debido a su enfoque en el esfuerzo cooperativo y la I + D. La región alberga una gran cantidad de empresas biofarmacéuticas, instituciones académicas y programas gubernamentales, por lo tanto, que muestran una gran promesa para un crecimiento innovador. Los jugadores líderes en el mercado actual incluyen Alemania, el Reino Unido y Suiza, especialmente en proteínas y enzimas terapéuticas. La ingeniería de proteínas también se ha adoptado en la agricultura y el medio ambiente, lo que significa que las soluciones sostenibles que están respaldadas por la Unión Europea también han influido en su crecimiento. Además, las futuras asociaciones y programas de financiación, incluido Horizon Europe, tienen la base de la competitividad de la región en investigación y desarrollo para la comercialización.

• Asia

Asia está emergiendo como un jugador dominante en el mercado de ingeniería de proteínas, impulsado por rápidos avances en biotecnología y aumentos de inversiones en I + D. Países como China, India, están a la vanguardia, impulsados ​​por las crecientes necesidades de atención médica, una fuerza laboral calificada e iniciativas gubernamentales que promueven la innovación. Ha habido un aumento en las organizaciones de investigación de contratos (CRO) y la fabricación biofarmacéutica y, por lo tanto, la ingeniería de proteínas y otros proyectos en la región son relativamente baratos en comparación con otros países. Además, el aumento en el mercado de las aplicaciones de la biología sintética y las industrias de ingeniería enzimática y la agricultura en Asia mejora la posición del mercado. El creciente crecimiento económico de los países asiáticos y sus crecientes relaciones comerciales con las empresas occidentales también mejoran su posición contribuyente a este campo activo.

Actores clave de la industria

Los actores clave de la industria que dan forma al mercado a través de la innovación y la expansión del mercado

Actores clave de la industria En el mercado de ingeniería de proteínas están Thermo Fisher Scientific ofrece tecnologías de última generación en identificación e ingeniería de proteínas y Amgen Inc ofrece medicamentos basados ​​en proteínas. Agilent Technologies & Bio-Rad Laboratories tiene varias herramientas y productos necesarios para la investigación de proteínas. Danaher Corporation avanza las herramientas de ingeniería de proteínas, y Merck KGAA se ha centrado en las herramientas terapéuticas. Bruker Corporation participa en el análisis molecular y material para mejorar los usos de ingeniería de proteínas. Incorporan tecnologías avanzadas, investigación y desarrollo intensivos y asociación para proporcionar soluciones valiosas que resuelven necesidades discretas en la atención médica, la agricultura y los mercados industriales.

• AGILENT-Según los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., Agilent suministró instrumentos de análisis de proteínas a más de 1,400 laboratorios de investigación en 2022, lo que facilita los experimentos de ingeniería de proteínas de alto rendimiento.

• AB-Sciex: según lo informado por el Departamento de Energía de los EE. UU., Los instrumentos AB-Sciex se utilizaron para analizar más de 2.500 variantes de proteínas en 2021, lo que respalda la optimización enzimática a gran escala.

Lista de las principales compañías de ingeniería de proteínas

• Agilent (U.S.)
• Ab-Sciex (U.S.)
• Bio-Rad  (U.S.)
• Bruker (U.S.)

Desarrollo clave de la industria

En mayo de 2024: La puesta en marcha de la Tech-Bio Vertical llamada Shiru está introduciendo un servicio a pedido conocido como ProteinDiscovery. Esta plataforma tiene la intención de aprovechar el uso de los muchos millones de proteínas naturales como se descubren a lo largo de los años a través de la investigación y el desarrollo para mejorar la palatabilidad, el perfil textural y otras cualidades deseables de los productos alimenticios y de consumo.

Cobertura de informes

El mercado de ingeniería de proteínas está emergiendo rápidamente, que se atribuye por el último desarrollo de la industria de la biotecnología y el aumento de los requisitos de los fármacos de proteínas. Como se estima en 2023, el tamaño del mercado para los recubrimientos marinos fue de USD mil millones y se espera que se expanda con una tasa compuesta anual entre 2024 y 2030 y alcance USD mil millones para 2030. Estas son actividades que van desde la creciente incidencia de enfermedades crónicas para doblar los medicamentos a base de proteínas; La introducción de herramientas y técnicas avanzadas para facilitar el diseño y la síntesis de las proteínas. Además, la utilización de la ingeniería de proteínas no se limita a la industria terapéutica, sino también a la biotecnología agrícola y industrial que amplía los mercados para el producto. Sin embargo, factores como los altos costos de desarrollo, un entorno regulatorio acrimonioso pueden ralentizar significativamente el progreso. Sin embargo, se espera que los desafíos sean superados por la investigación continua, los lazos estratégicos de la industria y las asociaciones, y los crecientes niveles de inversión en el futuro previsible para desarrollar y mantener un entorno de mercado de ingeniería de proteínas sólida y vibrante.