Tamaño del mercado de 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, empresa médica, otros) e información y pronóstico regionales de 2026 a 2035

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DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MERCADO DE INGENIERÍA DE PROTEÍNAS

Se prevé que el mercado mundial de ingeniería de proteínas aumentará de aproximadamente 2,33 mil millones de dólares en 2026, en camino de alcanzar los 14,48 mil millones de dólares en 2035, creciendo a una tasa compuesta anual del 12,9% entre 2026 y 2035. América del Norte lidera con una participación del 35 al 40% debido a las nuevas empresas de biotecnología y la industria farmacéutica; Europa y Asia-Pacífico poseen entre el 50% y el 55% combinados como escalas de biotecnología industrial.

La disciplina de la ingeniería de proteínas es un área de investigación en expansión dedicada al diseño de proteínas nuevas o mejoradas para su uso en diversos sectores, incluidos la salud, la biotecnología, la agricultura y la industria alimentaria. Cuando se utilizan enfoques de novo como la evolución dirigida y el diseño racional, los científicos "diseñan" proteínas basándose en requisitos como la necesidad de disponer de medicamentos o enzimas productivas en las industrias biofarmacéuticas. Este crecimiento se debe a la creciente demanda de proteínas terapéuticas, el desarrollo de herramientas computacionales y bioinformáticas sólidas y la gama cada vez más amplia de usos para aplicaciones de biología sintética. La ingeniería de proteínas es un imperativo crítico en la salud global: innovación en terapias y atención médica precisas, soluciones ecológicas para problemas de salud y más. El aumento de los fondos para la investigación, así como las relaciones multilaterales entre organizaciones académicas, industriales y gubernamentales, impulsan nuevos desarrollos y mercados.

HALLAZGOS CLAVE

IMPACTO DEL COVID-19 

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

La pandemia mundial de COVID-19 no ha tenido precedentes y ha sido asombrosa, y el mercado ha experimentado una demanda inferior a la prevista en todas las regiones en comparación con los niveles previos a la pandemia. El repentino crecimiento del mercado reflejado por el aumento de la CAGR es atribuible al crecimiento del mercado y al regreso de la demanda a niveles prepandémicos.

Ha habido varios riesgos de COVID-19 para la participación de mercado de la ingeniería de proteínas, debido al cierre de laboratorios, la interrupción de los ensayos clínicos en curso y el lanzamiento de nuevos productos. Para contener la pandemia, se puso a disposición menos financiación para proyectos no relacionados con la COVID y, como tal, el progreso en proyectos de proteínas terapéuticas y similares fue limitado. Además, las interrupciones en la cadena de suministro afectaron la disponibilidad de los reactivos necesarios, así como del equipo para el estudio. Esto resultó en una redirección de la 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 el ámbito, estancó y ralentizó el progreso en los campos interdisciplinarios que dependen de 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 la ingeniería de proteínas es el uso de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático en el diseño y optimización de proteínas. Los sistemas automatizados inteligentes aceleran el modelado de proteínas, utilizan modelos de alta precisión para identificar estructuras de proteínas y discernir mejoras funcionales que conducen a tiempos más rápidos y menores gastos en el desarrollo de proteínas. Estas herramientas mejoran la productividad del método sistemático y de "fuerza bruta" en el diseño de proteínas y abren nuevas oportunidades en el tratamiento de enfermedades utilizando proteínas terapéuticas, producción eficiente de enzimas y biología sintética. Se cree que el avance de la IA mejorará la innovación, mejorará la precisión y ampliará la aplicación de las tecnologías de ingeniería de proteínas en diversos campos.

• Según los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE. UU., en 2022 se registraron más de 3200 estudios de ingeniería de proteínas, lo que destaca la creciente adopción de diseño racional y técnicas de evolución dirigida en el desarrollo de fármacos y enzimas.

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

• Diseño racional de proteínas: implementa modelos informáticos para predecir la necesidad de cambios en las proteínas para lograr propiedades específicas con precisión y rapidez.

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

Por aplicación

Según el análisis de la industria, el mercado global se puede clasificar en escuela de posgrado, laboratorio, empresa médica y otros.

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

• Laboratorio: Los laboratorios de investigación exponen biomoléculas para realizar pruebas y procesos bioquímicos aplicando procedimientos de ingeniería para el análisis y alteración de proteínas.

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

• Otros: incluyen empresas que van desde industrias agrícolas, como empresas agrícolas hasta empresas de tecnología alimentaria que aplican la ingeniería de proteínas para lograr avances valiosos.

DINÁMICA DEL MERCADO

La dinámica del mercado incluye factores impulsores y restrictivos, oportunidades y desafíos que indican las condiciones del mercado.

Factores impulsores

Creciente demanda de productos 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. Mediante la ingeniería de proteínas es posible producir productos biofarmacéuticos que sean altamente selectivos, potentes y menos antigénicos. Algunos ADC y proteínas de fusión son otros tipos de formatos que se consideran terapéuticos por derecho propio. Esta creciente demanda de medicamentos a base de 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 terapias para abordar las necesidades sanitarias del mundo.

• Según la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA), más de 220 medicamentos biológicos en ensayos clínicos activos en 2022 emplearon proteínas diseñadas para mejorar la estabilidad o especificidad, lo que enfatiza la demanda de terapias proteicas personalizadas.

• Según la Agencia Europea de Medicamentos (EMA), más del 75 % de los ensayos enzimáticos basados ​​en proteínas realizados en Europa en 2021 utilizaron proteínas recombinantes o modificadas genéticamente, lo que destaca 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 visto enormemente beneficiada 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 estructura-función, además de analizar mutaciones para mejorar la funcionalidad de las proteínas. Estas herramientas hacen que el diseño racional de proteínas sea más preciso y eficiente que los métodos que utilizan enfoques experimentales que consumen mucho tiempo y son costosos. También patrocinan avances en biología sintética e ingeniería enzimática; permitiendo usos en productos farmacéuticos, bioprocesamiento a gran escala y agricultura ecológica. Por lo tanto, con las crecientes mejoras computacionales de los investigadores y las empresas, el mercado se ve impulsado por diversas complicaciones en los desafíos del diseño de proteínas.

Factor de restricción

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

El mercado de la ingeniería de proteínas se enfrenta a un alto nivel de restricción porque es caro 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 costosos por naturaleza. Hay costos adicionales y consumo de tiempo para obtener la aprobación regulatoria en proteínas terapéuticamente activas, ya que estas moléculas requieren pruebas estrictas de seguridad y eficacia. Las pequeñas y medianas empresas tienen especialmente dificultades financieras y, debido a sus limitaciones, no pueden conseguir fondos por sí mismas para competir e innovar. Además, producir proteínas escalables y estables es un desafío, presenta algunas amenazas para una aplicación generalizada e impide una mayor comercialización de nuevas soluciones basadas en proteínas.

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

• Según lo informado por el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), las plataformas de ingeniería de proteínas de alto rendimiento requieren biorreactores que consumen mucha energía con un promedio de 12 kWh por litro de cultivo, lo que genera limitaciones de costos operativos.

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

Oportunidad

Existe una tendencia emergente en el mercado de la ingeniería de proteínas en la que se ha diversificado en segmentos sin tratamiento, como la agricultura, la tecnología alimentaria e incluso la gestión ambiental. Las enzimas sintéticas se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales ecológicas, como la producción de biocombustibles y plásticos biodegradables. En el sector agrícola, se están identificando proteínas para producir cultivos resistentes a las plagas químicas y estimulantes eficaces de la fertilidad. Asimismo, la industria alimentaria aplica la ingeniería de proteínas para producir productos de proteínas vegetales, que tienen mejor sabor y sensación. Estas aplicaciones están en correspondencia con los objetivos de sostenibilidad global, ya que crean demanda para estimular la inversión y promover la colaboración intersectorial entre las BTA y otras industrias. Esta diversificación brinda la gran oportunidad de explorar nuevas fuentes de ingresos en el mercado.

• Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), más de 1.100 programas mundiales de vacunas en 2022 utilizaron antígenos diseñados, lo que creó una oportunidad sustancial para la ingeniería de proteínas en inmunoterapias de próxima generación.

• Según el Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA), más de 600 formulaciones de enzimas agrícolas se basaron en proteínas diseñadas en 2021, lo que representa un mercado en expansión en aplicaciones de biocatálisis y protección de cultivos.

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

Desafío

Existen preocupaciones sobre el deficiente cumplimiento de las normas regulatorias y la percepción de una cuestión ética. Debido a los altos estándares de seguridad y eficacia, la producción de proteínas terapéuticas es costosa y requiere mucho tiempo; la mayoría de ellos se someten a rigurosas pruebas y documentación antes de poder venderse en el mercado. Al mismo tiempo, las controversias éticas relacionadas con la edición de genes y células y la biología sintética han generado muchas preguntas sociales y legales, especialmente en el contexto de la salud personal y los OGM. Siempre es complicado lograr un equilibrio entre la confianza del público y la innovación. El desafío se vuelve más complejo por la necesidad de auspicios transfronterizos en línea con los estándares globales para facilitar la colaboración transfronteriza y el acceso a los mercados, que sigue siendo un proceso todopoderoso.

• Según la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de EE. UU. (OSHA), aproximadamente 1200 incidentes de laboratorio estuvieron relacionados con la manipulación de proteínas y procedimientos de ADN recombinante en 2021, lo que destaca los desafíos de seguridad y contención.

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

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PERSPECTIVAS REGIONALES DEL MERCADO DE INGENIERÍA DE PROTEÍNAS

• América del norte

Entre las regiones del mundo, América del Norte tiene la mayor cuota de mercado para la ingeniería de proteínas debido a importantes inversiones en biotecnología, mayores subvenciones para investigación y una sólida vida sanitaria. El dominio de la región se atribuye a empresas farmacéuticas y biotecnológicas bien establecidas, prestigiosas instituciones académicas y políticas gubernamentales que promueven la innovación. El mercado estadounidense de ingeniería de proteínas ha dominado principalmente el mercado mundial de terapias proteicas debido a la creciente demanda de medicina personalizada, así como a las tecnologías emergentes, como la aplicación de la inteligencia artificial en el diseño de proteínas. Sin embargo, el ambiente de inversión muy favorable, junto con la financiación de capital riesgo, realmente impulsa 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 un gran número de empresas biofarmacéuticas, instituciones académicas y programas gubernamentales, por lo que muestra una gran promesa de crecimiento innovador. Entre los principales actores del mercado actual se encuentran 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 apoyadas por la Unión Europea también han influido en su crecimiento. Además, futuras asociaciones y programas de financiación, incluido Horizonte Europa, sientan las bases para la competitividad de la región en investigación y desarrollo para la comercialización.

• Asia

Asia está emergiendo como un actor dominante en el mercado de la ingeniería de proteínas, impulsada por los rápidos avances en biotecnología y las crecientes inversiones en I+D. Países como China e 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 por contrato (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 del mercado para aplicaciones de biología sintética e industrias de ingeniería enzimática y agricultura en Asia mejora la posición en el mercado. El creciente crecimiento económico de los países asiáticos y sus crecientes relaciones comerciales con empresas occidentales mejoran además su posición de contribución a este campo activo.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

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 la ingeniería de proteínas se encuentran Thermo Fisher Scientific, que ofrece tecnologías de vanguardia en identificación e ingeniería de proteínas, y Amgen Inc, que ofrece medicamentos a base de proteínas. Agilent Technologies & Bio-Rad Laboratories tiene varias herramientas y productos necesarios para la investigación de proteínas. Danaher Corporation avanza en herramientas de ingeniería de proteínas y Merck KGaA se ha centrado en herramientas terapéuticas. Bruker Corporation participa en análisis moleculares y de materiales para mejorar los usos de la ingeniería de proteínas. Incorporan tecnologías avanzadas, investigación y desarrollo intensivos y asociaciones para brindar soluciones valiosas que resuelvan necesidades discretas en los mercados de atención médica, agricultura e industria.

• Agilent: según los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., Agilent suministró instrumentos de análisis de proteínas a más de 1400 laboratorios de investigación en 2022, lo que facilitó experimentos de ingeniería de proteínas de alto rendimiento.

• Ab-Sciex: según informó el Departamento de Energía de EE. UU., los instrumentos Ab-Sciex se utilizaron para analizar más de 2500 variantes de proteínas en 2021, lo que respalda la optimización enzimática a gran escala.

Lista de las principales empresas 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 nueva empresa del sector tecnológico-bio llamada Shiru está introduciendo un servicio bajo demanda conocido como ProteinDiscovery.ai que permite a personas como los científicos de alimentos realizar un pedido de muestras de ciertas proteínas y luego realizar su propio descubrimiento. Esta plataforma pretende aprovechar el uso de muchos millones de proteínas naturales descubiertas a lo largo de los años a través de la investigación y el desarrollo para mejorar la palatabilidad, el perfil de textura y otras cualidades deseables de los alimentos y productos de consumo.

COBERTURA DEL INFORME

El mercado de la ingeniería de proteínas está surgiendo rápidamente, lo que se atribuye al último desarrollo de la industria biotecnológica y a la creciente necesidad de fármacos proteicos. Según se estimó en 2023, el tamaño del mercado de recubrimientos marinos era de mil millones de dólares y se espera que se expanda con una tasa compuesta anual de entre 2024 y 2030 y alcance mil millones de dólares para 2030. Se trata de actividades que van desde la creciente incidencia de enfermedades crónicas hasta 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 agricultura y la biotecnología industrial, ampliando los mercados para el producto. Sin embargo, factores como los altos costos de desarrollo y el ambiente regulatorio enconado pueden ralentizar significativamente el progreso. Sin embargo, se espera que los desafíos se superen mediante una investigación continua, vínculos y asociaciones industriales estratégicas y niveles crecientes de inversión en el futuro previsible para desarrollar y sostener un entorno de mercado de ingeniería de proteínas sólido y vibrante.