Tamanho do mercado de engenharia de proteínas, participação, crescimento e análise da indústria, por tipo (Design Racional de Proteínas, Design Irracional de Proteínas), por aplicação (Escola de Pós-Graduação, Laboratório, Empresa Médica, Outros) e Insights Regionais e Previsão de 2026 a 2035

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VISÃO GERAL DO MERCADO DE ENGENHARIA DE PROTEÍNAS

O mercado global de engenharia de proteínas deve aumentar de aproximadamente US$ 2,33 bilhões em 2026, a caminho de atingir US$ 14,48 bilhões até 2035, crescendo a um CAGR de 12,9% entre 2026 e 2035. A América do Norte lidera com 35-40% de participação por causa de startups de biotecnologia e farmacêutica; A Europa e a Ásia-Pacífico detêm 50-55% combinadas como escalas de biotecnologia industrial.

A disciplina de engenharia de proteínas é uma área de pesquisa em expansão dedicada ao desenvolvimento de proteínas novas ou melhoradas para uso em vários setores, incluindo saúde, biotecnologia, agricultura e indústria alimentícia. Ao utilizar abordagens de novo, como evolução dirigida e design racional, os cientistas "projetam" proteínas com base em requisitos como a necessidade de medicamentos ou enzimas produtivas nas indústrias biofarmacêuticas. Esse crescimento se deve à crescente demanda por proteínas terapêuticas, ao desenvolvimento de bioinformática robusta e ferramentas computacionais, e à ampliação da gama de usos para aplicações de biologia sintética. A engenharia de proteínas é um imperativo crítico na saúde global: inovação em terapêuticas e cuidados de saúde precisos, soluções verdes para problemas de saúde e muito mais. O aumento dos fundos para a investigação, bem como as relações multilaterais entre organizações académicas, industriais e governamentais, impulsionam novos desenvolvimentos e mercados.

PRINCIPAIS CONCLUSÕES

IMPACTO DA COVID-19 

O mercado de engenharia de proteínas teve um efeito negativo devido à interrupção na cadeia de abastecimento durante a pandemia de COVID-19

A pandemia global da COVID-19 tem sido sem precedentes e surpreendente, com o mercado a registar uma procura inferior ao previsto em todas as regiões, em comparação com os níveis pré-pandemia. O crescimento repentino do mercado refletido pelo aumento do CAGR é atribuível ao crescimento do mercado e ao regresso da procura aos níveis pré-pandemia.

Houve vários riscos do COVID-19 para a participação no mercado de engenharia de proteínas, devido ao fechamento de laboratórios, à interrupção dos ensaios clínicos em andamento e ao lançamento de novos produtos. Contendo a pandemia, houve menos financiamento disponibilizado para projetos não relacionados com a COVID e, como tal, o progresso em proteínas terapêuticas e projetos semelhantes foi limitado. Além disso, as interrupções na cadeia de abastecimento afetaram a disponibilidade dos reagentes necessários, bem como dos equipamentos para o estudo. Isto resultou num redirecionamento da atenção para a pandemia e para longe da engenharia de proteínas por parte de muitas organizações. Enquanto a crise sublinhou a importância do campo no desenvolvimento de diagnósticos e tratamentos, o avanço do mercado na maioria dos setores relevantes para a esfera estagnou e retardou o progresso nos campos interdisciplinares dependentes de soluções de engenharia de proteínas.

ÚLTIMAS TENDÊNCIAS

Crescente adoção de inteligência artificial no mercado de engenharia de proteínas para impulsionar o crescimento do mercado

Um tema emergente evidente no mercado de engenharia de proteínas é o uso de inteligência artificial e aprendizado de máquina no design e otimização de proteínas. Sistemas automatizados inteligentes aceleram a modelagem de proteínas, usam modelos altamente precisos para identificar estruturas proteicas e discernem melhorias funcionais que levam a tempos mais rápidos e a menores despesas no desenvolvimento de proteínas. Estas ferramentas melhoram a produtividade dos métodos sistemáticos e de "força bruta" no desenho de proteínas e abrem novas oportunidades no tratamento de doenças utilizando proteínas terapêuticas, produção eficiente de enzimas e biologia sintética. Acredita-se que o avanço da IA ​​aumente a inovação, aumente a precisão e amplie a aplicação de tecnologias de engenharia de proteínas em vários campos.

• De acordo com os Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH), mais de 3.200 estudos de engenharia de proteínas foram registrados em 2022, destacando a crescente adoção de design racional e técnicas de evolução dirigida no desenvolvimento de medicamentos e enzimas.

• De acordo com a Organização Europeia de Biologia Molecular (EMBO), mais de 65% dos estudos de estrutura de proteínas recentemente publicados em 2021 utilizaram variantes de proteínas modificadas, refletindo uma tendência crescente de otimização funcional em aplicações de pesquisa.

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SEGMENTAÇÃO DO MERCADO DE ENGENHARIA DE PROTEÍNAS

Por tipo

Com base no tipo, o mercado global pode ser categorizado em Rational Protein Design, Irrational Protein Design

• Rational Protein Design: Implanta modelos de computador para prever a necessidade de mudanças nas proteínas para que propriedades específicas sejam alcançadas com precisão e rapidez.

• Projeto Irracional de Proteínas: Dividido em duas categorias principais que empregam procedimentos de acaso e seleção para identificar proteínas superiores sem compreender sua conformação.

Por aplicativo

Com base na análise da indústria, o mercado global pode ser categorizado em Escola de Pós-Graduação, Laboratório, Empresa Médica, Outros

• Pós-Graduação: As universidades contribuem para o desenvolvimento da ciência da engenharia de proteínas e criam novos profissionais.

• Laboratório: Laboratórios de pesquisa expõem biomoléculas para realizar testes e processos bioquímicos aplicando procedimentos de engenharia para análise e alteração de proteínas.

• Empresa Médica: Especializada na descoberta, desenvolvimento, produção e comercialização de proteínas e enzimas terapêuticas para atender às necessidades atuais e futuras de saúde.

• Outros: Incluem empresas desde indústrias agrícolas, como empresas agrícolas, até empresas de tecnologia alimentar que aplicam engenharia de proteínas para avanços valiosos.

DINÂMICA DE MERCADO

A dinâmica do mercado inclui fatores impulsionadores e restritivos, oportunidades e desafios que determinam as condições do mercado.

Fatores determinantes

Aumento da demanda por produtos biofarmacêuticos para impulsionar o mercado

À medida que as taxas de doenças crônicas como câncer, diabetes e doenças autoimunes continuam a aumentar, a necessidade de proteínas terapêuticas como anticorpos monoclonais, análogos de insulina e crescimento do mercado de engenharia de proteínas. Através da engenharia de proteínas é possível produzir produtos biofarmacêuticos altamente seletivos, poderosos e menos antigênicos. Alguns ADCs e proteínas de fusão são outros tipos de formatos considerados terapêuticos por si só. Esta procura crescente de medicamentos à base de proteínas, em combinação com o desenvolvimento da abordagem à medicina personalizada, expande ainda mais as oportunidades para a engenharia de proteínas fornecer um fluxo constante de novas terapêuticas para responder às necessidades mundiais de cuidados de saúde.

• De acordo com a Food and Drug Administration (FDA) dos EUA, mais de 220 medicamentos biológicos em ensaios clínicos ativos em 2022 empregaram proteínas projetadas para maior estabilidade ou especificidade, enfatizando a demanda por terapêutica proteica personalizada.

• De acordo com a Agência Europeia de Medicamentos (EMA), mais de 75% dos ensaios enzimáticos baseados em proteínas na Europa em 2021 utilizaram proteínas recombinantes ou modificadas, destacando o seu papel essencial na investigação industrial e farmacêutica.

Avanços em ferramentas computacionais e biologia sintética para expandir o mercado

A engenharia de proteínas tem sido muito beneficiada pela combinação de ferramentas computacionais e bioinformática. Plataformas de software que usam inteligência artificial e aprendizado de máquina reduzem a complexidade no projeto de proteínas e prevêem abertamente relações de estrutura e função, bem como analisam mutações para melhorar a funcionalidade da proteína. Essas ferramentas tornam o projeto racional de proteínas mais preciso e eficiente do que métodos que utilizam abordagens experimentais que são demoradas e caras. Eles também patrocinam avanços em biologia sintética e engenharia enzimática; permitindo usos em produtos farmacêuticos, bioprocessamento em larga escala e agricultura ecológica. Portanto, com os crescentes aprimoramentos computacionais de pesquisadores e empresas, o mercado é impulsionado por diversas complicações nos desafios de design de proteínas.

Fator de restrição

Altos custos e complexidades de desenvolvimento impedem o crescimento do mercado

O mercado de engenharia de proteínas enfrenta um alto nível de restrição porque é caro e requer alto nível de pesquisa, desenvolvimento e produção. A engenharia e a obtenção de proteínas de novo requerem tecnologia, habilidades e reagentes que são muitas vezes caros por natureza. Existem custos adicionais e consumo de tempo na obtenção de aprovação regulamentar para proteínas terapeuticamente ativas, uma vez que estas moléculas requerem testes rigorosos de segurança e eficácia. As pequenas e médias empresas enfrentam dificuldades financeiras e, devido às suas limitações, são incapazes de garantir fundos próprios para competir e inovar. Além disso, é um desafio produzir proteínas escaláveis ​​e estáveis, apresenta algumas ameaças a uma aplicação generalizada e impede o aumento da comercialização de novas soluções à base de proteínas.

• De acordo com o Centro Nacional de Informação sobre Biotecnologia (NCBI), aproximadamente 42% dos experimentos de engenharia de proteínas não conseguiram atingir o dobramento ou a atividade desejada em 2021, refletindo desafios técnicos em design e expressão.

• Conforme relatado pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE), as plataformas de engenharia de proteínas de alto rendimento exigem biorreatores com uso intensivo de energia, em média 12 kWh por litro de cultura, criando restrições de custos operacionais.

Expansão para aplicações não terapêuticas para criar oportunidades para o produto no mercado

Oportunidade

Existe a tendência emergente no mercado de engenharia de proteínas, onde se diversificou em segmentos sem tratamento, como agricultura, tecnologia alimentar e até mesmo na gestão ambiental. As enzimas sintéticas são comumente aplicáveis ​​em aplicações industriais ecologicamente corretas, como produção de biocombustíveis e plásticos biodegradáveis. No sector agrícola, estão a ser identificadas proteínas para a produção de culturas que sejam resistentes a pragas químicas e estimuladoras eficazes da fertilidade. Da mesma forma, a indústria alimentícia aplica a engenharia de proteínas para produzir produtos de proteína vegetal, com melhor sabor e toque. Estas aplicações estão em correspondência com os objectivos globais de sustentabilidade, uma vez que criam procura para estimular o investimento e promover a colaboração intersectorial entre BTAs e outras indústrias. Essa diversificação oferece a grande oportunidade de explorar as novas fontes de receita do mercado.

• De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), mais de 1.100 programas globais de vacinas em 2022 utilizaram antígenos modificados, criando uma oportunidade substancial para a engenharia de proteínas em imunoterapias de próxima geração.

• De acordo com o Departamento de Agricultura dos EUA (USDA), mais de 600 formulações de enzimas agrícolas dependiam de proteínas projetadas em 2021, representando um mercado em expansão em aplicações de biocatálise e proteção de cultivos.

Navegar por questões regulatórias e éticas pode ser um desafio potencial para os consumidores

Desafio

Existem preocupações quanto ao mau cumprimento das normas regulatórias e à percepção da questão ética. Devido aos altos padrões de segurança e eficácia, as proteínas terapêuticas são caras e demoradas para serem produzidas; a maioria deles passa por testes e documentação rigorosos antes de poderem ser vendidos no mercado. Ao mesmo tempo, as controvérsias éticas ligadas à edição de genes e células e à biologia sintética suscitaram muitas questões sociais e jurídicas, especialmente no contexto da saúde pessoal e dos OGM. É sempre difícil encontrar um equilíbrio entre a confiança do público e a inovação. O desafio torna-se mais complexo pela necessidade de auspícios além-fronteiras, em conformidade com os padrões globais para a facilidade da colaboração transfronteiriça e do acesso ao mercado, que ainda é um processo poderoso.

• De acordo com a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA (OSHA), aproximadamente 1.200 incidentes laboratoriais foram ligados ao manuseio de proteínas e procedimentos de DNA recombinante em 2021, destacando os desafios de segurança e contenção.

• De acordo com o Instituto Europeu de Bioinformática (EBI), mais de 30% das proteínas projetadas exigiram um redesenho iterativo devido à instabilidade estrutural inesperada, enfatizando as limitações técnicas na modelagem preditiva.

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INSIGHTS REGIONAIS DO MERCADO DE ENGENHARIA DE PROTEÍNAS

• América do Norte

Entre as regiões do mundo, a América do Norte tem a maior quota de mercado para a engenharia de proteínas devido a investimentos significativos em biotecnologia, ao aumento das bolsas de investigação e a uma vida sólida de cuidados de saúde. O domínio da região é atribuído a empresas farmacêuticas e de biotecnologia bem estabelecidas, instituições acadêmicas de prestígio e políticas governamentais que promovem a inovação. O mercado de engenharia de proteínas dos EUA tem dominado principalmente o mercado global de terapêutica proteica devido à crescente demanda por medicina personalizada, bem como às tecnologias emergentes, como a aplicação de Inteligência Artificial no design de proteínas. No entanto, a atmosfera de investimento altamente favorável, juntamente com o financiamento de capital de risco, alimenta realmente o desenvolvimento. A América do Norte também tem a vantagem de ter um regime jurídico bem desenvolvido, embora para a maioria ainda seja severo, mas contribui para o desenvolvimento contínuo de soluções de engenharia de proteínas de alto valor acrescentado.

• Europa

A Europa tem uma grande representação no mercado global de engenharia de proteínas devido ao seu foco no esforço cooperativo e na P&D. A região abriga um grande número de empresas biofarmacêuticas, instituições acadêmicas e programas governamentais, mostrando, portanto, uma grande promessa de crescimento inovador. Os principais players do mercado atual incluem a Alemanha, o Reino Unido e também a Suíça, especialmente em proteínas e enzimas terapêuticas. A engenharia de proteínas também foi adoptada na agricultura e no ambiente, o que significa que soluções sustentáveis ​​apoiadas pela União Europeia também influenciaram o seu crescimento. Além disso, futuras parcerias e programas de financiamento, incluindo o Horizonte Europa, constituem a base para a competitividade da região na investigação e desenvolvimento para comercialização.

• Ásia

A Ásia está emergindo como um player dominante no mercado de engenharia de proteínas, impulsionada pelos rápidos avanços na biotecnologia e pelo aumento dos investimentos em P&D. Países como a China e a Índia estão na vanguarda, impulsionados pelas crescentes necessidades de cuidados de saúde, por uma força de trabalho qualificada e por iniciativas governamentais que promovem a inovação. Houve um aumento nas Organizações de Investigação Contratual (CROs) e na produção biofarmacêutica e, portanto, a Engenharia de Proteínas e outros projetos na região são relativamente baratos em comparação com outros países. Além disso, o aumento do mercado para aplicações de biologia sintética e indústrias de engenharia enzimática e agricultura na Ásia melhora a posição de mercado. O crescente crescimento económico dos países asiáticos e as suas crescentes relações comerciais com empresas ocidentais reforçam adicionalmente a sua posição de contribuição para este campo activo.

PRINCIPAIS ATORES DA INDÚSTRIA

Principais players da indústria moldando o mercado por meio da inovação e expansão do mercado

Principais participantes da indústria no mercado de engenharia de proteínas a Thermo Fisher Scientific oferece tecnologias de ponta em identificação e engenharia de proteínas e a Amgen Inc oferece medicamentos à base de proteínas. Agilent Technologies & Bio-Rad Laboratories possui diversas ferramentas e produtos necessários para a pesquisa de proteínas. A Danaher Corporation desenvolve ferramentas de engenharia de proteínas e a Merck KGaA concentra-se em ferramentas terapêuticas. A Bruker Corporation participa de análises moleculares e de materiais para aprimorar os usos da engenharia de proteínas. Eles incorporam tecnologias avançadas, pesquisa e desenvolvimento intensivos e parcerias para fornecer soluções valiosas que resolvem necessidades distintas nos mercados de saúde, agricultura e industrial.

• Agilent – ​​De acordo com os Institutos Nacionais de Saúde dos EUA, a Agilent forneceu instrumentos de análise de proteínas para mais de 1.400 laboratórios de pesquisa em 2022, facilitando experimentos de engenharia de proteínas de alto rendimento.

• Ab-Sciex – Conforme relatado pelo Departamento de Energia dos EUA, os instrumentos Ab-Sciex foram usados ​​para analisar mais de 2.500 variantes de proteínas em 2021, apoiando a otimização enzimática em grande escala.

Lista das principais empresas de engenharia de proteínas

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

DESENVOLVIMENTO DA INDÚSTRIA CHAVE

Em maio de 2024: a start-up da vertical de tecnologia e bio chamada Shiru está lançando um serviço sob demanda conhecido como ProteinDiscovery.ai que permite que pessoas como cientistas de alimentos façam um pedido de amostras de certas proteínas e depois realizem sua própria descoberta. Esta plataforma pretende aproveitar o uso de muitos milhões de proteínas naturais descobertas ao longo dos anos através de pesquisa e desenvolvimento para melhorar a palatabilidade, o perfil textural e outras qualidades desejáveis ​​de alimentos e produtos de consumo.

COBERTURA DO RELATÓRIO

O mercado de engenharia de proteínas está emergindo rapidamente, o que é atribuído ao mais recente desenvolvimento da indústria de biotecnologia e à crescente demanda por medicamentos proteicos. Conforme estimado em 2023, o tamanho do mercado de revestimentos marinhos era de mil milhões de dólares e deverá expandir-se com um CAGR entre 2024 e 2030 e atingir mil milhões de dólares até 2030. Estas são atividades que vão desde a crescente incidência de doenças crónicas até à flexão dos medicamentos à base de proteínas; a introdução de ferramentas e técnicas avançadas para facilitar a concepção e síntese das proteínas. Além disso, a utilização da engenharia de proteínas não se limita à indústria terapêutica, mas também à agricultura e à biotecnologia industrial, alargando os mercados para o produto. No entanto, factores como os elevados custos de desenvolvimento e um ambiente regulamentar amargo podem retardar significativamente o progresso. No entanto, espera-se que os desafios sejam superados por pesquisas contínuas, vínculos e parcerias estratégicas da indústria e níveis crescentes de investimento no futuro previsível para desenvolver e sustentar um ambiente de mercado de engenharia de proteínas sólido e vibrante.