MARKT DER DRITTEN GENERATION ANALYSIS

Die Welt Dritte Generation Sequencing Markt wurde beiUS$ 600.8 Mn2023 und wird prognostiziert, einen Wert zu erreichenUS$ 2.297.3 Mnvon2030beiCAGR von 21,1%zwischen2023 und 2030. Der Markt für Technologien und Dienstleistungen im Zusammenhang mit Sequenzierungsplattformen der dritten Generation (TGS) bezieht sich auf den Markt. Diese Plattformen bieten Vorteile gegenüber herkömmlichen Sequenzierungsmethoden der zweiten Generation, indem sie längere Leselängen, Echtzeit-Sequenzfähigkeiten und die Fähigkeit zur direkten Sequenzierung von DNA- oder RNA-Molekülen bieten.

TGS-Technologien wie Pacific Biosciences' Single Molecule Real-Time (SMRT) Sequenzierung und die Nanopore-Sequenzierung von Oxford Nanopore Technologies haben im Bereich der Genomik Forschung, klinische Diagnostik und andere Anwendungen. Sie ermöglichen es Forschern, umfassendere und genaue genomische Informationen zu erhalten, die u.a. Auswirkungen auf das Verständnis von genetischen Krankheiten, Präzisionsmedizin, Agrarforschung und Umweltstudien haben.

Regionale Einblicke in den Markt der dritten Generation

• Nordamerika, vor allem die Vereinigten Staaten, ist ein führender Markt für TGS-Technologien, die durch erhebliche Investitionen in die Genomforschung, die Fortschritte in der Gesundheitsversorgung und die Präsenz von großen Sequenzierungsunternehmen angetrieben. Zum Beispiel, im September 2022, The Centers for Disease Control and Prevention (CDC), die US-amerikanische nationale Gesundheitsorganisation, kündigte 5-jährige Zuschüsse an fünf staatliche Gesundheitsabteilungen. Das Pathogen Genomics Centers of Excellence (PGCoE) Netzwerk wird durch die Auszeichnungen gegründet. Ziel des PGCoE-Netzwerks ist es, Innovationen und technologische Fähigkeiten in der Pathogengenomik, Molekulare Epidemiologie und Bioinformatik zu entwickeln und zu verbessern, um mikrobielle Bedrohungen der öffentlichen Gesundheit besser zu verhindern, zu regulieren und zu reagieren.
• Europa: Auch europäische Länder sind im TGS-Markt aktiv. Länder wie das Vereinigte Königreich, Deutschland und Frankreich haben erhebliche Investitionen in die Genomforschung getätigt und sind Heimat prominenter akademischer und Forschungseinrichtungen. Die Europäische Union hat genomische Initiativen unterstützt, die die Entwicklung und Einführung von TGS-Technologien gefördert haben.
• Asien-Pazifik hat sich als schnell wachsender Markt für TGS-Technologien entwickelt. Länder wie China, Japan und Südkorea haben beträchtliche Investitionen in die Genomforschung getätigt und eine wachsende Biotechnologieindustrie betrieben. Diese Faktoren tragen zur zunehmenden Übernahme von TGS-Plattformen und zur Entwicklung regionaler Marktchancen bei.

Abbildung 1. Globaler Marktanteil der dritten Generation (%), nach Region, 2023

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Analyst Viewpoint:

Der sequenzierende Markt der dritten Generation zeigt in den kommenden Jahren vielversprechende Wachstumsaussichten. Die reduzierten Kosten der Sequenzierung aufgrund technologischer Fortschritte sind ein wichtiger Treiber für diesen Markt. Weitere Innovationen werden erwartet, dass die Sequenzierungs-Zeiträume reduziert werden, die die Adoptionsraten in der Gesundheits- und Life Sciences-Branche steigern werden. Die Datenspeicherung und -analyse bleibt jedoch aufgrund der Komplexität der massiven Datenmengen, die durch Sequenzierung der dritten Generation erzeugt werden, eine Herausforderung. Datenübermittlung, Integration mit anderen Datensätzen und aussagekräftige klinische Interpretationen erfordern spezialisierte Fähigkeiten, die als Zurückhaltung wirken. Asien-Pazifik-Region vor allem China wird erwartet, dass höchstes Wachstum durch die Erhöhung der FuE-Investitionen und Fokus auf Präzisionsmedizin. Nordamerika wird weiterhin durch Präsenz großer Akteure und groß angelegte Forschungsprojekte dominieren..

Markttreiber der dritten Generation:

• Erhöhung der Nachfrage nach TGS-Technologien: TGS-Technologien bieten gegenüber herkömmlichen Sequenzierungsmethoden der zweiten Generation deutlich längere Leselängen. Dies ermöglicht es Forschern, umfassendere und genaue genomische Informationen zu erhalten, einschließlich der Fähigkeit, lange repetitive Regionen, strukturelle Variationen und komplexe Genome zu sequenzieren. Am 07. März 2023 hat PacBio, ein führender Hersteller von hochwertigen, hochgenauen Sequenzierungslösungen, bekannt gegeben, dass die ersten Kundensendungen von Revio-Langstreckensystemen am 8. März 2023 beginnen werden. Wie bereits erwähnt, umfasst das Revio-System signifikante Fortschritte in der SMRT-Zelldesign-, Rechen- und Systemarchitektur. Dies, kombiniert mit der vertrauenswürdigen Leistung der HiFi-Chemie, ermöglicht eine dramatische Erhöhung des Durchsatzes und niedrigere Sequenzierungskosten bei außergewöhnlicher Genauigkeit und direkter Methylierungserkennung.
• Echtzeit-Sequencing: TGS-Plattformen bieten Echtzeit-Sequencing-Funktionen, so dass Forscher den Sequenzierungsprozess überwachen, wie es passiert. Diese Funktion ermöglicht eine schnelle Datenerzeugung und -analyse, erleichtert Anwendungen wie Infektionskrankheiten Überwachung, Überwachung von Virusausbrüchen und zeitsensitive klinische Diagnostik.
• Direkte Sequenzierung: TGS-Technologien haben die Fähigkeit, DNA oder RNA-Moleküle direkt zu sequenzieren, ohne dass Verstärkung oder PCR (Polymerase-Kettenreaktion) notwendig sind. Dadurch verringert sich das Risiko von Vorurteilen oder Fehlern, die bei der Verstärkung eingeführt werden, und optimiert den Sequenzierungs-Workflow, wodurch er effizienter und kostengünstiger wird.
• Wachsende Nachfrage nach Präzisionsmedizin: Der Bereich der Präzisionsmedizin, der darauf abzielt, medizinische Behandlungen an einzelne Patienten auf Basis ihres genetischen Make-ups anzupassen, treibt die Nachfrage nach umfassenden genomischen Informationen. TGS-Technologien spielen eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung detaillierter genetischer Daten, die verwendet werden können, um personalisierte Behandlungsentscheidungen zu führen. Am 5. Januar 2023 kündigte QIAGEN, ein Anbieter von molekularen Testlösungen, eine exklusive strategische Partnerschaft mit Helix, einem in Kalifornien ansässigen Bevölkerungsgenomikunternehmen, an, um die Begleitdiagnostik für genetische Störungen zu verbessern. Nach den Bedingungen der Vereinbarung wird QIAGEN Helixs exklusiver Marketing- und Vertragspartner in den USA sein. Die Partnerschaft wird die Helix Laboratory Platform nutzen, die vor kurzem die erste de novo Klasse II U.S. Food & Drug Administration Genehmigung für eine ganze exome Sequenzierungsplattform erhalten hat.

Markt der dritten Generation Möglichkeiten:

• Genomics Research: TGS-Technologien bieten Forschern die Möglichkeit, langgelesene Sequenzen zu erzeugen und komplexe genomische Informationen zu erfassen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur Fortentwicklung der Genomforschung, einschließlich der Entdeckung neuartiger genetischer Variationen, des Verständnisses von Genregulationsmechanismen und der Untersuchung der Struktur und Funktion von Genomen im Detail. So haben PacBio, ein führender Anbieter von qualitativ hochwertigen, hochgenauen Sequenzierungslösungen und GeneDx, ein führender Anbieter von Gesundheitsergebnissen durch genomische und klinische Erkenntnisse, am August 2023 eine Forschungskooperation mit der University of Washington angekündigt, um die Fähigkeiten von HiFi Long-read Ganzgenome Sequencing (WGS) zu untersuchen, um die Diagnoseraten bei pädiatrischen Patienten mit genetischen Bedingungen zu erhöhen.
• Klinische Diagnostik: TGS-Plattformen bieten potenzielle Anwendungen in der klinischen Diagnostik, insbesondere bei der Identifizierung und Charakterisierung genetischer Varianten im Zusammenhang mit Krankheiten. TGS kann umfassendere und genaue genetische Informationen bereitstellen, die eine verbesserte Diagnose, personalisierte Behandlungsstrategien und die Überwachung der Therapiereaktion ermöglichen. Zum Beispiel, am 14. April 2023, Oxford Nanopore Technologies plc, Unternehmen, die eine neue Generation von Nanopore-basierten molekularen Sensorik bietet, und bioMérieux SA, ein weltweit führender Anbieter von In-vitro-Diagnostik, kündigte eine Zusammenarbeit zur Verbesserung der globalen Gesundheitsergebnisse durch die Erforschung spezifischer Möglichkeiten, Nanopore Sequenzierung auf den infektiösen Krankheitsdiagnostikmarkt zu bringen. Die Unternehmen arbeiten zusammen, um Möglichkeiten zur Verbesserung der Patientenversorgung durch den Zugang zu nanoporenbasierten klinischen Forschungs- und In-vitro-Diagnoselösungen zu identifizieren und zu verfolgen.
• Infektionskrankheiten Überwachung: TGS-Plattformen mit Echtzeit-Sequencing-Funktionen bieten Möglichkeiten zur schnellen Identifizierung und Charakterisierung von Infektionserregern. Dies kann bei der Überwachung und Reaktion auf Ausbrüche helfen, wodurch zeitnahe Interventionsstrategien und fundierte Entscheidungen der öffentlichen Gesundheit ermöglicht werden. Gemäß einem Artikel der WHO am 12. Juli 2023 intensiviert die Türkei die Bemühungen, ihre nationale Kapazität für die genomische Überwachung zu verbessern. Das von der Europäischen Union (EU) gesponserte und vom Ministerium für Gesundheit (MoH) und vom WHO-Staatsamt in Türkiye durchgeführte Programm zielt darauf ab, Laborkapazitäten für die Erkennung und Überwachung verschiedener Infektionen, einschließlich SARS-CoV-2, zu verbessern, um die Gesundheit im Land zu stärken.
• Landwirtschaft und Kulturverbesserung: TGS-Technologien haben Anwendungen in der Landwirtschaft, so dass die Sequenzierung von Pflanzen- und Tiergenomen mit hoher Genauigkeit und Auflösung. Dies kann die Identifizierung von genetischen Variationen, die mit wünschenswerten Merkmalen, Krankheitsresistenz und Ertragsverbesserung verbunden sind, erleichtern, was zu Fortschritten bei der Zucht und Viehhaltung führt.

Markt der dritten Generation Trends:

• Technologie-Vorgänge: TGS-Technologien entwickeln sich kontinuierlich, mit fortwährenden Fortschritten in der Sequenzierung von Chemie, Instrumentenleistung und Datenanalyse-Tools. Diese Fortschritte sollen Genauigkeit, Leselängen, Sequenziergeschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit von TGS-Plattformen verbessern. Trends umfassen die Entwicklung neuartiger Sequenzierungschemikalien, die Miniaturisierung von Sequenzierungsgeräten und verbesserte Basiskalkulationsalgorithmen.
• Erhöhung der Adoption von TGS Plattformen: Die Übernahme von TGS-Plattformen ist in verschiedenen Branchen und Forschungsfeldern stetig gestiegen. Forscher und Fachleute im Gesundheitswesen erkennen die Vorteile der langjährigen Sequenzierung und Echtzeit-Sequencing-Funktionen von TGS-Technologien. Da die Technologien etablierter und zugänglicher werden, wird ihre Annahme voraussichtlich weiter wachsen. Nach einem Artikel, der von Science X veröffentlicht wurde, einer der größten Online-Communities für wissenschaftliche Themen, schlug ein internationales Konsortium von Wissenschaftlern im April 2018 das Earth BioGenome Project vor, um die Evolution und Organisation des Lebens auf unserem Planeten zu verstehen, indem er die Genome von 1,5 Millionen bekannten Eukaryotenarten, einer massiven Gruppe, die Pflanzen, Tiere, Pilze und andere Organismen umfasst, deren Zellen einen Zellkern aufweisen.
• Erweiterung der Anwendungen: TGS-Technologien finden Anwendungen in einem wachsenden Bereich jenseits der Genomforschung. Dazu gehören klinische Diagnostik, Präzisionsmedizin, Landwirtschaft, Umweltstudien und vieles mehr. Die Fähigkeit, lange Sequenzen zu generieren und komplexe genomische Informationen zu erfassen, eröffnet neue Möglichkeiten und treibt die Erforschung vielfältiger Anwendungen voran. Zum Beispiel, am 6. Oktober 2023, nach drei Jahren Studie und Prüfung der PacBio HiFi Sequenzierung, bringt das Forschungsteam von Children's Mercy Kansas City, einem Gesundheitszentrum in Kanas, USA, lange Lesesequenzen zur klinischen Versorgung. Der Übergang soll die Diagnosereise für kritisch kranke Patienten und ihre Familien verkürzen.
• Integration mit bestehenden Workflows: TGS-Plattformen werden zunehmend in bestehende Sequenzierungs-Workflows und Laborprotokolle integriert. Dazu gehören ergänzende Sequenzierungsmethoden der zweiten Generation, die Stärken beider Technologien und umfassende genomische Analysen. Die Integration von TGS in etablierte Workflows verbessert die Effizienz und erleichtert die Einführung von TGS-Technologien in Forschung und klinischen Einstellungen.

Marktrückhaltungen der dritten Generation:

• Hohe Kosten & Technische Herausforderungen: TGS-Technologien können im Vergleich zu herkömmlichen Sequenzierungsmethoden der zweiten Generation relativ teuer sein. TGS-Technologien stehen vor technischen Herausforderungen, die ihre Annahme und Leistung begrenzen können. Nach einem Artikel, der im April 2022 von den National Institutes of Health veröffentlicht wurde, sind für die DNA-Bibliothek frisches Material oder ganze Zellen erforderlich, und Techniken zur Behandlung ultralanger hochmolekularer DNA müssen verbessert werden. Darüber hinaus stellt TGS Probleme aufgrund größerer Sequenzierungsfehlerquoten und systematischer Fehler. Der TGS ist teurer als der NGS (US$ 65-US$ 200 pro Gb in PacBio und US$ 22-US$ 90 pro Gb in ONT). Da Datenbanksysteme zur Interpretation komplexer Strukturvarianten selten sind, ist daher eine bioinformatische Analyse auf Basis von TGS herausfordernd.
• Datenanalyse Komplexität: TGS-Plattformen erzeugen große Datenmengen mit komplexen Lesestrukturen, die fortschrittliche Bioinformatik-Tools und Rechenressourcen für die Datenanalyse und Interpretation erfordern. Die Komplexität der TGS-Datenanalyse kann eine Barriere für Forscher und Fachleute im Gesundheitswesen ohne spezialisierte Bioinformatik Kompetenz, Begrenzung der Einführung und Nutzung von TGS-Technologien.

Abbildung 2. Global Next Generation Sequencing Marktanteil (%), nach Technologie, 2023

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Neueste Entwicklungen

Neue Produktstarts

• Am 14. März 2023, Illumina Inc., ein weltweit führender Anbieter von DNA-Sequencing- und Array-basierten Technologien, gab die Verfügbarkeit seines ersten Produktes auf Basis seiner revolutionären Illumina Complete Long Read Technologie bekannt. Der Illumina Complete Long Read Prep, Human High-Performance, langlebige menschliche Ganz-Genom-Sequencing (WGS) Test ist kompatibel mit dem Illumina NovaSeq X Plus, NovaSeq X und NovaSeq 6000 Sequenziersysteme.
• Im November 2022, Element Biosciences, Inc., ein Entwickler einer innovativen DNA-Sequencing-Plattform, die die Genomics-Branche stört, kündigte die Verfügbarkeit seiner Element LoopSeq-Long-read-Sequencing-Technologie-Kits für AVITI an, was dem Element AVITI System die Möglichkeit gibt, sowohl kurz- als auch lang anhaltende Sequenzierung auf demselben Instrument durchzuführen. Element ist das erste Unternehmen, das eine universelle, langlebige Technologie besitzt, die von seinem nativen kurzlebigen Sequenzer betrieben wird.
• Im Oktober 2022, PacBio, ein führender Anbieter von hochwertigen, hochgenauen Sequenzierungslösungen, kündigte das Revio-Langstreckensystem an, das es Kunden ermöglicht, ihren Einsatz der renommierten HiFi-Sequencing-Technologie von PacBio schnell zu skalieren. Revio soll es den Benutzern ermöglichen, bis zu 1.300 menschliche ganze Genome jedes Jahr bei 30-facher Abdeckung für weniger als 1.000 US$ pro Genom zu sequenzieren.

• Fusion und Zusammenarbeit

• Am 7. August 2023, PacBio, ein führender Entwickler hochwertiger, hochgenauer Sequenzierungslösungen, und GeneDx, ein führender Anbieter bei der Verbesserung der gesundheitlichen Ergebnisse durch genomische und klinische Erkenntnisse, gab eine Forschungskooperation mit der University of Washington bekannt, um die Fähigkeiten von HiFi-Lang-Lese-Genome-Sequenzierung (WGS) zu untersuchen, um die Diagnoseraten bei pädiatrischen Patienten mit genetischen Bedingungen zu erhöhen.
• Am 1. Mai 2023, Aptorum Group Limited, ein Pharmaunternehmen, gab bekannt, dass seine hundertprozentige Tochtergesellschaft Aptorum Therapeutics Limited ein unverbindliches Letter of Intent and Term Sheet eingegangen ist, um seine 100%-Tochter Paths Innovation Limited und sein zugrunde liegendes Geschäft mit der Universal Sequencing Technology Corporation, einem San Diego und Boston-basierten US-Unternehmen zur Entwicklung und Vermarktung fortschrittlicher proprietärer DNA-Sequencing-Technologiencings zu verschmelzen.

Top-Unternehmen in Third Generation Sequencing Market

• PacBio
• Oxford Nanopore Technologies, Ltd.
• BGI Genomics Co., Ltd.
• F. Hoffmann-La Roche AG
• Illumina, Inc.
• Thermo Fisher Scientific Inc.
• QIAGEN N.V.
• Agilent Technologies, Inc.
• GenapSys Inc.
• Loop Genomics
• Nabsys, Inc.
• Genia Technologies, Inc.
• Stratos Genomics, Inc.
• GATC Biotech AG
• Phase Genomics, Inc.

Definition: Die Sequenzierung der dritten Generation (TGS) ist eine fortschrittliche DNA-Sequenzierungstechnologie, die die schnelle und genaue Bestimmung der Nukleotidsequenz von DNA-Molekülen ermöglicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden ermöglicht TGS die Sequenzierung von langen Dehnungen von DNA in einem einzigen Lesen und liefert wertvolle Einblicke in komplexe genomische Regionen, strukturelle Variationen und epigenetische Modifikationen.