MARCHé MONDIAL DES MODèLES PULMONAIRES IN VITRO SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

La taille du marché mondial du modèle pulmonaire in vitro devrait atteindre 620,5 millions de dollars É.-U. d'ici 2030, contre 245,0 millions de dollars É.-U. en 2023, avec un TCAC de 14,2 % pendant la période de prévision.

Les modèles pulmonaires in vitro sont des plates-formes développées à l'aide de cellules, de tissus ou d'organes pulmonaires humains pour le dépistage des médicaments et la modélisation des maladies. Ils constituent une alternative abordable aux essais sur les animaux en imitant avec précision les humains. poumon physiologie et pathologie. Les modèles pulmonaires in vitro couramment utilisés comprennent des cultures cellulaires 2D, des modèles microfluidiques et des organoides.

Global In Vitro Lung Model Market - Perspectives régionales

• Amérique du Nord devrait être le plus grand marché pour le modèle pulmonaire in vitro au cours de la période de prévision, représentant plus de 35,7 % de la part de marché en 2023. L'Amérique du Nord s'est fermement établie comme la région dominante sur le marché mondial des modèles pulmonaires in vitro. La région abrite la majorité des intervenants clés dans ce domaine qui ont beaucoup investi dans la R-D pour mettre au point des modèles pulmonaires 3D avancés. Étant donné la forte présence dans l'industrie d'entreprises pharmaceutiques et de biotechnologies qui sont des clients importants pour les modèles pulmonaires, la demande demeure élevée dans la région. L'environnement réglementaire favorise également la recherche et le développement continus de nouveaux modèles. Des lignes directrices strictes en matière de sécurité et d'efficacité établies par les organismes de réglementation ont accru la nécessité pour les entreprises de valider les nouvelles drogues utilisant des modèles pulmonaires sophistiqués avant les essais cliniques.
• Asie-Pacifique Le marché devrait être le deuxième marché en importance pour le modèle pulmonaire in vitro, représentant plus de 25,2 % de la part de marché en 2023. La région de l'Asie-Pacifique est devenue le marché qui connaît la croissance la plus rapide pour les modèles pulmonaires in vitro à l'échelle mondiale. La région représente un potentiel inexploité pour les acteurs du marché et se concentre de plus en plus sur la mise en place de réseaux de fabrication et de distribution. La Chine et l'Inde, en raison de leur forte population et de l'augmentation des dépenses de santé, sont des marchés d'orientation clés. Le développement des capacités de fabrication biosimilaires dans ces pays a encore stimulé la demande. De plus, l'importation de ces modèles hautement techniques a été limitée jusqu'à récemment en raison des politiques commerciales rigoureuses de ces pays en développement. Cependant, avec l'assouplissement de la réglementation, de nombreuses petites entreprises locales ont commencé à importer des modèles rentables pour leurs travaux de recherche internes auprès de fournisseurs mondiaux qui propulsent la croissance du marché. L'augmentation globale des investissements en R-D, la présence d'organismes de recherche sous contrat et l'adoption croissante de modèles de tissus 3D pour les activités précliniques sont quelques-uns des facteurs qui stimulent la croissance du marché des modèles pulmonaires in vitro dans la région de l'Asie-Pacifique.
• Europe le marché devrait connaître la croissance la plus rapide pour Modèle pulmonaire in vitro, avec une part de 19 % pendant la période de prévision. La croissance du marché en Europe est attribuée à l'intensification des activités de recherche et développement dans la région.

Graphique 1. Part du marché mondial du modèle pulmonaire in vitro (%), par région, 2023

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Vue des analystes : Le marché mondial des modèles pulmonaires in vitro présente un fort potentiel de croissance au cours des cinq prochaines années. La recherche croissante sur les maladies pulmonaires et le développement de médicaments est un moteur important, car ces modèles offrent des solutions de rechange fiables et abordables aux tests sur les animaux. Cependant, les limites de la simulation de la physiologie pulmonaire indigène et du microenvironnement pulmonaire complexe posent un défi à l'adoption généralisée. L'Amérique du Nord devrait continuer de dominer le marché grâce à la présence d'acteurs de premier plan, à l'augmentation du financement de la recherche et à la prévalence élevée des maladies. L'Asie-Pacifique est probablement la région qui connaît la croissance la plus rapide en raison de l'augmentation des dépenses de santé, de l'expansion de l'industrie de la biotechnologie et de la croissance des organismes de recherche contractuels.

Global In Vitro Lung Model Market- Drivers

• Prévalence croissante des maladies pulmonaires: Le marché des modèles pulmonaires in vitro connaît une croissance importante en raison de la prévalence croissante de diverses maladies respiratoires dans le monde. Les maladies pulmonaires telles que l'asthme, les maladies pulmonaires obstructives chroniques (MPOC), le cancer du poumon, la fibrose pulmonaire, etc. sont devenues des préoccupations majeures en matière de santé publique au cours des dernières décennies. Par exemple, selon le rapport 2022 de l'Organisation mondiale de la santé, l'asthme touche actuellement plus de 300 millions de personnes dans le monde et est l'une des maladies chroniques les plus courantes chez les enfants. D'autre part, la MPOC devrait être la troisième cause de décès d'ici 2020. L'exposition continue à des facteurs de risque comme l'augmentation des niveaux de pollution atmosphérique, l'augmentation de la consommation de tabac, le vieillissement de la population, etc., contribuent au fardeau croissant des maladies respiratoires.

Les modèles pulmonaires in vitro sont de plus en plus utilisés par les sociétés pharmaceutiques et les instituts de recherche pour développer de meilleures options de traitement et acquérir une meilleure connaissance de la physiologie et des pathologies pulmonaires. Ils offrent aux chercheurs une solution de rechange aux modèles animaux pour mener des études expérimentales sur les maladies et des initiatives de développement de médicaments d'une manière plus éthique et rentable. Différents types de cellules pulmonaires et de tissus 3D sont disponibles sous forme de modèles pulmonaires in vitro qui aident à imiter l'architecture pulmonaire humaine et à recréer les maladies pulmonaires humaines de près. Cela permet aux chercheurs de mieux comprendre les mécanismes de la maladie, d'analyser les candidats aux médicaments et d'étudier la toxicité et l'efficacité des médicaments avant de passer aux essais cliniques. Avec l'augmentation alarmante des maladies pulmonaires, le développement de thérapies efficaces est devenu un besoin clinique important qui alimente l'adoption d'approches de modélisation pulmonaire in vitro.

• Forte concentration de la R-D sur le développement de solutions de médecine personnalisées: L'accent est de plus en plus mis sur le développement d'interventions thérapeutiques personnalisées pour une meilleure gestion des maladies et une amélioration des résultats des patients. Le cancer du poumon en particulier est reconnu comme l'un des candidats appropriés pour la médecine personnalisée compte tenu de la diversité moléculaire observée dans les types de tumeurs. Le développement des médicaments s'oriente vers des stratégies thérapeutiques plus ciblées axées sur la médecine de précision. En même temps, les organismes de réglementation encouragent également l'adoption d'approches et de biomarqueurs plus spécifiques aux patients pour l'approbation des médicaments. La modélisation pulmonaire in vitro permet de reproduire plus étroitement l'hétérogénéité tumorale et la variabilité du patient, ce qui est important pour l'évaluation et la sélection personnalisées du traitement.

La bioimpression en 3D et la technologie des organes sur puces ont permis des modèles pulmonaires in vitro plus avancés avec une meilleure fidélité architecturale et physiologique. Les modèles de maladie peuvent être personnalisés pour refléter des profils de mutation ou des sous-types cellulaires spécifiques des patients. Ces modèles complexes offrent des avantages par rapport à la culture de cellules 2D conventionnelle pour le dépistage personnalisé des médicaments, la prédiction de la réponse tumorale ainsi que l'identification des biomarqueurs. De nombreuses sociétés pharmaceutiques collaborent activement avec des laboratoires universitaires pour mettre au point des modèles d'organoïdes ou de maladies bioimprimés en 3D pour faire progresser les objectifs de la médecine de précision. Au fur et à mesure que l'intérêt s'accroît autour des soins personnalisés, les techniques in vitro raffinées demeureront cruciales pour évaluer les approches thérapeutiques adaptées avant leur utilisation clinique, ce qui stimulera la croissance du marché des modèles pulmonaires.

• Une attention accrue à la modélisation des maladies pulmonaires complexes: Les maladies pulmonaires telles que les maladies pulmonaires obstructives chroniques, la fibrose pulmonaire et le cancer posent des défis majeurs en raison de leur complexité et de leurs possibilités de traitement limitées. Les chercheurs comptent depuis longtemps sur des modèles animaux pour étudier la physiologie et la pathologie pulmonaires, mais ceux-ci n'imitent souvent pas avec précision la complexité des affections pulmonaires humaines. Il est de plus en plus nécessaire d'élaborer d'autres approches susceptibles de mieux modéliser l'architecture des tissus pulmonaires humains, la biologie cellulaire, les contraintes mécaniques et les indices microenvironnementaux impliqués dans diverses maladies. Les modèles pulmonaires 3D avancés in vitro sont très prometteurs pour répondre à ce besoin en reconstituant plusieurs types de cellules et de composants de tissus pulmonaires dans un cadre contrôlé. Leur application permet de recréer et d'analyser des interactions cellulaires et cellulaires-matrice complexes en dehors du corps vivant. Cela fournit des connaissances approfondies impossibles avec des cultures de cellules pulmonaires 2D ou des modèles animaux seuls. À mesure que le financement de la recherche sur les maladies pulmonaires augmentera, l'accent sera mis sur l'utilisation de modèles in vitro perfectionnés. Leur développement est essentiel pour faire progresser la compréhension des mécanismes de la maladie et accélérer la découverte de diagnostics et de thérapies efficaces.

Global In Vitro Lung Model Marché- Opportunités

• Augmentation des dépenses de santé: L'un des facteurs importants qui influencent le taux de croissance du Le marché des modèles pulmonaires in vitro est l'augmentation des dépenses de soins de santé, qui contribue à améliorer ses infrastructures. Par exemple, selon l'International Health Care System of the U.S., en juin 2020, les organisations gouvernementales américaines visent à améliorer l'infrastructure de soins de santé en augmentant le financement, en établissant des lois et des stratégies nationales, et en cofondant et en établissant des exigences et des règlements de base pour le programme Medicaid. De même, en novembre 2022, l'Institut canadien d'information sur la santé a déclaré que le total des dépenses de santé au Canada s'élevait à 331 milliards de dollars américains en 2022, soit 8 563 dollars américains par Canadien, tandis que les dépenses de santé représentaient 12,2 % du produit intérieur brut (PIB) du Canada en 2022, après un sommet de 13,8 % en 2020.
• préférence croissante pour les modèles pulmonaires 3D sur les modèles 2D: Le marché mondial des modèles pulmonaires in vitro connaît une croissance importante au cours des dernières années. Il existe une préférence croissante parmi les sociétés pharmaceutiques et cosmétiques pour les modèles pulmonaires 3D par rapport aux modèles 2D conventionnels pour la découverte de médicaments et les tests toxicologiques. Les modèles organoïdes 3D imitent mieux la physiologie humaine complexe et le microenvironnement des poumons par rapport aux cultures simplistes 2D cultivées sur des supports plastiques. Cette pertinence physiologique élevée permet d'effectuer des essais plus prédictifs et plus translatables de nouveaux médicaments et produits chimiques.

De nombreuses études ont montré que les modèles pulmonaires 3D captent plus précisément les interactions intercellulaires et les réponses. Par exemple, une étude de 2021 publiée dans PLOS Biology a comparé les réponses des modèles épithéliaux bronchiques 2D et 3D à l'infection par le CoV-2 du SRAS. Le modèle 3D a permis de mieux reproduire l'architecture tissulaire multicouches des poumons humains et a montré une expression élevée de gènes liés à l'infection COVID-19 semblable à des échantillons bronchiques de patients. De telles preuves mettant en évidence l'amélioration de la fidélité biologique et de la valeur prédictive des modèles 3D poussent de nombreuses entreprises à remplacer les méthodes 2D traditionnelles par ces solutions de rechange avancées.

En conclusion, la physiologie réaliste offerte par les modèles pulmonaires 3D in vitro offre des avantages significatifs par rapport aux essais 2D conventionnels. Leur capacité à mieux émuler les tissus pulmonaires humains aux niveaux structural et fonctionnel augmente la valeur prédictive de la recherche et stimule la demande, assurant ainsi une croissance soutenue de ce segment de marché spécialisé dans les années à venir.

Marché mondial des modèles pulmonaires in vitro - Tendance

• Combinaison de plusieurs systèmes d'organes sur une seule puce: Le monde Le marché des modèles pulmonaires in vitro observe en effet une tendance à la hausse dans l'achat en ligne de médicaments. Plusieurs facteurs contribuent à cette augmentation, qui présentent des possibilités et des défis pour les participants au marché :
  • Pratique : L'un des moteurs les plus puissants des achats de médicaments en ligne est la commodité. Les consommateurs peuvent commander des traitements à partir du confort de leur maison, sans avoir à visiter une pharmacie.
  • Discrétion et confidentialité: La perte de cheveux peut être un problème sensible pour beaucoup, et la capacité de commander des traitements discrètement en ligne est un avantage important pour les consommateurs qui cherchent à maintenir la vie privée.
  • Économies : Les chaînes en ligne offrent souvent des médicaments à des prix inférieurs à ceux des pharmacies traditionnelles en brique et en mort en raison de coûts généraux moins élevés.
  • Éducation des consommateurs: De nombreuses plateformes en ligne fournissent des ressources éducatives, aidant les consommateurs à mieux comprendre l'alopécie androgénétique et les options de traitement disponibles, qui peuvent conduire à des décisions d'achat éclairées.
  • Facilité d'accès: Les pharmacies en ligne peuvent améliorer l'accès aux traitements de perte de cheveux dans les régions où ces médicaments ne sont pas facilement disponibles dans les pharmacies locales.

Global In Vitro Lung Model Market - Restrictions

• Coûts élevés associés aux modèles animaux: L'une des principales restrictions du marché des modèles pulmonaires in vitro est le coût élevé associé à l'utilisation de modèles animaux pour la recherche et les tests pulmonaires. Le maintien des installations animales et le respect des règlements impliquent des investissements financiers importants. Les expériences animales ont aussi des limites pratiques comme la longue durée et les différences interspécifiques limitant le potentiel translationnel.

La mise au point et la validation de solutions de remplacement in vitro peuvent contribuer à réduire la dépendance à l'égard des modèles animaux, qui est un processus coûteux. Les modèles in vitro ont encore des limites à l'imitation exacte de la physiologie humaine in vivo sur de longues périodes. Cela limite le remplacement complet des modèles animaux, qui restent nécessaires pour certaines études d'efficacité et d'innocuité au stade tardif. Les coûts globaux de recherche-développement pour la mise en place et la validation de nouveaux modèles bioimprimés 3D et d'organes sur puces demeurent également élevés actuellement.

• Problèmes techniques liés à la reproduction de la complexité pulmonaire humaine: Un autre défi clé est la difficulté technique associée à la reproduction de l'architecture 3D complexe et la fonctionnalité physiologique multicellulaire des poumons humains en utilisant des techniques in vitro. Le poumon a une structure fortement ramifiée avec plus de 40 différents types de cellules organisées de manière poreuse et élastique. Il est extrêmement difficile d'imiter exactement ce niveau de complexité anatomique et mécanique en utilisant les approches actuelles de l'ingénierie tissulaire.

Recréer la barrière alvéolaire-capillaire, les mécanismes de clairance mucociliaire, le couplage ventilation-perfusion et les interactions cellules pulmonaires-immunes demeurent un domaine de recherche actif. De même, la mise au point de modèles de maladies robustes tenant compte de facteurs pathologiques multiples doit également progresser. Ces limitations techniques peuvent empêcher le remplacement complet de l'expérimentation animale actuellement. Pour relever ce défi, il sera important de poursuivre les progrès dans des domaines comme la bioimpression multimatériel, les principes de biologie du développement et le génie organoid.

En conclusion, alors que le marché des modèles pulmonaires in vitro se développe en raison de la charge de morbidité croissante et des progrès technologiques, les coûts de développement élevés et les défis techniques limitent actuellement la substitution complète des modèles animaux. La poursuite des investissements dans la recherche peut aider à éliminer les limites qui limitent le plein potentiel de ces solutions de rechange.

Graphique 2. Part de marché mondiale du modèle pulmonaire in vitro (%), par type, 2023

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Marché mondial des modèles pulmonaires in vitro - Faits nouveaux

Activités de recherche-développement

• L'article intitulé « 3D Lung-on-Chip Model Based on Biomimetical Microcurved Culture Membranes », publié en mai 2022, souligne que les défis traditionnels dans la recherche pulmonaire, y compris la nature complexe de la structure pulmonaire, la difficulté d'obtenir les cellules pulmonaires primaires et la lutte pour préserver leurs fonctions spécifiques dans un laboratoire, ont entravé la création de plates-formes de recherche efficaces. Ces obstacles ont été surmontés par les progrès de la modélisation in vitro, qui offrent une alternative capable aux sources cellulaires conventionnelles. Par conséquent, ces innovations sont à l'origine du progrès des modèles alternatifs aux essais sur les animaux.
• Un article publié en avril 2021, intitulé « In Vitro Lung Models and their Application to SRAS-CoV-2 Pathogenèse and Disease », indique que le marché des modèles pulmonaires in vitro a eu un impact profond à la suite de la pandémie de COVID-19. La propagation rampante du CoV-2 du SRAS a catalysé l'avancement des modèles pulmonaires in vitro pour explorer les mécanismes des effets du virus. À l'origine, l'expansion du marché a été freinée par des mesures strictes de verrouillage, qui ont imposé diverses restrictions et entraîné une pénurie d'approvisionnement. Néanmoins, à mesure que la recherche clinique s'intensifiait et qu'une compréhension plus approfondie de la pathophysiologie du virus se développait, le marché pertinent a observé une augmentation notable de la croissance.

Développement des entreprises Activités des acteurs du marché

• En mai 2022, en mai 2022, AlveoliX, un fournisseur de solutions in vitro, a conclu un partenariat avec InsCREENeX, une entreprise de biotechnologie. Dans le cadre de ce partenariat, la méthodologie de pointe d'InSCREENeX CI-SCREEN avec la technologie brevetée d'orgue sur puce d'AlveoliX développera une nouvelle ligne cellulaire alvéolaire immortalisée, spécialement adaptée aux applications sur puce
• En décembre 2021, Lonza Group AG, une entreprise de soins de santé, et Technologies Agilentes, une société de sciences de la vie et de diagnostic, a annoncé une collaboration stratégique visant à intégrer des technologies analytiques innovantes avec Lonza. Ce partenariat vise à faire progresser l'intégration des méthodes d'analyse existantes et nouvelles dans les processus de fabrication de thérapies cellulaires à l'échelle du patient à l'aide de la plateforme Cocoon. En unissant leurs forces, ces entreprises progressent dans leur engagement à créer des technologies et des solutions durables qui améliorent la disponibilité de thérapies cellulaires cruciales pour diverses maladies pulmonaires.

Meilleures entreprises sur le marché mondial des modèles pulmonaires in vitro

• Épithélix
• MATTEK
• Lonza
• Emuler
• Alvelix AG
• Nortis
• CN Bio Innovations Ltd
• MIMETAS
• DansSphero
• ATTC Global
• Tissuse GmbH
• Cn Bio Innovations Limited

Définition: Les modèles pulmonaires in vitro sont des systèmes expérimentaux qui imitent les tissus et les structures pulmonaires humaines en dehors d'un organisme vivant. Il existe deux types principaux de modèles pulmonaires in vitro - les modèles cellulaires et acellulaires. Les modèles à base de cellules utilisent des cellules pulmonaires cultivées sur des surfaces spécialement revêtues ou dans des échafaudages 3D pour reproduire des structures pulmonaires. Ils sont plus réalistes car les interactions cellules-cellules et l'organisation du niveau tissulaire observée in vivo peuvent être reproduites dans une certaine mesure. Certains modèles cellulaires couramment utilisés sont des modèles alvéolaires, bronchiolaires et pulmonaires. Les modèles acellulaires utilisent des constructions conçues sans cellules vivantes. Elles sont relativement simples et peu coûteuses, mais ne captent pas toutes les réponses cellulaires.