MARCHé DU SéQUENçAGE DE TROISIèME GéNéRATION ANALYSE

Le monde Troisième génération Séquençage du marché a été évalué à60,8 millions de dollars des États-Unisen 2023 et devrait atteindre une valeur de2 297,3 millions de dollars des États-Unispar2030à unTCAC de 21,1%entre2023 et 2030. Le marché du séquençage de troisième génération (TPS) fait référence au marché des technologies et des services liés aux plates-formes de séquençage de troisième génération. Ces plateformes offrent des avantages par rapport aux méthodes traditionnelles de séquençage de deuxième génération en fournissant des longueurs de lecture plus longues, des capacités de séquençage en temps réel et la capacité de séquencer directement des molécules d'ADN ou d'ARN.

Les technologies TGS, telles que le séquençage monomolécule en temps réel (SMRT) de Pacific Biosciences et le séquençage nanopore d'Oxford Nanopore Technologies, ont fait l'objet d'une attention particulière dans le domaine de la génomique recherche, diagnostics cliniques et autres applications. Ils permettent aux chercheurs d'obtenir des renseignements génomiques plus complets et plus précis, ce qui a des répercussions sur la compréhension des maladies génétiques, de la médecine de précision, de la recherche agricole et des études environnementales, entre autres.

Séquençage de la troisième génération Perspectives régionales

• Amérique du Nord, en particulier aux États-Unis, a été un marché de premier plan pour les technologies de TGS, sous l'impulsion d'investissements importants dans la recherche en génomique, les progrès dans les soins de santé et la présence de grandes entreprises de séquençage. Par exemple, en septembre 2022, les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), l'organisme national de santé publique des États-Unis, ont annoncé des subventions de cinq ans à cinq services publics de santé. Le réseau des centres d'excellence en génomique des agents pathogènes sera créé à la suite des prix. L'objectif du réseau est de développer et d'améliorer l'innovation et la capacité technologique en génomique des agents pathogènes, en épidémiologie moléculaire et en bioinformatique afin de mieux prévenir, réglementer et réagir aux menaces microbiennes pour la santé publique.
• Europe: Les pays européens ont également été actifs sur le marché de la TGS. Des pays comme le Royaume-Uni, l'Allemagne et la France ont réalisé d'importants investissements dans la recherche en génomique et abritent des établissements universitaires et de recherche de premier plan. L'Union européenne a soutenu des initiatives en génomique qui ont favorisé le développement et l'adoption de technologies TGS.
• Asie-Pacifique est devenu un marché en croissance rapide pour les technologies TGS. Des pays comme la Chine, le Japon et la Corée du Sud ont fait des investissements substantiels dans la recherche en génomique et ont une industrie de biotechnologie en croissance. Ces facteurs contribuent à l'adoption croissante des plates-formes TGS et au développement des débouchés régionaux.

Graphique 1. Part du marché mondial de la troisième génération, par région, 2023

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Point de vue de l'analyste :

Le séquençage de la troisième génération montre des perspectives de croissance prometteuses au cours des prochaines années. La réduction du coût du séquençage en raison des progrès technologiques est un moteur majeur pour ce marché. D'autres innovations devraient réduire les délais de séquençage, ce qui stimulera les taux d'adoption dans les secteurs des soins de santé et des sciences de la vie. Toutefois, le stockage et l'analyse des données demeurent un défi en raison de la complexité des quantités massives de données générées par le séquençage de la troisième génération. Le transfert de données, l'intégration avec d'autres ensembles de données et des interprétations cliniques significatives nécessitent des ensembles de compétences spécialisés qui agissent comme une contrainte. La région Asie-Pacifique, en particulier la Chine, devrait connaître la plus forte croissance en raison de l'augmentation des investissements en R-D et de l'accent mis sur la médecine de précision. L'Amérique du Nord continuera de dominer en raison de la présence d'acteurs majeurs et de projets de recherche à grande échelle.

Conducteurs du marché de la troisième génération :

• Demande croissante de technologies TGS: Les technologies TGS offrent des longueurs de lecture beaucoup plus longues que les méthodes traditionnelles de séquençage de deuxième génération. Cela permet aux chercheurs d'obtenir des données génomiques plus complètes et précises, y compris la capacité de séquencer de longues régions répétitives, des variations structurales et des génomes complexes. Par exemple, le 7 mars 2023, PacBio, un producteur de premier plan de solutions de séquençage de haute qualité, très précises, a annoncé que les premières expéditions de clients de systèmes de séquençage Revio de longue durée commenceront le 8 mars 2023. Comme nous l'avons déjà mentionné, le système Revio intègre des progrès importants dans la conception, l'informatique et l'architecture du système SMRT Cell. Ceci, combiné à la puissance de confiance de la chimie HiFi, permet une augmentation spectaculaire du débit et des coûts de séquençage plus faibles tout en fournissant une précision exceptionnelle et une détection directe de méthylation.
• Séquence en temps réel : Les plates-formes TGS fournissent des capacités de séquençage en temps réel, permettant aux chercheurs de surveiller le processus de séquençage au fur et à mesure. Cette fonction permet la production et l'analyse rapides de données, facilitant des applications telles que la surveillance des maladies infectieuses, la surveillance des éclosions virales et des diagnostics cliniques sensibles au temps.
• Séquence directe: Les technologies TGS ont la capacité de séquencer directement les molécules d'ADN ou d'ARN, sans avoir besoin d'amplification ou de PCR (polymérase en chaîne). Cela réduit le risque de biais ou d'erreurs introduits lors de l'amplification et simplifie le séquençage du flux de travail, le rendant plus efficace et rentable.
• Demande croissante de médecine de précision : Le domaine de la médecine de précision, qui vise à adapter les traitements médicaux aux patients individuels en fonction de leur composition génétique, est à l'origine de la demande d'informations génomiques complètes. Les technologies TGS jouent un rôle crucial en fournissant des données génétiques détaillées qui peuvent être utilisées pour guider les décisions de traitement personnalisées. Par exemple, le 5 janvier 2023, QIAGEN, un fournisseur de solutions de tests moléculaires, a annoncé un partenariat stratégique exclusif avec Helix, une société de génomique de population basée en Californie, pour améliorer les diagnostics complémentaires pour les troubles génétiques. Selon les termes de l'accord, QIAGEN sera le partenaire exclusif de Helix en marketing et en contrats aux États-Unis. Le partenariat tirera parti de la plateforme Helix Laboratory, qui a récemment reçu la toute première autorisation de novo de classe II de la Food & Drug Administration des États-Unis pour une plateforme de séquençage complète.

Marché du séquençage de troisième génération Possibilités :

• Recherche en génomique : Les technologies TGS permettent aux chercheurs de produire des séquences à lecture longue et de saisir des informations génomiques complexes. Cela ouvre de nouvelles possibilités de faire progresser la recherche en génomique, y compris la découverte de nouvelles variations génétiques, la compréhension des mécanismes de régulation des gènes et l'étude plus détaillée de la structure et de la fonction des génomes. Par exemple, en août 2023, PacBio, un fournisseur de premier plan de solutions de séquençage de haute qualité et de haute précision, et GeneDx, un chef de file dans l'amélioration des résultats en matière de santé grâce à des données génomiques et cliniques, ont annoncé une collaboration de recherche avec l'Université de Washington afin d'étudier les capacités du séquençage du génome entier HiFi à lecture longue (WGS) pour augmenter les taux de diagnostic chez les patients pédiatriques atteints de maladies génétiques.
• Diagnostics cliniques : Les plateformes TGS offrent des applications potentielles dans les diagnostics cliniques, en particulier dans l'identification et la caractérisation des variantes génétiques associées aux maladies. Le TGS peut fournir des informations génétiques plus complètes et plus précises, permettant un diagnostic amélioré, des stratégies de traitement personnalisées et un suivi de la réponse au traitement. Par exemple, le 14 avril 2023, Oxford Nanopore Technologies plc, société qui fournit une nouvelle génération de technologie de détection moléculaire à base de nanopores, et bioMérieux SA, un leader mondial dans diagnostic in vitro, a annoncé une collaboration pour améliorer les résultats en matière de santé à l'échelle mondiale en explorant les possibilités spécifiques d'introduire le séquençage des nanopores sur le marché du diagnostic des maladies infectieuses. Les entreprises travaillent ensemble pour identifier et rechercher des occasions d'améliorer les soins aux patients grâce à l'accès à la recherche clinique sur nanopores et aux solutions de diagnostic in vitro (DIV).
• Surveillance des maladies infectieuses : Les plates-formes TGS dotées de capacités de séquençage en temps réel offrent des possibilités d'identification et de caractérisation rapides des agents pathogènes infectieux. Cela peut contribuer à la surveillance et à l'intervention en cas d'éclosions, permettant des stratégies d'intervention en temps opportun et des décisions éclairées en matière de santé publique. Selon un article publié par l'OMS le 12 juillet 2023, la Turquie intensifie ses efforts pour améliorer sa capacité nationale de surveillance génomique. Ce programme, parrainé par l'Union européenne (UE) et exécuté par le Ministère de la santé et le Bureau de pays de l'OMS à Türkiye, vise à améliorer les capacités de laboratoire pour la détection et la surveillance de diverses infections, dont le SRAS-CoV-2, afin de renforcer la sécurité sanitaire dans le pays.
• Agriculture et amélioration des cultures : Les technologies TGS ont des applications en agriculture, permettant le séquençage des génomes végétaux et animaux avec une haute précision et résolution. Cela peut faciliter l'identification des variations génétiques associées aux caractères souhaitables, à la résistance aux maladies et à l'amélioration des rendements, ce qui permet d'avancer dans l'élevage et la gestion du bétail.

Marché du séquençage de troisième génération Tendances :

• Progrès technologiques : Les technologies TGS évoluent constamment, avec des progrès continus dans le séquençage de la chimie, le rendement des instruments et les outils d'analyse des données. Ces progrès visent à améliorer la précision, la longueur de lecture, la vitesse de séquençage et la rentabilité des plateformes TGS. Les tendances comprennent le développement de nouveaux séquençages chimiques, la miniaturisation des dispositifs de séquençage et l'amélioration des algorithmes de calage de base.
• Accroître l'adoption des plates-formes TGS : L'adoption de plates-formes TGS n'a cessé d'augmenter dans divers secteurs et domaines de recherche. Les chercheurs et les professionnels de la santé reconnaissent les avantages des capacités de séquençage à lecture longue et de séquençage en temps réel offertes par les technologies TGS. À mesure que les technologies s'établissent et deviennent plus accessibles, leur adoption devrait continuer de croître. Selon un article publié par Science X, l'une des plus grandes communautés en ligne pour les sujets liés à la science, un consortium international de scientifiques a proposé en avril 2018 le projet Earth BioGenome pour comprendre l'évolution et l'organisation de la vie sur notre planète en séquençage et en annotation fonctionnelle des génomes de 1,5 million d'espèces connues d'eucaryotes, un groupe massif qui comprend des plantes, des animaux, des champignons et d'autres organismes dont les cellules ont un noyau qui abrite leur ADN chromosomique.
• Expansion des applications : Les technologies TGS trouvent des applications dans une gamme croissante de domaines au-delà de la recherche en génomique. Cela comprend le diagnostic clinique, la médecine de précision, l'agriculture, les études environnementales, et plus encore. La capacité de générer des séquences à lecture longue et de capturer des informations génomiques complexes ouvre de nouvelles possibilités et stimule l'exploration de diverses applications. Par exemple, le 6 octobre 2023, après trois années d'études et de tests du séquençage PacBio HiFi, l'équipe de recherche de Children's Mercy Kansas City, un centre de soins de santé de Kanas, aux États-Unis, apporte un long séquençage de lecture aux soins cliniques. La transition devrait raccourcir le parcours diagnostique des patients gravement malades et de leur famille.
• Intégration aux flux de travail existants : Les plates-formes TGS sont de plus en plus intégrées aux processus de séquençage existants et aux protocoles de laboratoire. Il s'agit notamment de compléter les méthodes de séquençage de deuxième génération, de tirer parti des forces des deux technologies et de permettre des analyses génomiques complètes. L'intégration du TGS dans les flux de travail établis améliore l'efficacité et facilite l'adoption des technologies du TGS dans la recherche et les milieux cliniques.

Séquençage de la troisième génération Restrictions du marché :

• Coût élevé & technique Défis : Les technologies TGS peuvent être relativement coûteuses par rapport aux méthodes traditionnelles de séquençage de deuxième génération. Les technologies TGS sont confrontées à des défis techniques qui peuvent limiter leur adoption et leur performance. Selon un article publié par les National Institutes of Health en avril 2022, du matériel frais ou des cellules entières sont nécessaires pour la bibliothèque d'ADN, et les techniques de manipulation de l'ADN à poids moléculaire élevé de longue durée doivent être améliorées. De plus, TGS doit faire face à des problèmes en raison d'un plus grand séquençage des taux d'erreurs et d'erreurs systématiques. Le TGS est plus cher que le NGS (65 à 200 dollars É.-U. par Gb en PacBio et 22 à 90 dollars É.-U. par Gb en ONT). De plus, comme les systèmes de bases de données pour l'interprétation des variantes structurelles complexes sont rares, l'analyse bio-informel basée sur TGS est donc difficile.
• Analyse des données Complexité Les plateformes TGS produisent de grands volumes de données avec des structures de lecture complexes, nécessitant des outils bioinformatiques avancés et des ressources informatiques pour l'analyse et l'interprétation des données. La complexité de l'analyse des données TGS peut être un obstacle pour les chercheurs et les professionnels de la santé sans spécialisation bioinformatique l'expertise, limitant l'adoption et l'utilisation des technologies TGS.

Graphique 2. Séquençage mondial de la prochaine génération Part de marché (%), par technologie, 2023

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Faits nouveaux

Lancement de nouveaux produits

• Le 14 mars 2023, Illumina Inc., un leader mondial dans le séquençage de l'ADN et les technologies basées sur le réseau, a annoncé la disponibilité de son premier produit basé sur sa technologie révolutionnaire Illumina Complete Long Read. Le test Illumina Complete Long Read Prep, le séquençage humain à longue lecture (WGS) à haute performance humaine est compatible avec les systèmes de séquençage Illumina NovaSeq X Plus, NovaSeq X et NovaSeq 6000.
• En novembre 2022, Element Biosciences, Inc., un développeur d'une plateforme innovante de séquençage de l'ADN qui perturbe l'industrie de la génomique, a annoncé la disponibilité de ses kits technologiques de séquençage de l'élément LoopSeq pour AVITI, donnant au système Element AVITI la capacité d'effectuer à la fois le séquençage de l'élément court et de l'élément long sur le même instrument. Element est la première entreprise à posséder une technologie de lecture longue à usage général alimentée par son séquenceur de lecture courte natif.
• En octobre 2022, PacBio, l'un des principaux fournisseurs de solutions de séquençage de haute qualité et très précises, a annoncé le système de séquençage Revio, qui permettra aux clients d'utiliser rapidement la célèbre technologie de séquençage HiFi de PacBio. Revio est destiné à permettre aux utilisateurs de séquencer jusqu'à 1 300 génomes humains entiers chaque année à une couverture de 30 fois inférieure à 1 000 $US par génome.

• Fusions et collaborations

• Le 7 août 2023, PacBio, un chef de file en matière de développement de solutions de séquençage de haute qualité et de haute précision, et GeneDx, un chef de file en matière d'amélioration des résultats en matière de santé grâce à des données génomiques et cliniques, ont annoncé une collaboration de recherche avec l'Université de Washington afin d'étudier les capacités du séquençage du génome entier HiFi à lecture longue (WGS) pour augmenter les taux de diagnostic chez les patients pédiatriques ayant des conditions génétiques.
• Le 1er mai 2023, Aptorum Group Limited, une société pharmaceutique, a annoncé que sa filiale en propriété exclusive Aptorum Therapeutics Limited a conclu une lettre d'intention et une fiche de durée non contraignantes pour fusionner sa filiale à 100 %, Paths Innovation Limited, et ses activités sous-jacentes avec Universal Sencing Technology Corporation, une société américaine basée à San Diego et à Boston qui se consacre au développement et à la commercialisation de technologies de séquençage d'ADN brevetées.

Les meilleures entreprises du marché du séquençage de la troisième génération

• PacBio
• Oxford Nanopore Technologies, Ltd.
• BGI Genomics Co., Ltd.
• F. Hoffmann-La Roche AG
• Illumina, Inc.
• Thermo Fisher Scientific Inc.
• QIAGEN N.V.
• Technologies Agilent, Inc.
• Société canadienne d'hypothèques et de logement
• Génomique des boucles
• Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie
• Génie Technologies, Inc.
• Stratos Genomics, Inc.
• GATC Biotech AG
• Phase Génomique, Inc.

Définition: Le séquençage de la troisième génération (TGS), aussi connu sous le nom de séquençage à longue distance, est une technologie avancée de séquençage de l'ADN qui permet la détermination rapide et précise de la séquence nucléotidique des molécules d'ADN. Contrairement aux méthodes traditionnelles, le TGS permet le séquençage de longues étendues d'ADN en une seule lecture, fournissant de précieuses informations sur les régions génomiques complexes, les variations structurales et les modifications épigénétiques.