MERCATO DELLA CHIMICA ANALISI DI DIMENSIONI E QUOTE - TENDENZE E PREVISIONI DI CRESCITA (2023 - 2030)

La dimensione globale del mercato cheminformatics dovrebbe raggiungere 10,22 miliardi di dollari entro il 2030, da 3,79 miliardi di dollari nel 2023, ad un CAGR del 15,2% durante il periodo previsto. La crescente domanda di nuovi farmaci e l'aumento della necessità di un'efficienza scoperta della droga e sviluppo sono i principali fattori che guidano la crescita del mercato cheminformatics.

Cheminformatics è un campo multidisciplinare che combina chimica, informatica e scienza dell'informazione per memorizzare, gestire e analizzare i dati chimici. Viene utilizzato in varie applicazioni, come la scoperta della droga, la sicurezza chimica e l'analisi ambientale.

Cheminformatica Mercato Insights Regional

• Nord America è il più grande mercato della cheminformatica, che rappresenta una quota del 35% nel 2023. La crescita di questo mercato è attribuita all'aumento degli investimenti nella ricerca e nello sviluppo da parte farmaceutica e biotecnologia aziende della regione. Inoltre, la presenza di un gran numero di istituzioni accademiche e istituti di ricerca sta anche guidando la crescita del mercato cheminformatics in Nord America. Ad esempio, nel marzo 2021, Elsevier, un noto leader nel settore dell'editoria di ricerca e dell'analisi delle informazioni, ha presentato una nuova partnership con LexisNexis Legal & Professional, una parte della RELX Corporation che vende prodotti di analisi dei dati e vari database. Questa collaborazione mira a migliorare le informazioni sui brevetti esistenti in Reaxys, la soluzione di Elsevier per la ricerca e lo sviluppo della chimica. Come risultato di questa integrazione, aziende e ricercatori possono ora accedere al contenuto di brevetti di proprietà intellettuale da LexisNexis, che è la forza trainante dietro LexisNexis PatentSight (Patent Analytics) e LexisNexis TotalPatent One (Patent Search), all'interno del loro flusso di lavoro attuale.
• Europa è il secondo mercato più grande per la cheminformatica, che rappresenta una quota del 25% nel 2023. La crescita di questo mercato è attribuita alla crescente adozione di strumenti e tecnologie cheminformatics da parte delle aziende farmaceutiche e chimiche della regione. Inoltre, la presenza di un forte ambiente normativo sostiene anche la crescita del mercato cheminformatics in Europa.
• Asia Pacifico è il mercato in crescita più rapida per la cheminformatica, che rappresenta una quota del 20% nel 2023. La crescita di questo mercato è attribuita alla crescente domanda di nuovi farmaci e prodotti chimici provenienti dalle economie emergenti della regione. Inoltre, la crescente attenzione alla medicina personalizzata sta anche guidando la crescita del mercato cheminformatics in Asia-Pacifico.

Figura 1. Global Cheminformatics Market Share (%), per Regione, 2023

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Analista punto di vista:

Il mercato cheminformatics è destinato a crescere in modo significativo nei prossimi anni. Il mercato è prevalentemente guidato dall'aumento della spesa R&D nei settori farmaceutico e biotecnologico. L'aumento delle attività di scoperta e sviluppo della droga ha rafforzato la domanda di software e servizi cheminformatics. Inoltre, la crescita in applicazioni di cheminformatica in scienze materiali, agricoltura e industrie chimiche è un altro importante driver per l'espansione del mercato.

Cheminformatica Driver per il mercato

• Aumentare gli investimenti R&D nelle industrie farmaceutiche e biotecnologiche: Le industrie farmaceutiche e biotecnologiche stanno aumentando costantemente i loro investimenti R&D per scoprire nuovi farmaci e biologici. Il costo medio dello sviluppo di un nuovo farmaco è stimato per oltre 2,50 miliardi di dollari. Le aziende stanno adottando le ultime tecnologie, come la cheminformatica, per rendere il lungo e costoso processo di scoperta della droga più efficiente. Ad esempio, nel 2021, la spesa globale per la R&D farmaceutica è stata stimata pari a 179 miliardi di dollari, aumentando di circa il 3% rispetto al 2020. I bilanci R&D in espansione creano opportunità significative per la crescita del mercato cheminformatics. Inoltre, secondo il 2022 EU Industrial R&D Investment Scoreboard, le industrie sanitarie hanno investito circa 266,40 miliardi di dollari (235.3 miliardi di euro) in R&D nel 2021, rappresentando il 21,5% della spesa R&D aziendale totale in tutto il mondo.
• screening ad alto rendimento e chimica combinatoria: Lo screening ad alto rendimento consente di testare rapidamente migliaia di composti chimici contro gli obiettivi terapeutici. La chimica combinata produce grandi librerie composte per lo screening ad alto rendimento. Questo genera volumi enormi di dati chimici. La cheminformatica svolge un ruolo vitale nell'analisi di questi dati e nell'identificazione dei composti colpiti. Ad esempio, i modelli di machine learning possono prevedere proprietà dei composti virtuali per focalizzare la proiezione sui composti con le caratteristiche desiderate. La crescente adozione di HTS e chimica combinatoria spinge l'adozione di software cheminformatics.
• Crescita in biosimilari e biologici: Le biologiche, compresi gli anticorpi monoclonali e le proteine ricombinanti, sono molecole complesse e grandi. La loro scoperta e lo sviluppo richiedono strumenti di modellazione e simulazione specializzati forniti dal software cheminformatics. Si prevede che il numero crescente di biologi approvati e la prossima scadenza del brevetto di biologici blockbuster siano in grado di guidare la crescita dei biosimilari. La chimica migliora la caratterizzazione, la produzione e il controllo di qualità dei biosimilari. Secondo le stime, il mercato globale dei biosimilari è destinato a crescere ad un CAGR di oltre il 30% dal 2022 al 2030.
• Aumento dell'adozione di soluzioni basate su cloud: Il software cheminformatics basato su cloud consente ai ricercatori di accedere a funzionalità avanzate di modellazione e simulazione on-demand attraverso l'infrastruttura cloud. Consente alle aziende di ridurre i costi in anticipo associati a soluzioni on-premise. Anche le piccole aziende hanno accesso alle capacità di cheminformatica a livello aziendale. Le soluzioni cloud offrono anche vantaggi come una migliore collaborazione, scalabilità e aggiornamenti regolari delle funzionalità. La crescente tendenza ad adottare soluzioni basate su cloud dovrebbe offrire opportunità di crescita.

Opportunità di mercato cheminformatics

• Integrazione con le tecnologie emergenti: Ci sono significative opportunità per l'integrazione di software cheminformatics con tecnologie emergenti come intelligenza artificiale, machine learning e automazione. AI può analizzare grandi dataset chimici attraverso lo screening ad alto rendimento per prevedere le proprietà di nuove strutture molecolari. L'automazione può aiutare ad accelerare i flussi di lavoro in attività ripetitive come l'inserimento dei dati, l'analisi e la segnalazione. Ad esempio, gli algoritmi avanzati possono sistematicamente attraversare lo spazio chimico per generare librerie di composti virtuali focalizzate. Integrare queste tecnologie può migliorare la produttività. Ad esempio, il 28 marzo 2023, Simulations Plus, Inc., fornitore leader di software di modellazione e simulazione e servizi per la sicurezza e l'efficacia farmaceutica, ha annunciato che ha istituito una collaborazione strategica di ricerca con la Sino-American Cancer Foundation (SACF). Questa collaborazione farà leva sul personale di Simulations Plus e sulla tecnologia Artificial Intelligence-driven Drug Design (AIDD) nella piattaforma software ADMET Predictor per supportare la scoperta e la progettazione di nuovi inibitori di metilenetetrahydrofolate dehydrogenase 2 (MTHFD2), un obiettivo di cancro emergente.
• Espansione nei mercati emergenti: I mercati farmaceutici emergenti in Asia Pacifico, America Latina e Medio Oriente e Africa offrono opportunità di crescita redditizie per i fornitori di software cheminformatics. Gli investimenti crescenti nella ricerca biofarmaceutica e le politiche governative favorevoli stanno attirando le aziende a questi mercati. Anche le aziende locali adottano sempre più nuove tecnologie. La creazione di partnership e la fornitura di soluzioni localizzate su misura per le esigenze del mercato possono contribuire a rafforzare la presenza nei mercati emergenti.
• Crescere l'attenzione sulle malattie rare e orfani: L'attenzione emergente sullo sviluppo di trattamenti per malattie rare e orfane presenta un'opportunità per il software cheminformatics. Queste malattie hanno meccanismi di fondo complessi e spesso mancano di chiarezza sugli obiettivi terapeutici. La cheminformatica può aiutare a comprendere le vie della malattia e identificare le molecole di droga adatte attraverso la modellazione delle interazioni molecolari. Le aziende possono sfruttare questi vantaggi e sviluppare soluzioni di modellazione specializzate per la scoperta di farmaci a malattia rara.
• Entrata di nuovi giocatori: Il mercato del software cheminformatics ha barriere di ingresso elevate a causa degli investimenti iniziali richiesti in R&D e sviluppo avanzato dell'algoritmo. Tuttavia, l'adozione crescente di soluzioni basate su cloud offre opportunità per le aziende tecnologiche specializzate per entrare in questo spazio attraverso partnership strategiche. Le aziende emergenti focalizzate su AI e ML possono collaborare con aziende farmaceutiche per trasformare i flussi di lavoro legacy integrando nuove capacità. Questo può espandere la gamma di soluzioni in offerta.

Cheminformatica Tendenze di mercato

• Integrazione con intelligenza artificiale e machine learning: L'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico stanno interrompendo i flussi di lavoro di scoperta della droga. Gli algoritmi AI possono prevedere le proprietà dei composti, identificare i lead promettenti e progettare librerie focalizzate per lo screening. ML migliora la precisione di screening virtuale mediante la formazione sui dati sperimentali di bioattività. Ad esempio, le reti neurali di apprendimento profondo possono imparare interazioni molecolari complesse. Integrare AI e ML con cheminformatics migliora la produttività e riduce il tempo impiegato nelle fasi iniziali di screening. Ad esempio, nel febbraio 2022, Elix, Inc., una società di scoperta di droga AI, ha sviluppato kMoL, una libreria di apprendimento automatico per la scoperta di farmaci AI con l'apprendimento federato funzionale.
• Adozione di soluzioni basate su cloud: Le aziende farmaceutiche stanno adottando sempre più piattaforme cheminformatics basate su cloud su soluzioni on-premise. La scalabilità, la flessibilità e i prezzi convenienti offerti dalle piattaforme cloud offrono vantaggi rispetto al software tradizionale. Le soluzioni cloud consentono l'accesso a database centralizzati, funzionalità di simulazione avanzate e risorse computazionali tramite Internet. Le aziende possono evitare i grandi costi upfront associati alle installazioni on-premise. Le aziende più piccole acquisiscono anche l'accesso a soluzioni a livello aziendale utilizzando il cloud.
• Uso delle prove del mondo reale: I dati del mondo reale dalla pratica clinica, come i registri medici elettronici, i registri dei pazienti e le richieste di assicurazione, forniscono preziose informazioni. Il software Cheminformatics può integrare le prove reali con i dati di prova clinica per sostenere le decisioni di scoperta della droga. Consente una migliore comprensione del profilo della malattia nelle diverse popolazioni dei pazienti. La domanda di integrazione delle prove nel mondo reale aumenterà in quanto i paganti si concentreranno sempre più sull'efficacia delle popolazioni dei pazienti al di fuori delle sperimentazioni cliniche.
• Emergenza di organizzazioni di ricerca contrattuali: Le aziende biofarmaceutiche stanno aumentando le attività di scoperta della droga per ridurre i costi e migliorare l'efficienza. Le organizzazioni di ricerca dei contratti (CROs) forniscono servizi che comprendono l'identificazione, l'ottimizzazione dei lead e lo sviluppo preclinico utilizzando piattaforme informatiche. I CRO investono nelle ultime soluzioni cheminformatics e bioinformatica per offrire ai clienti servizi di nicchia. Le piccole aziende beneficiano anche di accedere alle tecnologie avanzate attraverso partnership di outsourcing con CROs.

Cheminformatica Restrizioni di mercato

• Costi elevati: Le soluzioni software Cheminformatics richiedono grandi investimenti in licenze, hardware, manutenzione, formazione e integrazione. Le aziende devono valutare strategicamente il ROI atteso dall'automazione di specifici processi di scoperta della droga prima dell'acquisto del software. Molte aziende più piccole non possono permettersi grandi spese anticipate, limitando l'adozione. Tuttavia, la disponibilità di modelli di prezzi basati su cloud scalabile è prevista per affrontare le preoccupazioni dei costi e guidare l'adozione più ampia.
• Riduzione del personale addestrato: L'uso efficiente delle piattaforme cheminformatics richiede ricercatori addestrati a distribuire, operare e mantenere strumenti software complessi. Tuttavia, c'è una carenza di personale con competenze specializzate come codifica del software, conoscenza della chimica di calcolo e l'esperienza di analisi dei dati. Gli istituti scolastici devono sviluppare programmi di formazione interdisciplinari mirati e collaborazioni industriali per affrontare questo divario nel lavoro qualificato.
• Le sfide di integrazione: L'integrazione senza soluzione di continuità degli strumenti cheminformatics con i flussi di ricerca esistenti pone sfide per l'adozione della tecnologia. Per esempio, i sistemi enterprise legacy possono mancare le capacità di interfacciarsi con il software più recente. La migrazione di dati storici a nuovi formati strutturati può essere difficile. Le aziende devono valutare correttamente i requisiti di integrazione durante la valutazione della tecnologia per massimizzare i benefici e ROI dagli investimenti.

Recenti sviluppi

• Il 25 ottobre 2023, Cadence molecolare Scienze (OpenEye), un business unit di Cadence Design Systems, ha annunciato che Pfizer Inc., una multinazionale americana farmaceutica e biotecnologia, ha firmato un accordo per estendere e ampliare l'accesso ai prodotti Cadence e ai toolkit di programmazione per il design molecolare avanzato.
• Nel gennaio 2022, Discngine, una società di software e servizi di ricerca e informatica di laboratorio, ha annunciato una partnership strategica con ChemAxon, una società leader cheminformatica e bioinformatica. Unendo le forze, i partner si aspettano di ottimizzare la ricerca farmaceutica e biotecnologica che coinvolge dati strutturali biomolecolari complessi.
• Nell'ottobre 2020, Dotmatics Ltd, una società di software e servizi informatici scientifici, ha annunciato di aver ampliato il suo portafoglio di prodotti per includere Blueprint, un self-service, la visualizzazione scientifica e l'applicazione di analisi per la scoperta di piccole molecole.
• Nel settembre 2020, Simulations Plus, Inc., fornitore leader di soluzioni di modellazione e simulazione per le industrie farmaceutiche, biotecnologiche, chimiche e beni di consumo, ha annunciato che era entrato in una seconda fase accelerata della sua collaborazione con una grande azienda farmaceutica per personalizzare le sue funzionalità di simulazione ad alto rendimento farmaceutico (HTPK) all’interno di ADMET Predictor per supportare le attività di selezione leader del partner sponsor per i piccoli programmi di molecola.

Acquisizione e partnership

• Nel settembre 2022, Cadence Design Systems, Inc. ha completato l'acquisizione di OpenEye Scientific Software, Inc. Aggiungendo le tecnologie di OpenEye e il team esperto accelera la strategia Cadence Intelligent System Design. È fatto estendendo la competenza del core software computazionale di Cadence alla modellazione molecolare e alla simulazione mirata alle scienze della vita.
• Nel giugno 2022, TetraScience, R&D Data Cloud, ha dichiarato che ChemAxon, uno dei principali fornitori di software cheminformatics e bioinformatica basati sul web, è entrato a far parte del Tetra Partner Network. È per aiutare i clienti ad aumentare notevolmente la loro capacità di trovare e sintetizzare composti chimici con profili di proprietà migliorati.

Figura 2. Quota globale del mercato della chimica (%), per applicazione, 2023

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Le migliori aziende del mercato Cheminformatics

• Scillienza
• Biosolvere GmbH
• Collaborative Drug Discovery Inc.
• Chemaxon Ltd
• Certara
• BIOVIA
• Gruppo di calcolo chimico
• Tecnologie agilanti
• Schrödinger
• PerkinElmer
• CambridgeSoft
• Scoperta molecolare
• OpenEye Scientific Software software
• Dassault Systèmes

Definizione: Cheminformatics coinvolge l'uso di tecniche computazionali per analizzare le informazioni chimiche. Combina informatica, tecnologia dell'informazione e chimica per interpretare i dati chimici. Cheminformatics ha applicazioni nella ricerca farmaceutica e biotecnologia per la scoperta della droga, predicendo le attività biologiche dei composti attraverso la modellazione e la simulazione. Le tecniche chiave utilizzate includono la modellazione della struttura-attività quantitativa (QSAR), la modellazione molecolare e la simulazione, lo screening virtuale e la gestione del database chimico. Cheminformatics consente una scoperta più rapida ed efficiente della droga completando gli esperimenti tradizionali di laboratorio umido.

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