Si prevede che l'AI globale negli studi di omics dimensione del mercato 4,515,4 Mn entro il 2030, da US$ 639,8 Mn nel 2023, presentando un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 32,2% durante il periodo previsto.
L'intelligenza artificiale (AI) viene sfruttata in vari campi della scienza per rivoluzionare la ricerca e la scoperta. In genomica e la ricerca molecolare, l'intelligenza artificiale sta svolgendo un ruolo cardine aiutando i ricercatori nell'analisi di dataset omici di grandi e complessi. Ci sono vari prodotti basati su AI che vengono utilizzati per l'analisi dei dati omics.
Uno dei prodotti più comunemente utilizzati sono strumenti di analisi dell'espressione genica che utilizzano algoritmi di apprendimento automatico per identificare i modelli nei dati della trascrizione e dedurre intuizioni biologiche. Questi strumenti consentono ai ricercatori di eseguire analisi funzionali, rilevamento dei biomarcatori e modellazione della rete genica molto più efficiente rispetto ai metodi statistici tradizionali. Altri prodotti utili includono strumenti di sequenziamento genomico e proteomico che impiegano l'apprendimento profondo per la chiamata di base, la chiamata variante e l'identificazione peptide da omics datasets. Questo ha significativamente aumentato la sequenziamento del throughput e l'accuratezza dei dati.
Mentre gli strumenti di omics dell'AI hanno vantaggi chiari come velocità, automazione e la capacità di scoprire modelli sottili, ci sono ancora alcune sfide. I modelli utilizzati da questi strumenti funzionano come 'black-box' e non forniscono spiegazioni per i loro risultati. Ciò può ridurre l'affidabilità e la riproducibilità dei risultati. Inoltre, le prestazioni dei modelli AI dipende dalla quantità e dalla qualità dei dati di formazione, limitando il loro utilizzo per malattie rare. La standardizzazione di dataset e modelli su piattaforme è un altro problema.
Global AI in Omics Studies Market- Regional Insights
Inoltre, il Nord America ha un grande pool di esperti di AI e di data science che stanno lavorando a progetti collaborativi tra l'accademia e l'industria. La regione ha anche un ambiente di mercato ricettivo e regolamenti favorevoli per sostenere la commercializzazione di strumenti diagnostici e di ricerca basati su AI. Le principali aziende farmaceutiche e di scienze della vita con investimenti significativi di ricerca e sviluppo stanno utilizzando l'IA per accelerare la scoperta della droga dai dati omici. Questi fattori hanno reso l'America del Nord l'adozione precoce dominante di soluzioni e servizi basati sull'intelligenza artificiale per gli studi omici.
Figura 1. Global AI in Omics Studies Market Share (%), Per Regione, 2023
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Vista analista: L'AI nel mercato degli studi di omics sta crescendo costantemente e si prevede di assistere a una crescita significativa nel periodo di previsione. Il driver principale per l'adozione dell'IA negli studi omici è la sua capacità di analizzare i dataset omici grandi e complessi. Gli strumenti AI aiutano i ricercatori a identificare i modelli, i biomarcatori predittivi e a ottenere nuove intuizioni biologiche dai dati omici in modo più efficiente. Il Nord America ha dominato il mercato nel 2021 a causa di pesanti investimenti da parte di aziende farmaceutiche e la presenza di principali operatori AI nella regione. Asia Pacific è previsto per essere il mercato in crescita più rapida durante il periodo di previsione a causa dell'aumento degli investimenti R&D da parte della Cina e dell'India in omics e tecnologie AI.
Tuttavia, la mancanza di manodopera qualificata per sviluppare e distribuire soluzioni AI rimane un importante ostacolo per un'adozione più ampia. L'integrazione dei dati e l'estrazione di informazioni significative da dataset multi-omics pongono anche sfide. Tuttavia, la crescente partnership tra le aziende AI e Omics presenta opportunità per lo sviluppo di piattaforme di analisi avanzate. Le nuove startup offrono anche soluzioni AI basate su cloud ai ricercatori, che sta espandendo il mercato indirizzabile. La prospettiva futura rimane positiva, con l'accettazione crescente dell'IA come strumento indispensabile per accelerare la ricerca omica.
AI globale in Omics Studies Market- Drivers
Poiché i petabyte di informazioni genetiche si riversano da questi sforzi pubblici, c'è un urgente bisogno di analizzare questo diluvio di dati complessi. Questo sta conducendo investimenti significativi in AI e machine learning per ricavare informazioni significative da omics datasets. Le aziende farmaceutiche e i centri di ricerca accademica stanno sempre più utilizzando modelli di apprendimento profondo per accelerare la scoperta della droga attraverso una migliore comprensione delle correlazioni genotipo-fenotipo. Le startup stanno anche emergendo che si concentrano sullo sviluppo di strumenti AI su misura per applicazioni di prevenzione della medicina di precisione e della malattia utilizzando dati genomici.
Le tecniche di AI come l'apprendimento automatico e l'apprendimento approfondito sono ampiamente utilizzate per applicazioni come sequenziamento genico, farmacogenomica, sviluppo del biomarcatore e sistemi di supporto delle decisioni cliniche. Ad esempio, gli algoritmi AI stanno analizzando variazioni genomiche, trascrizioni RNA ed espressioni proteiche nel campione biologico di un paziente per prevedere la predisposizione delle malattie, diagnosticare le condizioni, tracciare la progressione della malattia, e identificare potenziali bersagli di droga o terapie che possono funzionare meglio per quell'individuo. Alcuni sistemi AI possono anche monitorare le risposte di trattamento e contrassegnare gli eventi avversi in quasi in tempo reale integrando i profili omici con i record di salute elettronica. Ciò consente ai fornitori di assistenza sanitaria di fornire cure di precisione più efficaci su misura per le caratteristiche biologiche uniche di ogni paziente.
L'applicazione di AI sta anche aiutando a automatizzare molti flussi di lavoro genomici di routine e compiti. I modelli di apprendimento approfondito sono stati sviluppati per interpretare automaticamente le chiamate di variante genomica con precisione del 99%, risparmiando ai ricercatori un tempo immenso precedentemente speso per la validazione e la valutazione manuale. Altri strumenti AI possono ora automatizzare processi complessi come la progettazione di editing del genoma CRISPR in una questione di ore contro mesi per gli esperti umani. Poiché gli studi genomici generano petabyte di nuovi dati ogni anno, i sistemi automatizzati alimentati da AI saranno necessari per aiutare ad analizzare questo diluvio di informazioni in modo tempestivo e conveniente. Questa crescita dell'automazione basata sull'intelligenza artificiale sta riducendo il carico di lavoro sui ricercatori, liberandoli di concentrarsi su questioni scientifiche più innovative.
Global AI in Omics Studies Market- Opportunità
Per esempio, l'IA viene utilizzato per setacciare milioni di composti chimici per prevedere quelli più probabili per colpire efficacemente le proteine associate a una malattia. Questo consente di risparmiare tempo prezioso rispetto ai metodi tradizionali di prova e di errore. Le aziende farmaceutiche stanno anche sfruttando l'IA per migliorare le strategie per repurposing farmaci esistenti per nuove terapie. Rivelando somiglianze tra malattie o condizioni a livello molecolare, l'IA può scoprire modi inaspettati per distribuire trattamenti approvati per altre malattie.
Come ha dimostrato la pandemia COVID-19, lo sviluppo di vaccini sicuri ed efficaci richiede tipicamente anni attraverso la ricerca convenzionale. Tuttavia, gli algoritmi AI possono ora analizzare genoma coronavirus sequenziati da varie posizioni geografiche e prevedere come può mutare nel tempo. Questo aiuta i progettisti di vaccino a stare davanti a nuove varianti. Diversi strumenti AI stanno anche accelerando i processi di screening e selezione dei candidati al vaccino. Ad esempio, oltre 50 potenziali candidati al vaccino SARS-CoV-2 sono stati testati e due sono stati selezionati per gli studi clinici solo due mesi dopo la rivelazione della sequenza genomica del virus, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS)
Diversi fattori rendono le condizioni di mercato emergenti favorevoli all'ampia adozione di strumenti AI nella ricerca omica. In primo luogo, nelle nazioni emergenti, la popolazione è spesso più giovane e ha una maggiore prevalenza di malattia. Questo sottolinea la necessità di diagnostica di precisione e terapeutici. In secondo luogo, i governi stanno investendo fortemente nella costruzione di infrastrutture biotecnologiche per promuovere le priorità nazionali in materia di bioprospettiva e scoperta della droga. Ad esempio, la National Biopharma Mission dell'India mira a promuovere collaborazioni R&D tra accademia e industria. In terzo luogo, ridurre i costi di sequenziamento genomico e archiviazione dei dati sta rendendo l'analisi multi-omica guidata da AI fattibile anche per i programmi sanitari pubblici a bassa risorsa e gli ospedali in aree remote.
Global AI in Omics Studies Market Report Copertura
Copertura del rapporto | Dettagli | ||
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Anno di base: | 2022 | Dimensione del mercato nel 2023: | US$ 639.8 Mn |
Dati storici per: | 2018 a 2021 | Periodo di tempo: | 2023 - 2030 |
Periodo di previsione 2023 a 2030 CAGR: | 32,2% | 2030 Proiezione del valore: | US$ 4,515.4 Mn |
Geografie coperte: |
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Segmenti coperti: |
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Aziende coperte: | Thermo Fisher Scientific, Agilent Technologies, Illumina, BGI Genomics, Dassault Systèmes, Qiagen, Waters Corporation, GE Healthcare, Amazon Web Services, Inc., Bruker, Danaher | ||
Driver per la crescita: |
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Limitazioni & Sfide: |
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Global AI in Omics Studies Market- Tendenze
Mentre le aziende abbracciano gli strumenti basati su cloud e il lavoro remoto abilitato da tecnologie come soluzioni di incontro virtuali cloud-hosted, la domanda di infrastrutture cloud affidabili e sicure è anche aumentata enormemente. Per soddisfare questa domanda, i principali fornitori di servizi cloud come Amazon Web Services, Microsoft Azure e Google Cloud hanno ampliato significativamente la loro presenza nel data center a livello globale. Ad esempio, Amazon Web Services Cloud computing company, ha annunciato piani a fine 2021 per investire 5 miliardi di dollari nella costruzione di 15 nuove regioni data center in tutto il mondo entro il 2026. Questa rapida espansione dei data center consente ai fornitori di cloud di ridurre la latenza e migliorare i clienti di supporto in tutto il mondo, attirando ancora più aziende alle loro piattaforme.
La crescente adozione di soluzioni basate su cloud da parte delle imprese sta creando un'enorme opportunità di mercato per fornitori di software indipendenti e startup di tecnologia cloud. Altre aziende stanno sviluppando applicazioni cloud-native e flussi di lavoro che sono facili da distribuire, gestire e aggiornare nel cloud. Questo ha spinto forte investimento e innovazione in aree come computer serverless, contenitori, cloud storage, strumenti di collaborazione, sicurezza informatica, AI/ML, e altro ancora. La pandemica ha accelerato questo spostamento verso la trasformazione digitale abilitata al cloud in tutti i settori.
L'integrazione di AI e IoT sta anche aprendo nuove opportunità attraverso l'iper-automazione. I dati in tempo reale da dispositivi collegati possono alimentare processi decisionali automatizzati e flussi di lavoro. La capacità di Blockchain di condividere in modo sicuro i dati attraverso silos organizzativi migliora ulteriormente il potenziale delle collaborazioni AI e IoT. Quando i dispositivi, i sistemi e i partner commerciali possono reagire in modo affidabile, interagire e convalidare le transazioni in modo automatizzato, genera efficienza. Ad esempio, i contratti intelligenti blockchain e AI-powered stanno semplificando i processi della supply chain per i produttori di auto, come Ford, tramite il monitoraggio digitale delle parti dai fornitori. Ciò riduce le scartoffie e migliora la visibilità nei livelli di inventario.
Global AI in Omics Studies Market - Restrizioni
Diversi fattori contribuiscono al crescente divario di competenze nelle tecnologie cloud. I programmi di formazione IT tradizionali stanno ancora raggiungendo il ritmo di innovazione nel dominio cloud. Modelli cloud richiedono nuove competenze intorno sistemi distribuiti, networking, architettura senza server, containerizzazione, machine learning, ecc. La riqualifica della forza lavoro esistente con queste nuove tecnologie di età è anche una sfida. Molti istituti scolastici devono ancora progettare corsi che possono dotare gli studenti delle competenze cloud rilevanti. Questo sta ostacolando la pipeline di talento per i lavori cloud.
Allo stesso tempo, i giocatori cloud in rapida crescita stanno affrontando difficoltà nel reclutare personale sufficientemente addestrato. Secondo un rapporto del 2022 del World Economic Forum, oltre la metà dei leader aziendali intervistati ha detto che stanno affrontando significative carenze di talento in settori come la scienza dei dati, il cloud computing e la sicurezza informatica. Questa carenza di competenze agisce come un vincolo per le aziende di sfruttare pienamente le capacità del cloud e scalare la loro trasformazione digitale. Riduce la loro agilità e velocità di innovazione. In definitiva, ha un effetto smorzante sul ritmo in cui le organizzazioni sono disposti ad adottare modelli cloud e migrare la loro infrastruttura IT e carichi di lavoro al cloud.
Inoltre, nei paesi in via di sviluppo e nelle aree remote, la mancanza di accesso a Internet ad alta velocità continua a porre sfide. La connettività di rete affidabile e veloce è essenziale per le aziende e gli individui per sfruttare pienamente i vantaggi dei servizi cloud. Tuttavia, la scarsa penetrazione a banda larga in alcune parti dell'Africa e dell'Asia è un ostacolo. Ad esempio, secondo gli ultimi dati dell'Unione internazionale delle telecomunicazioni, circa il 31% delle famiglie in India manca ancora l'accesso a Internet a partire dal 2021. L'incapacità di garantire il trasferimento di dati senza soluzione di continuità pone difficoltà per le organizzazioni in queste regioni a spostare i loro carichi di lavoro e processi completamente sul cloud. I deficit delle infrastrutture influiscono negativamente sull'esperienza degli utenti e minano la fiducia nelle soluzioni cloud.
Figura 2. AI globale in Omics Studies Market Share (%), Offrendo, 2023
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Global AI in Omics Studies Market- Recenti sviluppi
Avvio prodotto e tecnologia
Acquisizione e collaborazione
Le migliori aziende di Global AI nel mercato degli studi Omics
Definizione: L'intelligenza artificiale (AI) è un potente approccio per risolvere problemi complessi nel trattamento, nell'analisi e nell'interpretazione dei dati omici, nonché l'integrazione di multi-omica e dati clinici. Negli ultimi anni, AI ha permesso notevoli scoperte in diversi campi biomedici, come l'interpretazione della variante genomica, la predizione della struttura proteica, la diagnosi delle malattie e la scoperta della droga.
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Komal Dighe
Komal Dighe is a Management Consultant with over 8 years of experience in market research and consulting. She excels in managing and delivering high-quality insights and solutions in Health-tech Consulting reports. Her expertise encompasses conducting both primary and secondary research, effectively addressing client requirements, and excelling in market estimation and forecast. Her comprehensive approach ensures that clients receive thorough and accurate analyses, enabling them to make informed decisions and capitalize on market opportunities.
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