MERCATO MONDIALE DELLA CULTURA PRIMARIA DELLE CELLULE SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

La dimensione del mercato mondiale della cultura cellulare primaria è stata valutata 5,99 miliardi di dollari nel 2023 e si prevede di raggiungere 13.30 miliardi di dollari entro il 2031, crescere in un Tasso di crescita annuale (CAGR) del 10,5% dal 2024 al 2031.

Mercato primario della cultura cellulare

• Nord America ha dominato il mercato primario della cultura cellulare per diversi anni a causa della sua forte presenza nel settore e supporto governativo per la ricerca nella regione. Solo gli Stati Uniti rappresentano oltre il 40% del mercato globale. Questo può essere attribuito alla presenza di aziende farmaceutiche e biotecnologiche di alto livello che svolgono attività di R&D che coinvolgono primarie cella culture. Inoltre, il finanziamento considerevole da National Institutes of Health per aree di ricerca come il cancro, le cellule staminali e la medicina rigenerativa ha spinto la domanda. La regione ha anche un'infrastruttura sanitaria altamente sviluppata e un quadro normativo favorevole alle applicazioni basate sulla cultura cellulare.
• Asia Pacifico è emerso come il più veloce mercato regionale per le culture cellulari primarie in tempi recenti a causa dell'aumento degli investimenti sanitari da parte di vari governi. La Cina, in particolare, è destinata a testimoniare la crescita a due cifre e a stabilirsi come il secondo mercato più grande a livello globale nel periodo previsto. Questo può essere accreditato a un finanziamento massiccio da parte del governo sotto iniziative come 'Made in China 2025' mirando allo sviluppo dell'industria biologica domestica. Altri paesi del Sud-Est asiatico come India, Singapore e Corea del Sud attirano anche investimenti da parte di operatori del settore globale per stabilire strutture di produzione e di ricerca e sviluppo a causa della disponibilità di manodopera a basso costo e altamente qualificata.
• Europa rimane un importante mercato regionale, guidato dalla presenza di importanti aziende farmaceutiche e supporto per i progetti basati sulle cellule staminali nel programma Horizon 2020. La Germania mantiene una posizione di primo piano in quanto è un importante centro di scienze della vita con un sofisticato ecosistema di ricerca e infrastrutture. Tuttavia, le pressioni dei prezzi dovute a severe normative possono limitare il potenziale di mercato in una certa misura. L'adozione più elevata di modelli di cultura cellulare 3D può anche ridurre l'uso di metodi convenzionali di coltura cellulare primario bidimensionale.
• L'analisi riguarda due dei mercati regionali dominanti e quelli a più rapida crescita senza menzionare i dati reali delle dimensioni del mercato o i tassi di crescita. L'attenzione è rivolta a fattori qualitativi come la presenza dell'industria, il sostegno del governo e i regolamenti che influenzano il mercato primario della cultura cellulare a livello regionale.

Figura 1. Global Quota del mercato della cultura primaria delle cellule (%), Per Regione, 2023

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Vista analitica

Il mercato primario della cultura cellulare detiene promettenti opportunità di crescita nei prossimi cinque anni. Gli investimenti R&D crescenti nelle industrie farmaceutiche e biotecnologiche sono un importante driver, poiché la cultura cellulare primaria trova applicazioni diffuse nello sviluppo di analisi basate sulle cellule per la screening della droga e test di tossicità. Inoltre, un crescente focus sulla medicina personalizzata contribuirà anche alla crescita di questo mercato.

Tuttavia, i costi di creazione e manutenzione elevati associati alla cultura cellulare primaria possono limitare il loro utilizzo, soprattutto in ambienti di budget limitati. I problemi relativi alla limitata disponibilità del materiale sorgente e alle prestazioni variabili delle celle primarie sono anche sfide chiave affrontate dai giocatori di mercato.

Driver per il mercato della cultura cellulare primaria:

• Aree di applicazione crescenti delle celle primarie: L'uso delle cellule primarie nelle applicazioni commerciali è in aumento negli ultimi anni. Oltre al loro ruolo tradizionale nella ricerca medica, le cellule primarie sono sempre più incorporate in altri campi come la scoperta della droga, il test tossicologico e lo sviluppo di saggi basati sulle cellule. La domanda di biomateriali derivati dalle cellule primarie è aumentata anche, per usi come fattori di crescita, citochine e proteine Un driver significativo è stato il bisogno di sistemi di modello umano-rilevante nello sviluppo della droga. Le cellule primarie catturano le caratteristiche fisiologiche dei tessuti umani nativi molto meglio delle linee cellulari. Il loro uso aiuta a colmare il divario tra test preclinici e studi clinici, riducendo i tassi di guasto nelle fasi successive. Inoltre, i progressi nell'isolamento cellulare e nelle tecniche di cultura hanno reso le celle primarie più facilmente disponibili e utilizzabili per piattaforme di screening ad alto rendimento. Questo è importante in quanto l'industria farmaceutica si muove verso approcci più personalizzati che coinvolgono cellule e modelli specifici per le malattie.
• Miglioramento delle tecniche di cultura cellulare: Un altro driver chiave è il progresso continuo nelle tecnologie della cultura cellulare, che sta espandendo le applicazioni e le capacità con le celle primarie. Aree come la ricerca sulle cellule staminali, la medicina rigenerativa e l'ingegneria dei tessuti sono stati i principali beneficiari. Avanzamenti come dispositivi di cultura microfluidica, biomateriali 3D, meglio imitare il microambiente in vivo al di fuori del corpo. Questo sostiene la morfogenesi del tessuto complesso e la modellazione della malattia di maggiore fedeltà con le cellule primarie. I miglioramenti nei processi di isolamento cellulare migliorano anche la resa e la fattibilità delle cellule primarie. I metodi che coinvolgono una digestione enzimatica minima e le interruzioni meccaniche producono popolazioni cellulari più pure con fenotipi e funzioni ben conservate. La crescente capacità di automatizzare le procedure di isolamento aumenta ulteriormente il throughput. I progressi nella criopreservazione permettono un deposito a lungo termine più affidabile e il recupero on-demand delle cellule primarie funzionali. Nel complesso, questi sviluppi tecnici stanno rendendo le cellule primarie più facili da lavorare con una scala industriale ed espandendo la portata delle applicazioni allineate con il crescente interesse per le piattaforme organo-on-a-chip, la tossicologia in vitro e la screening terapeutico specifico per il paziente.
• Domanda crescente di medicina personalizzata: La crescente domanda di medicina personalizzata è un driver importante per il mercato primario della cultura cellulare. La medicina personalizzata mira a fornire cure mediche su misura per un paziente individuale basato sul loro trucco genetico. La cultura primaria delle cellule è ampiamente utilizzata nello sviluppo della medicina personalizzata in quanto consente ai ricercatori di studiare come le cellule diverse da vari pazienti rispondono a diversi farmaci. Questo aiuta a determinare il piano di trattamento più efficace per ogni paziente. L'attenzione crescente sulla medicina di precisione nell'ultimo decennio ha aumentato la domanda di tecniche di coltura cellulare primarie. Più finanziamenti sono diretti alla ricerca di terapie cellulari e medicina rigenerativa, che si basano fortemente sulle culture cellulari primarie. Il rapido sviluppo di tecniche come le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) ha anche aumentato il mercato primario della cultura cellulare, in quanto iPSC richiedono le culture cellulari primarie. Andando avanti, come la medicina di precisione diventa più mainstream, la domanda di diagnostica personalizzata e terapeutica è prevista per guidare la crescita significativa del mercato primario della cultura cellulare.

Mercato primario della cultura cellulare Opportunità:

• Aumentare la ricerca sulle malattie croniche: L'aumento della ricerca relativa a malattie croniche come il cancro, malattie neurodegenerative e malattie cardiovascolari è un altro driver chiave per il mercato primario della cultura cellulare. La cultura primaria delle cellule trova applicazione diffusa nel testare nuovi candidati alla droga e valutare la loro tossicità ed efficacia. Essi consentono ai ricercatori di studiare la patologia a livello cellulare e identificare nuovi obiettivi terapeutici. Con malattie come il cancro che pone un enorme fardello sui sistemi sanitari, i governi e le organizzazioni private finanziano attivamente la ricerca nello sviluppo di opzioni di trattamento avanzate. Investimenti sostanziali sono in fase di indagine sui meccanismi delle malattie e sulla diagnostica personalizzata e sulle terapie basate sulle culture cellulari primarie. Inoltre, con l'aumento delle condizioni croniche legate allo stile di vita, le aziende farmaceutiche stanno concentrando i loro sforzi R&D sullo sviluppo di nuovi farmaci. Tutti questi fattori sono previsti per aumentare la domanda di tecniche di coltura cellulare primario da istituti accademici e giocatori del settore.
• Sviluppo dei mezzi di cultura cellulare senza siero e senza xeno: Lo sviluppo dei mezzi di cultura cellulare senza siero e senza xeno offre una grande opportunità di crescita nel mercato primario della cultura cellulare. I metodi tradizionali di coltura cellulare si basano sugli integratori siero ottenuti dagli animali. Questo introduce la variabilità tra i lotti come la composizione esatta del siero è difficile da controllare. Essa pone anche questioni etiche, come gli animali devono essere massacrati per ottenere il siero. La progressione delle formulazioni di supporti liberi di componenti siero-free e animale consente una migliore standardizzazione e controllo di qualità nella ricerca. Le celle coltivate nei media definiti hanno una risposta più coerente, rendendo i risultati più riproducibili. Ciò beneficia di una ricerca fondamentale sulla biologia cellulare, nonché di uno sviluppo preclinico della droga e di test di tossicità, che si basano su modelli cellulari robusti e affidabili. Gli organismi governativi e le fondazioni private hanno anche riconosciuto la necessità di passare a pratiche di ricerca più umane. Ad esempio, il National Institutes of Health ha fornito finanziamenti attraverso il loro contributo di strumenti condivisi e programmi American Recovery and Reinvestment Act per sostenere lo sviluppo di nuovi media senza siero. Il loro obiettivo è quello di catalizzare l'attuazione di metodi alternativi che sostituiscono l'uso animale. Poiché le pressioni normative aumentano per limitare la ricerca sugli animali, molte aziende farmaceutiche e organizzazioni di ricerca contract hanno adottato politiche per ridurre e sostituire il siero nel loro lavoro. Questo sposta la domanda verso soluzioni avanzate senza xeno.

Mercato primario della cultura cellulare Tendenze:

• Adozione di tecnologie a uso singolo: L'adozione di tecnologie a uso singolo ha influito significativamente sul mercato primario della cultura cellulare negli ultimi anni. Con prodotti monouso, i ricercatori possono evitare problemi di contaminazione incrociata associati alle apparecchiature riutilizzabili tradizionali in quanto ogni componente è monouso. Questo ha aumentato l'efficienza come il tempo di svolta tra gli esperimenti è stato ridotto. Le celle non sono anche esposte a dure procedure di pulizia chimica necessarie per l'attrezzatura riutilizzabile tra gli usi. Di conseguenza, la capacità cellulare e le prestazioni sono meglio conservati con le tecnologie di uso singolo. Il passaggio al singolo uso è particolarmente importante in quanto le aziende si muovono verso lo sviluppo di terapie personalizzate. Con le singole celle che acquisiscono importanza, le tecnologie di uso singolo consentono la movimentazione di piccoli volumi in modo efficace. Aiutano anche a stabilire piccoli laboratori di impronte con requisiti minimi di infrastruttura. Questa flessibilità si adatta ai flussi di lavoro di sviluppo del prodotto in evoluzione nel settore della terapia cellulare.
• Rising focus sui sistemi di cultura cellulare 3D: Il crescente focus sui sistemi di coltura cellulare 3D ha un impatto significativo sul mercato primario della cultura cellulare. I modelli di cultura cellulare 3D stanno guadagnando popolarità in quanto imitano più da vicino il microambiente in vivo rispetto alle culture 2D tradizionali. Le cellule coltivate nelle culture 3D hanno dimostrato di mostrare comportamenti e risposte più fisiologiche. Ciò ha portato ad una maggiore ricerca nella modellazione delle malattie, nella tossicologia predittiva e nella scoperta della droga utilizzando cellule coltivate 3D. Come più ricercatori di scienza della vita riconoscono i vantaggi delle culture 3D, c'è una crescente domanda di cellule primarie che possono essere utilizzati per configurare varie piattaforme di cultura 3D. I fornitori nel mercato primario della cultura cellulare vengono continuamente con nuove offerte di prodotti su misura per applicazioni 3D. Per esempio, molti stanno introducendo i tipi cellulari primari pre-ottimizzati per la crescita in matrici 3D, come matrice extracellulare e idrogeli. Alcuni giocatori principali stanno anche fornendo le cellule di cultura 3D già incapsulate in matrici naturali-derivate o sintetiche. Questo consente ai ricercatori di risparmiare il tempo necessario per la creazione manuale di culture 3D. La disponibilità di ampi protocolli e supporto per la cultura 3D di diversi tipi di cellule è anche diffusa. Poiché i nuovi modelli di cultura 3D guadagnano popolarità in applicazioni come i dispositivi organ-on-a-chip, ci sarà un aumento della domanda per le cellule primarie che dimostrano funzionalità specifiche del tessuto in vitro.

Limiti del mercato della cultura cellulare primaria:

• Alto costo di attrezzature e manutenzione: Una delle sfide chiave per il mercato primario della cultura cellulare è l'alto costo iniziale delle attrezzature necessarie alle celle di cultura. Stabilire un laboratorio primario di cultura cellulare comporta investire in in incubatori, armadi di biosicurezza, microscopi, contatori cellulari, centrifughe e altre strumentazione. Inoltre, questi dispositivi devono essere mantenuti e certificati regolarmente, che aumenta le spese operative. Le cellule primarie hanno requisiti specifici per i fattori di crescita e richiedono reagenti speciali, media e rivestimenti che vengono a un premio. Sviluppare e mantenere più linee cellulari primarie per la ricerca può porre un peso finanziario sostanziale, soprattutto su piccoli laboratori e start-up. Gli alti costi associati alle apparecchiature, ai reagenti e al mantenimento delle culture cellulari agiscono come una restrizione per l'adozione diffusa delle culture cellulari primarie in determinate impostazioni.
• Controbilancia... I giocatori di mercato dovrebbero concentrarsi sullo sviluppo di attrezzature economiche
• Difficoltà nell'isolamento e nel mantenimento delle cellule primarie Hinders Crescita: Isolare le cellule primarie direttamente dai tessuti animali o umani e mantenere la loro vitalità e le funzioni normali al di fuori del corpo pone sfide tecniche. Le cellule primarie hanno severi requisiti per simulare il loro microambiente naturale e la mancanza della capacità di proliferare indefinitamente. Essi subiscono un numero limitato di divisioni su una breve durata di vita nella cultura, dopo di che entrano in senescenza. Mantenere l'integrità e il fenotipo delle cellule primarie richiede competenze e condizioni di cultura ottimali che imitano strettamente le condizioni in vivo. La complessità aggiuntiva deriva dalla variabilità inter-donore. Qualsiasi contaminazione può facilmente sovraccaricare e superare le cellule primarie. A causa di queste difficoltà, le culture cellulari primarie mostrano spesso una scarsa replicabilità tra laboratori diversi. Gli ostacoli tecnici relativi all'acquisizione di risultati coerenti e riproducibili dalle culture cellulari primarie limitano l'applicazione più ampia e il potenziale di commercializzazione di questa tecnologia.

Recenti sviluppi

Lanci del prodotto

• Nel maggio 2023, ProBioGen, una società basata sulla Germania che sviluppa e produce API, ha lanciato una nuova linea cellulare di imballaggio lentivirus. Lenti.RiGHT è una piattaforma di produzione di lentivirus che utilizza le cellule di imballaggio del rene embrionale umano 293.
• Nel maggio 2023, Lonza, una società di biotecnologie globale, ha annunciato il lancio di TheraPEAK T-VIVO Cell Culture Medium, un nuovo mezzo chimicamente definito progettato per migliorare la produzione di celle a T. Il mezzo è privo di componenti derivati dagli animali, che aumenta la consistenza e il controllo dei processi, semplificando anche l'approvazione normativa per un time-to-market più veloce.
• Nel gennaio 2022, BioIVT, un fornitore di modelli di ricerca e servizi per la droga e lo sviluppo diagnostico, ha annunciato il lancio del suo siero umano AB di livello GMP, un integratore di cultura cellulare per aumentare lo sviluppo e la produzione di terapie cellulari e geniche.

Sviluppo delle imprese Attività di Market Players

• Nel giugno 2023, Inventia Life Science, una società di biotecnologie basata sull'Australia, ha annunciato un nuovo accordo di distribuzione con Biotron Healthcare PVT Limited, un distributore di diagnostica nelle scienze della vita e nelle industrie biotecnologiche. Di conseguenza, Biotron Healthcare PVT Ltd ha acquisito i diritti di vendita alla piattaforma RASTRUM di Inventia Life Science nel mercato indiano. La piattaforma RASTRUM aiuta i ricercatori nel loro sforzo di scoprire e trattare le malattie debilitanti come il cancro, i disturbi neurologici e fibrotici.
• Nel novembre 2022 QIAGEN Digital Insights (QDI), la divisione bioinformatica di QIAGEN, annunciò il lancio di un nuovo database di linee cellulari costruito in collaborazione con ATCC, una rinomata organizzazione di materiali biologici, produttore e fornitore di celle autenticate. Questo database fornisce dati di sequenziamento accuratamente selezionati per linee cellulari standardizzate, autenticate e ripetibili.
• Nel luglio 2021, Sartorius, una società di scienze della vita, annunciò l'acquisizione di Xell AG, uno specialista di cultura cellulare con sede a Bielefeld, in Germania. Xell AG crea, produce e commercializza media e additivi per l'alimentazione delle colture cellulari, principalmente per la produzione di vettori virali utilizzati nelle terapie geniche e nelle vaccinazioni. Oltre a questi media, l'azienda fornisce una varietà di servizi analitici per la definizione, la proiezione e la misurazione dei componenti multimediali, oltre a migliorare la composizione dei media.

Figura 2. Quota del mercato della cultura primaria globale (%), per tipo di prodotto, 2023

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Le migliori aziende del mercato primario della cultura cellulare

• Merck KGaA
• Thermo Fisher Scientific, Inc.
• Danaher
• Lonza
• PromoCell GmbH
• Corning Incorporated
• FUJIFILM Irvine Scientific, Inc.
• Mattek
• Axol Bioscience Ltd.
• ATCC
• QIAGEN
• Laboratori HiMedia

Definizione: La cultura cellulare primaria è una tecnica per la coltivazione di cellule derivate direttamente dal tessuto animale o vegetale. Queste cellule primarie hanno diversi vantaggi rispetto alle linee cellulari. Poiché sono appena isolati, le cellule primarie conservano il loro fenotipo originale e le funzioni. Questo li rende un miglior rappresentante della fisiologia normale rispetto alle linee cellulari immortalate. Ci sono due tipi principali di culture cellulari primarie. La cultura delle piante comporta la coltivazione di un piccolo pezzo di tessuto su superfici come piatti o impalcature. Le cellule crescono dal frammento del tessuto che forma un monostrato. L'altro tipo è la cultura delle sospensioni a celle singole, dove le cellule isolate derivate dal tessuto digerito enzimaticamente vengono seminate su superfici. Entrambe le tecniche permettono l'espansione delle cellule per un numero limitato di raddoppio della popolazione prima che le cellule senesceno o muoiano. Le colture comuni di cellule primarie prodotte includono epatociti, cellule di tubule renali proximal, fibroblasti polmonari, miociti cardiaci e culture neuronali.