MERCATO DI ESPRESSIONE PROTEINA SENZA CELLULA ANALYSIS

L'espressione proteica senza cellule è uno strumento essenziale per i biologi molecolari nelle scienze di base e applicate. L'espressione proteica priva di cellule è sempre più adottata dai ricercatori in proteomica funzionale ad alto rendimento e genomica, in quanto ha notevoli vantaggi rispetto all'espressione proteica nelle cellule viventi. L'espressione proteica priva di cellule è essenziale per l'ingegneria degli enzimi utilizzando tecnologie di visualizzazione e la generazione di array proteici, come acido nucleico array proteico programmabile (NAPPA). L'espressione proteica priva di cellule richiede un modello di DNA (che può essere un prodotto di reazione a catena di plasmide o di polimerasi) che codifica la proteina di destinazione, e una soluzione contenente tutti i componenti necessari come fattori di traduzione, fattori di trascrizione, enzimi e altri per effettuare trascrizione e traduzione. Questa soluzione è un estratto senza cella, in quanto consiste solo il materiale organello e citosolico mentre la membrana cellulare è stata rimossa. Quando il materiale genetico e l'estratto cellulare sono combinati, l'espressione della proteina di destinazione può iniziare.

Il mercato globale di espressione proteica senza cellule è stimato per essere valutato a 280,2 milioni di dollari in 2022 e si prevede di esporre un CAGR di 6,4% per il periodo previsto (2022-2030).

Figura 1. Global Cell-Free Expression Market Share (%), Per Regione, 2022

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Rising casi di malattie croniche come il cancro, il diabete, malattie cardiovascolari, e altri crea una domanda di medicina personalizzata che può essere raggiunto utilizzando l'espressione proteica senza cellule. Questo dovrebbe guidare la crescita del mercato globale di espressione proteica senza cellule nel periodo previsto.

Per esempio, secondo i dati pubblicati nella Federazione Internazionale dei Diabeti (IDF) Diabete Atlas Decima edizione 2021, nel dicembre 2021, si stima che circa 537 milioni di adulti (20-79 anni) soffrissero di diabete in tutto il mondo nel 2021. La stessa fonte stima anche che il numero totale di persone che soffrono di diabete aumenterà di circa 643 milioni entro il 2030 e 783 milioni entro il 2045, a livello globale.

Figura 2. Valore mondiale del mercato dell'espressione proteica senza celle (US$ Mn), per tipo di prodotto, 2022

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Aumentare le strategie di marketing da parte dei giocatori chiave per aumentare la consapevolezza sui progressi nei loro sistemi di espressione proteica senza cellule è previsto per guidare la crescita del mercato nel periodo previsto.

Ad esempio, il 1o giugno 2022, Codex DNA, Inc., una società di biologia sintetica basata sugli Stati Uniti ha annunciato che avrebbe presentato il suo sistema BioXp e la tecnologia RapidAMP per i flussi di lavoro di ingegneria anticorpo e proteica presso Antibody Engineering and Therapeutics Europe Conference tenuto dal 7 al 9, 2022. Il sistema BioXp fornisce l'automazione senza mani, end-to-end dell'assemblaggio del DNA, clonazione, amplificazione e sintesi del mRNA in un unico run.

Global Cell-Free Expression Market – Impatto di Coronavirus (Covid-19) Pandemic

SARS-CoV-2 (Severe acute sindrome respiratoria coronavirus) è stato segnalato per la prima volta da Wuhan, Cina nel dicembre 2019, ed è stato dichiarato come una pandemia globale dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO), che designa questa infezione SARS-CoV-2 come romanzo Coronavirus (COVID-19). Secondo il Coronavirus (COVID-19), Weekly Epidemiological Update dell'Organizzazione Mondiale della Sanità, COVID-19 si è diffuso in tutto il mondo infettando oltre 523 milioni di persone che portano a più di 6,3 milioni di morti a partire dal 5 giugno 2022. L’impatto negativo di COVID-19 sul settore sanitario è enorme e ha notevolmente interrotto l’intero settore sanitario catena di fornitura, dalle materie prime alla produzione e alla consegna. Tuttavia, la pandemica COVID-19 ha avuto un impatto positivo sulla crescita complessiva del mercato di espressione proteica senza cellule, a causa dell'utilizzo di sistemi di espressione proteica senza cellule per sviluppare nuovi strumenti, vaccini e trattamenti per i pazienti COVID-19.

Ad esempio, nel novembre 2021, i ricercatori dell'Università Nord-Occidentale, degli Stati Uniti, svilupparono una piattaforma di screening automatizzata senza cellule, ad alto rendimento, per identificare rapidamente gli anticorpi anti-severanti della sindrome respiratoria acuta coronavirus (SARS-CoV-2) generati in risposta ai vaccini COVID-19. Questi anticorpi hanno elevata efficacia nella prevenzione dell'infezione da SARS-CoV-2 e della malattia sintomatica. Oltre all'uso terapeutico, questi anticorpi sono ampiamente utilizzati in immunoassai per il rapido rilevamento di antigeni virali.

Global Cell-Free Expression Market - Restraint

L'alto costo dei sistemi di espressione proteica e la mancanza di sistemi efficaci per le modifiche post-traduzionali sono i fattori che dovrebbero ostacolare la crescita del mercato globale di espressione proteica senza cellule nel periodo previsto.

I sistemi di espressione proteica non sono fattibili per l'espressione proteica su larga scala, in quanto può trasformarsi in un processo ad alta intensità di capitale a causa di costosi reagenti come i prodotti chimici fosfati in forma di nucleotide e fonti di energia secondaria.

Inoltre, l'aggiunta di fonti di energia e substrato nel processo può avere un impatto negativo sui sistemi di espressione proteica senza cellule a causa di scale di reazione brevi che portano alla limitata capacità di piegamenti proteici risultante durante l'espressione proteica.

Giocatori chiave

I principali giocatori che operano nel mercato globale di espressione proteica senza cellule includono Thermo Fisher Scientific, Inc., Takara Bio, Inc., Promega Corporation, New England Biolabs, Jena Bioscience GmbH, GeneCopoeia, Inc., Cube Biotech GmbH, CellFree Sciences Co., Ltd., Moderna Therapeutics, Biotechrabbit GmbH, Bioneer Corporation, Merck KGaA, Bio-Rad Laboratories, Inc., Daicel Arborscibio