Espera-se que a IA global em estudos de omics o tamanho do mercado alcance US$ 4,515.4 Mn por 2030, a partir de US$ 639.8 Mn em 2023, exibindo uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 32,2% durante o período de previsão.
A inteligência artificial (AI) está sendo alavancada em vários campos da ciência para revolucionar a pesquisa e a descoberta. Em genômica e pesquisa molecular, AI está desempenhando um papel fundamental, auxiliando os pesquisadores na análise de conjuntos de dados de grandes e complexas omics. Existem vários produtos baseados em IA que são usados para análise de dados de omics.
Um dos produtos mais usados são ferramentas de análise de expressão genética que usam algoritmos de aprendizado de máquina para identificar padrões em dados de transcriptômica e deduzir insights biológicos. Essas ferramentas permitem aos pesquisadores realizar análises funcionais, detecção de biomarcadores e modelagem de rede genética de forma muito mais eficiente em comparação com métodos estatísticos tradicionais. Outros produtos úteis incluem ferramentas de sequenciamento genômica e proteômica que empregam aprendizagem profunda para chamada de base, chamada variante e identificação de peptídeos de conjuntos de dados de omics. Isso aumentou significativamente a taxa de transferência de sequenciamento e precisão de dados.
Enquanto as ferramentas de omics de AI têm vantagens claras, como velocidade, automação e a capacidade de descobrir padrões sutis, ainda existem alguns desafios. Os modelos utilizados por essas ferramentas funcionam como "caixas pretas" e não fornecem explicações para seus resultados. Isso pode reduzir a confiabilidade e reprodutibilidade dos resultados. Além disso, o desempenho dos modelos AI depende da quantidade e qualidade dos dados de treinamento, limitando seu uso para doenças raras. A padronização de conjuntos de dados e modelos em todas as plataformas é outro problema.
IA Global em Estudos de Omics Market- Insights regionais
Além disso, a América do Norte tem um grande conjunto de especialistas em IA e ciência de dados que estão trabalhando em projetos colaborativos entre academia e indústria. A região também tem um ambiente de mercado receptivo e regulamentos favoráveis para apoiar a comercialização de ferramentas de diagnóstico e pesquisa baseadas em IA. As principais empresas farmacêuticas e de ciências da vida com investimentos significativos de pesquisa e desenvolvimento estão usando AI para acelerar a descoberta de drogas a partir de dados de omics. Esses fatores fizeram da América do Norte o adotador precoce dominante de soluções e serviços movidos por IA para estudos de omics.
Figura 1. Global AI in Omics Studies Market Share (%), Por Região, 2023
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Visualização do analista: A AI no mercado de estudos de omics está crescendo de forma constante e espera-se testemunhar um crescimento significativo durante o período de previsão. O principal driver para a adoção de IA em estudos de omics é sua capacidade de analisar conjuntos de dados de omics grandes e complexos. As ferramentas de IA ajudam os pesquisadores a identificar padrões, biomarcadores preditivos e a obter novos insights biológicos de dados de ómica de forma mais eficiente. A América do Norte dominou o mercado em 2021 devido a investimentos pesados por empresas farmacêuticas e presença de principais jogadores de IA na região. Ásia Pacific é projetado para ser o mercado de crescimento mais rápido durante o período de previsão devido ao aumento de investimentos de R&D pela China e Índia em tecnologias de ômica e AI.
No entanto, a falta de mão-de-obra qualificada para desenvolver e implementar soluções de IA continua a ser uma restrição importante para uma adoção mais ampla. A integração de dados e a extração de insights significativos de conjuntos de dados multi-ómicos também representam desafios. No entanto, a crescente parceria entre empresas AI e omics apresenta oportunidades para o desenvolvimento de plataformas analíticas avançadas. Novas startups também oferecem soluções de IA baseadas em nuvem para pesquisadores, que está expandindo o mercado acessível. A perspectiva futura permanece positiva, com o aumento da aceitação da IA como uma ferramenta indispensável para acelerar a pesquisa de omics.
Global AI em Estudos de Omics Mercado- Drivers
Como petabytes de informação genética derramam a partir desses esforços públicos, há uma necessidade urgente de analisar este dilúvio de dados complexos. Isso está impulsionando investimentos significativos em IA e aprendizado de máquina para derivar insights significativos de conjuntos de dados de omics. Empresas farmacêuticas e centros de pesquisa acadêmica estão cada vez mais utilizando modelos de aprendizagem profunda para acelerar a descoberta de drogas por melhor compreensão das correlações genótipo-fenótipo. Startups também estão surgindo que se concentram no desenvolvimento de ferramentas de IA adaptadas para aplicações de predição de medicamentos de precisão e doenças usando dados genômicos.
Técnicas de IA como aprendizado de máquina e aprendizagem profunda estão sendo amplamente utilizadas para aplicações como sequenciamento de genes, farmacogenomics, desenvolvimento de biomarcadores e sistemas de suporte de decisão clínica. Por exemplo, algoritmos de IA estão analisando variações genômicas, transcrições de RNA e expressões proteicas em uma amostra biológica do paciente para prever predisposição da doença, condições de diagnóstico, progressão da doença de pista e identificar potenciais alvos de drogas ou terapias que podem funcionar melhor para esse indivíduo. Alguns sistemas de IA podem até monitorar respostas de tratamento e sinalizar eventos adversos em quase tempo real, integrando perfis de omics com registros eletrônicos de saúde. Isso permite que os prestadores de cuidados de saúde forneçam cuidados de precisão mais eficazes adaptados às características biológicas únicas de cada paciente.
A aplicação da AI também está ajudando a automatizar muitos fluxos de trabalho e tarefas genômicas de rotina. Modelos de aprendizagem profunda foram desenvolvidos para interpretar automaticamente as chamadas variantes genômicas com acurácia de 99%, poupando pesquisadores imenso tempo gasto anteriormente em validação e avaliação manual. Outras ferramentas de IA agora podem automatizar processos complexos como o projeto de edição do genoma CRISPR em questão de horas versus meses para especialistas humanos. À medida que os estudos de genômica geram petabytes de novos dados a cada ano, os sistemas automatizados alimentados por IA serão necessários para ajudar a analisar este dilúvio de informações de forma oportuna e rentável. Este aumento da automação impulsionada pela IA está reduzindo a carga de trabalho em pesquisadores, libertando-os para se concentrar em questões científicas mais inovadoras.
IA Global em Estudos de Omics Mercado- Oportunidades
Por exemplo, AI está sendo usado para peneirar milhões de compostos químicos para prever aqueles mais propensos a efetivamente segmentar proteínas associadas a uma doença. Isso economiza tempo precioso em comparação com métodos tradicionais de teste e erro. As empresas farmacêuticas também estão aproveitando a IA para melhorar as estratégias para repurpor as drogas existentes para novas terapias. Ao revelar semelhanças entre doenças ou condições no nível molecular, a IA pode descobrir formas inesperadas de implantar tratamentos aprovados para outras doenças.
Como a pandemia COVID-19 mostrou, desenvolver vacinas seguras e eficazes normalmente leva anos através da pesquisa convencional. No entanto, algoritmos de IA podem agora analisar genomas de coronavírus sequenciados de vários locais geográficos e prever como ele pode mutar ao longo do tempo. Isso ajuda os designers de vacinas a ficar à frente de novas variantes. Várias ferramentas de IA também estão acelerando os processos de rastreamento e seleção de candidatos à vacina. Por exemplo, mais de 50 potenciais candidatos à vacina SARS-CoV-2 foram testados e dois foram selecionados para ensaios clínicos apenas dois meses depois que a sequência genômica do vírus foi divulgada, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS)
Vários fatores tornam as condições de mercado emergentes propícias à ampla adoção de ferramentas de IA em pesquisa de omics. Em primeiro lugar, nas nações emergentes, a população é muitas vezes mais jovem e tem maior prevalência de doença. Isso enfatiza a necessidade de diagnósticos de precisão e terapêuticos. Em segundo lugar, os governos estão investindo fortemente na construção de infraestruturas de biotecnologia para promover prioridades nacionais em torno da bioprospecção e descoberta de drogas. Por exemplo, a Missão Nacional de Biofarma da Índia visa promover colaborações de R&D entre academia e indústria. Em terceiro lugar, reduzir os custos de sequenciamento genômico e armazenamento de dados está tornando a análise multi-ómica orientada por IA viável mesmo para programas de saúde pública de baixa fonte e hospitais em áreas remotas.
Global AI em Estudos de Omics Relatório de Mercado Cobertura
Cobertura de relatórios | Detalhes | ||
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Ano de base: | 2022 | Tamanho do mercado em 2023: | US$ 639,8 Mn |
Dados históricos para: | 2018 a 2021 | Período de previsão: | 2023 - 2030 |
Período de previsão 2023 a 2030 CAGR: | 32,2% | 2030 Projeção de valor: | US$ 4,515.4 Mn |
Geografías cobertas: |
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Segmentos cobertos: |
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Empresas abrangidas: | Thermo Fisher Scientific, Agilent Technologies, Illumina, BGI Genomics, Dassault Systèmes, Qiagen, Waters Corporation, GE Healthcare, Amazon Web Services, Inc., Bruker, Danaher | ||
Drivers de crescimento: |
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Restrições & Desafios: |
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Global AI in Omics Studies Market - Evolução
À medida que as empresas adotam ferramentas baseadas em nuvem e trabalho remoto habilitado por tecnologias como soluções de reunião virtual hospedadas em nuvem, a demanda por infraestrutura de nuvem confiável e segura também aumentou tremendamente. Para atender a essa demanda, os principais provedores de serviços em nuvem como Amazon Web Services, Microsoft Azure e Google Cloud têm expandido significativamente sua presença de data center globalmente. Por exemplo, Amazon Web Services Empresa de computação em nuvem, anunciou planos no final de 2021 para investir US$ 5 bilhões na construção de 15 novas regiões de data center em todo o mundo até 2026. Esta expansão rápida do data center permite que os provedores de nuvem reduzam a latência e melhoram os clientes em todo o mundo, atraindo ainda mais empresas para suas plataformas.
A crescente adoção de soluções baseadas em nuvem pelas empresas está criando uma enorme oportunidade de mercado para fornecedores de software independentes e startups de tecnologia em nuvem. Mais empresas estão desenvolvendo aplicativos e fluxos de trabalho nativos em nuvem que são fáceis de implementar, gerenciar e atualizar na nuvem. Isso tem impulsionado forte investimento e inovação em áreas como computação sem servidor, recipientes, armazenamento em nuvem, ferramentas de colaboração, segurança cibernética, AI/ML e muito mais. A pandemia acelerou esta mudança em direção à transformação digital habilitado para a nuvem em todas as indústrias.
A integração da IA e da IoT também está abrindo novas oportunidades através da hiperautomação. Dados em tempo real de dispositivos conectados podem gerar tomada de decisões e fluxos de trabalho automatizados. A capacidade da Blockchain de compartilhar dados com segurança em silos organizacionais aumenta ainda mais o potencial das colaborações de IA e IoT. Quando dispositivos, sistemas e parceiros comerciais podem transacionar, interagir e validar transações de forma automatizada, ele gera eficiências. Por exemplo, os contratos inteligentes de blockchain e AI-powered estão racionalizando os processos de cadeia de suprimentos para fabricantes de automóveis como a Ford por meio de rastreamento digital de peças de fornecedores. Isso está reduzindo a papelada e melhorando a visibilidade em níveis de inventário.
Global AI in Omics Studies Market - restrições
Vários fatores estão contribuindo para a crescente lacuna de habilidades em tecnologias de nuvem. Programas tradicionais de treinamento de TI ainda estão acompanhando o ritmo da inovação no domínio da nuvem. Os modelos de nuvem exigem novas habilidades em torno de sistemas distribuídos, redes, arquitetura sem servidor, contêineres, aprendizado de máquina, etc. Re-skilling a força de trabalho existente com essas novas tecnologias etárias também é um desafio. Muitos institutos educacionais ainda têm de projetar cursos que podem equipar os alunos com as habilidades de nuvem relevantes. Isto está dificultando o pipeline de talentos para trabalhos em nuvem.
Ao mesmo tempo, os próprios jogadores de nuvem em rápido crescimento enfrentam dificuldades no recrutamento de pessoal suficientemente treinado. De acordo com um relatório de 2022 do Fórum Econômico Mundial, mais de metade dos líderes de negócios pesquisados disseram que estão enfrentando falhas significativas de talentos em áreas como ciência de dados, computação em nuvem e segurança cibernética. Essa escassez de habilidades atua como uma restrição para as empresas aproveitarem totalmente as capacidades de nuvem e dimensionarem sua transformação digital. Reduz sua agilidade e velocidade de inovação. Em última análise, tem um efeito amortecimento no ritmo em que as organizações estão dispostas a adotar modelos de nuvem e migrar suas infraestruturas de TI e cargas de trabalho para a nuvem.
Além disso, nos países em desenvolvimento e áreas remotas, a falta de acesso à internet de alta velocidade continua a representar desafios. Conectividade de rede confiável e rápida é essencial para empresas e indivíduos aproveitarem plenamente as vantagens dos serviços de nuvem. No entanto, a penetração inadequada de banda larga em partes da África e da Ásia é um obstáculo. Por exemplo, de acordo com os dados mais recentes da União Internacional de Telecomunicações, cerca de 31% das famílias na Índia ainda não têm acesso à Internet a partir de 2021. A incapacidade de garantir a transferência de dados sem costura coloca dificuldades para as organizações dessas regiões moverem suas cargas de trabalho e processos totalmente para a nuvem. Os déficits de infraestrutura afetam negativamente a experiência do usuário e minam a confiança nas soluções de nuvem.
Figura 2. IA Global em Estudos de Omics Market Share (%), Por Oferta, 2023
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IA Global em Estudos de Omics Mercado - Desenvolvimentos recentes
Lançamento de produtos e tecnologia
Aquisição e Colaboração
Principais empresas em IA Global no Mercado de Estudos de Omics
Definição: A inteligência artificial (AI) é uma abordagem poderosa para resolver problemas complexos no processamento, análise e interpretação de dados ómicos, bem como a integração de multi-ómica e dados clínicos. Nos últimos anos, a IA tem possibilitado avanços notáveis em diversos campos biomédicos, como interpretação de variantes genômicas, previsão de estrutura proteica, diagnóstico de doenças e descoberta de drogas.
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Sobre o Autor
Komal Dighe
Komal Dighe é Consultor de Gestão com mais de 8 anos de experiência em estudos de mercado e consultoria. Destaca-se na gestão e fornecimento de insights e soluções de alta qualidade em relatórios de consultoria em tecnologia de saúde. A sua experiência abrange a realização de pesquisas primárias e secundárias, atendendo eficazmente às necessidades do cliente e destacando-se em estimativas e previsões de mercado. A sua abordagem abrangente garante que os clientes recebem análises completas e precisas, permitindo-lhes tomar decisões informadas e capitalizar as oportunidades de mercado.
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