MERCADO DE CULTURA DE CéLULAS PRIMáRIAS SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

O tamanho do mercado global de cultura de células primárias foi avaliado US$ 5.99 bilhões em 2023 e é esperado alcançar US$ 13.30 bilhões em 2031, crescendo em um Taxa de Crescimento Anual de Composto (CAGR) de 10,5% de 2024 a 2031.

Insights regionais do mercado da cultura celular primária

• América do Norte dominou o mercado primário da cultura celular por vários anos devido à sua forte presença da indústria e apoio do governo para a pesquisa na região. Só os EUA representam mais de 40% do mercado global. Isso pode ser atribuído à presença de grandes empresas farmacêuticas e de biotecnologia que conduzem extensas atividades de R&D envolvendo primárias célula culturas. Além disso, o financiamento considerável dos Institutos Nacionais de Saúde para áreas de pesquisa como câncer, células-tronco e medicina regenerativa tem impulsionado a demanda. A região também possui uma infraestrutura de saúde altamente desenvolvida e um quadro regulamentar propício para aplicações baseadas na cultura celular.
• Ásia Pacífico surgiu como o mercado regional de crescimento mais rápido para culturas de células primárias nos últimos tempos, devido ao aumento dos investimentos em saúde por vários governos. A China, em particular, é projetada para testemunhar o crescimento de dois dígitos e estabelecer-se como o segundo maior mercado globalmente durante o período de previsão. Isso pode ser credenciado para financiamento massivo pelo governo sob iniciativas como 'Made in China 2025' visando o desenvolvimento da indústria biológica doméstica. Outros países do Sudeste Asiático como Índia, Singapura e Coreia do Sul também estão atraindo investimentos de jogadores da indústria global para estabelecer instalações de fabricação e pesquisa e desenvolvimento devido à disponibilidade de mão de obra de baixo custo e alta qualificada.
• Europa permanece um importante mercado regional, impulsionado pela presença de grandes empresas farmacêuticas e suporte para projetos baseados em células-tronco no programa Horizon 2020. A Alemanha mantém uma posição de liderança, pois é um dos principais centros de ciências da vida com um sofisticado ecossistema de pesquisa e infraestrutura. No entanto, as pressões de preços devido a regulamentos rigorosos podem limitar o potencial de mercado em certa medida. Maior adoção de modelos de cultura de células 3D também pode mudar o uso de métodos convencionais de cultura de células primárias bidimensionais.
• Esta análise abrange dois dos mercados regionais dominantes, bem como os mercados regionais mais rápidos, sem mencionar números de tamanho real do mercado ou taxas de crescimento. O foco é em fatores qualitativos, como a presença da indústria, o apoio do governo e os regulamentos que influenciam o mercado primário da cultura celular a nível regional.

Figura 1. Global Mercado primário da cultura celular Compartilhar (%), por região, 2023

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Exibição de Analyst

O mercado primário da cultura celular possui oportunidades promissoras de crescimento nos próximos cinco anos. Os crescentes investimentos em R&D nas indústrias farmacêutica e de biotecnologia são um grande condutor, já que a cultura de células primárias encontra aplicações generalizadas no desenvolvimento de ensaios baseados em células para testes de rastreio de drogas e toxicidade. Além disso, um foco crescente na medicina personalizada também contribuirá para o crescimento deste mercado.

No entanto, os altos custos de estabelecimento e manutenção associados à cultura celular primária podem limitar seu uso, especialmente em ambientes de orçamento restritos. Questões relacionadas com a disponibilidade limitada de material de origem e o desempenho variável das células primárias também são os principais desafios enfrentados pelos jogadores de mercado.

Drivers para o Mercado de Cultura Celular Primária:

• Áreas de aplicação crescente de células primárias: O uso de células primárias em aplicações comerciais vem aumentando nos últimos anos. Além de seu papel tradicional na pesquisa médica, as células primárias são cada vez mais incorporadas em outros campos, como a descoberta de drogas, testes de toxicologia e o desenvolvimento de ensaios baseados em células. A demanda por biomateriais derivados de células primárias também aumentou, para usos como fatores de crescimento, citocinas e proteína Um motorista significativo tem sido a necessidade de sistemas de modelos relevantes para o homem no desenvolvimento de drogas. As células primárias capturam as características fisiológicas dos tecidos humanos nativos muito melhor do que as linhas celulares. Seu uso ajuda a preencher a lacuna entre testes pré-clínicos e ensaios clínicos, reduzindo as taxas de falha em estágios posteriores. Além disso, avanços em técnicas de isolamento celular e cultura tornaram as células primárias mais prontamente disponíveis e amenable a plataformas de rastreamento de alto rendimento. Isto é importante à medida que a indústria farmacêutica se move para abordagens mais personalizadas envolvendo células derivadas do paciente e modelos específicos da doença.
• Avançar técnicas de cultura celular: Outro driver chave é o progresso contínuo nas tecnologias de cultura celular, que está expandindo as aplicações e capacidades com células primárias. Áreas como pesquisa de células-tronco, medicina regenerativa e engenharia de tecidos foram os principais beneficiários. Avanços como dispositivos de cultura microfluídica, biomateriais 3D, melhor imitar o microambiente in vivo fora do corpo. Isso suporta a morfogênese de tecido complexo e modelagem de doença de maior fidelidade com células primárias. Melhorias nos processos de isolamento celular também estão aumentando o rendimento e viabilidade das células primárias. Métodos envolvendo digestão enzimática mínima e perturbação mecânica estão produzindo populações de células mais puras com fenótipos e funções bem preservadas. A crescente capacidade de automatizar procedimentos de isolamento aumenta ainda mais o rendimento. Os avanços na criopreservação permitem armazenamento a longo prazo mais confiável e recuperação sob demanda de células primárias funcionais. No geral, esses desenvolvimentos técnicos estão facilitando o trabalho das células primárias em escala industrial e ampliando o escopo de aplicações alinhado com o crescente interesse em plataformas de órgãos em chip, toxicologia in vitro e rastreamento terapêutico específico do paciente.
• crescente demanda por medicina personalizada: A crescente demanda por medicina personalizada é um grande impulsionador para o mercado primário da cultura celular. A medicina personalizada visa fornecer cuidados médicos adaptados a um paciente individual com base em sua composição genética. A cultura celular primária é amplamente utilizada no desenvolvimento de medicina personalizada, pois permite aos pesquisadores estudar como diferentes células de vários pacientes respondem a diferentes drogas. Isso ajuda a determinar o plano de tratamento mais eficaz para cada paciente. O foco crescente na medicina de precisão ao longo da última década aumentou a demanda por técnicas primárias de cultura celular. Mais financiamento está sendo direcionado para a pesquisa de terapias celulares e medicina regenerativa, que dependem fortemente de culturas de células primárias. O rápido desenvolvimento de técnicas como células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) também aumentou o mercado primário da cultura celular, uma vez que os iPSCs exigem derivar culturas primárias de células. Avançando, à medida que a medicina de precisão se torna mais convencional, espera-se que a demanda por diagnósticos e terapêuticos personalizados aumente um crescimento significativo do mercado primário da cultura celular.

Mercado de cultura celular primária Oportunidades:

• Pesquisa crescente sobre doenças crônicas: O aumento da pesquisa relacionada a doenças crônicas como câncer, doenças neurodegenerativas e doenças cardiovasculares é outro condutor chave para o mercado primário da cultura celular. A cultura primária da célula encontra uma aplicação generalizada no teste de novos candidatos à droga e na avaliação da sua toxicidade e eficácia. Eles permitem que os pesquisadores estudem patologia da doença no nível celular e identifiquem novos alvos terapêuticos. Com doenças como o câncer, colocando um enorme fardo nos sistemas de saúde, os governos e as organizações privadas estão fomentando ativamente a pesquisa no desenvolvimento de opções avançadas de tratamento. Os investimentos substanciais estão sendo feitos para investigar mecanismos de doenças e diagnósticos e terapias personalizados baseados em culturas de células primárias. Além disso, com o aumento das condições crônicas relacionadas ao estilo de vida, as empresas farmacêuticas estão concentrando seus esforços de R&D no desenvolvimento de novos medicamentos. Todos esses fatores devem aumentar a demanda por técnicas primárias de cultura celular de ambos os institutos acadêmicos e jogadores da indústria.
• Desenvolvimento de meios de cultura de células sem soro e sem xeno: O desenvolvimento de meios de cultura de células sem soro e sem xeno fornece uma grande oportunidade para o crescimento no mercado primário da cultura celular. Os métodos tradicionais de cultura celular dependem de suplementos séricos obtidos a partir de animais. Isto introduz variabilidade entre lotes como a composição exata do soro é difícil de controlar. Também apresenta questões éticas, pois os animais devem ser massacrados para obter soro. A progressão para formulações de mídia livre de componente sérico e animal permite melhor padronização e controle de qualidade em pesquisa. As células cultivadas na mídia definida têm uma resposta mais consistente, tornando os resultados mais reprodutíveis. Isso beneficia pesquisa fundamental de biologia celular, bem como testes de desenvolvimento e toxicidade pré-clínicos de drogas, que dependem de modelos de células robustas e confiáveis. Organismos governamentais e fundações privadas também reconheceram a necessidade de transição para práticas de pesquisa mais humanas. Por exemplo, os Institutos Nacionais de Saúde forneceram financiamento através de seus programas Shared Instrumentation Grant e American Recovery and Reinvestment Act para apoiar o desenvolvimento de novas mídias sem soro. Seu objetivo é catalisar a implementação de métodos alternativos que substituem o uso animal. À medida que as pressões regulatórias aumentam para limitar a pesquisa animal, muitas empresas farmacêuticas e organizações de pesquisa contratual adotaram políticas para reduzir e substituir o soro em seu trabalho. Isso muda a demanda para soluções avançadas sem xeno.

Mercado de cultura celular primária Evolução:

• Adopção de tecnologias de uso único: A adoção de tecnologias de uso único tem impactado significativamente o mercado primário da cultura celular nos últimos anos. Com produtos de uso único, os pesquisadores podem evitar problemas de contaminação cruzada associados ao equipamento reutilizável tradicional como cada componente é descartável. Isso aumentou a eficiência à medida que o tempo de troca entre experimentos foi reduzido. As células também não são expostas a procedimentos rigorosos de limpeza química necessários para equipamentos reutilizáveis entre usos. Como resultado, a viabilidade celular e o desempenho são melhor preservados com tecnologias de uso único. A mudança para o uso único é especialmente proeminente como as empresas se movem para o desenvolvimento de terapias personalizadas. Com células únicas ganhando importância, tecnologias de uso único permitem o manuseio de volumes minúsculos efetivamente. Eles também ajudam a estabelecer pequenos laboratórios de pegada com requisitos mínimos de infraestrutura. Essa flexibilidade atende aos fluxos de trabalho em evolução do desenvolvimento de produtos no setor de terapia celular.
• Foco crescente em sistemas de cultura de células 3D: O foco crescente em sistemas de cultura de células 3D está tendo um impacto significativo no mercado de cultura celular primária. Os modelos de cultura de células 3D estão ganhando popularidade à medida que imitam mais de perto o microambiente in vivo em comparação com culturas 2D tradicionais. As células cultivadas em culturas 3D foram mostradas para exibir mais comportamentos e respostas fisiológicas. Isso levou ao aumento da pesquisa em modelagem de doenças, toxicologia preditiva e descoberta de drogas usando células cultivadas em 3D. Como mais pesquisadores de ciências da vida reconhecem as vantagens das culturas 3D, há uma crescente demanda por células primárias que podem ser usadas para configurar várias plataformas de cultura 3D. Os fornecedores no mercado primário da cultura celular vêm continuamente com novas ofertas de produtos adaptadas para aplicações 3D. Por exemplo, muitos estão introduzindo tipos de células primárias pré-otimizados para o crescimento em matrizes 3D, como matriz extracelular e hidrogels. Alguns grandes jogadores também estão fornecendo células prontas para a cultura 3D encapsuladas em matrizes naturalmente derivadas ou sintéticas. Isso salva os pesquisadores o tempo necessário para a criação manual de culturas 3D. A disponibilidade de protocolos extensos e suporte para a cultura 3D de diferentes tipos de células também é generalizada. À medida que novos modelos de cultura 3D ganham popularidade em aplicações como dispositivos organ-on-a-chip, haverá aumento da demanda por células primárias demonstrando funcionalidades específicas do tecido in vitro.

Restrições do mercado primário da cultura celular:

• Alto custo de equipamentos e manutenção: Um dos principais desafios para o mercado primário da cultura celular é o alto custo inicial do equipamento necessário para as células da cultura. Estabelecer um laboratório de cultura de células primárias envolve investir em incubadoras, armários de biossegurança, microscópios, contadores de células, centrífugas e outra instrumentação. Além disso, esses dispositivos precisam ser mantidos e certificados regularmente, o que aumenta as despesas operacionais. As células primárias têm requisitos específicos para fatores de crescimento e exigem reagentes especiais, mídia e revestimentos que vêm em um prêmio. Desenvolver e manter múltiplas linhas de células primárias para pesquisa pode colocar uma carga financeira substancial, especialmente em pequenos laboratórios e start-ups. Os altos custos associados à aquisição de equipamentos, reagentes e manutenção de culturas celulares atuam como uma restrição para adoção generalizada de culturas de células primárias em determinadas configurações.
• Contrapeso... Os jogadores de mercado devem se concentrar no desenvolvimento de equipamentos econômicos
• Dificuldade em isolamento e manutenção de células primárias Hinders Crescimento: Isolar células primárias diretamente dos tecidos animais ou humanos e manter sua viabilidade e funções normais fora do corpo coloca desafios técnicos. As células primárias têm requisitos rigorosos para simular seu microambiente natural e não têm a capacidade de proliferar indefinidamente. Eles passam por um número limitado de divisões ao longo de uma curta vida na cultura, após a qual eles entram na senescência. Manter a integridade e o fenótipo das células primárias requer experiência, bem como condições de cultura ideais que imitam de perto as condições in vivo. A complexidade adicional surge da variabilidade inter-donor. Qualquer contaminação pode facilmente sobrecrescer e superar células primárias. Devido a essas dificuldades, culturas de células primárias muitas vezes apresentam baixa replicabilidade entre diferentes laboratórios. Os obstáculos técnicos relacionados com a aquisição de resultados consistentes e reprodutíveis das culturas de células primárias restringem o potencial de aplicação e comercialização mais amplo desta tecnologia.

Desenvolvimentos recentes

Lançamentos de produto

• Em Maio de 2023, ProBioGen, uma empresa baseada na Alemanha que desenvolve e fabrica APIs, lançou uma nova linha de células de embalagem lentivirus. Lenti.RiGHT é uma plataforma de fabricação de lentivírus que utiliza o rim embrionário humano 293 células de embalagem.
• Em maio de 2023, Lonza, uma empresa global de biotecnologia, anunciou o lançamento do TheraPEAK T-VIVO Cell Culture Medium, um novo meio quimicamente definido projetado para melhorar a produção de células T CAR. O meio é livre de componentes derivados de animais, o que aumenta a consistência e o controle de processos, ao mesmo tempo em que simplifica a aprovação regulatória para um tempo-a-mercado mais rápido.
• Em janeiro de 2022, BioIVT, um provedor de modelos de pesquisa e serviços para o desenvolvimento de drogas e diagnóstico, anunciou o lançamento de seu soro AB humano de grau GMP, um suplemento de cultura celular para aumentar o desenvolvimento e fabricação de terapias de células e genes.

Desenvolvimento de Negócios Atividades por Market Players

• Em junho de 2023, a Inventia Life Science, uma empresa de biotecnologia baseada na Austrália, anunciou um novo acordo de distribuição com a Biotron Healthcare PVT Limited, um distribuidor de diagnósticos nas indústrias de ciências da vida e biotecnologia. Como consequência, a Biotron Healthcare PVT Ltd adquiriu direitos de vendas para a principal plataforma RASTRUM da Inventia Life Science no mercado indiano. A plataforma RASTRUM ajuda os pesquisadores em seu esforço para descobrir e tratar doenças debilitantes, como câncer, neurologia e distúrbios fibromáticos.
• Em novembro de 2022, a QIAGEN Digital Insights (QDI), a divisão de bioinformática da QIAGEN, anunciou o lançamento de um novo banco de dados de linha celular construído em colaboração com a ATCC, uma renomada organização de materiais biológicos, produtor e fornecedor de células autenticadas. Este banco de dados fornece dados de sequenciamento cuidadosamente selecionados para linhas de células padronizadas, autenticadas e repetíveis.
• Em julho de 2021, Sartorius, uma empresa de ciências da vida, anunciou a aquisição da Xell AG, especialista em cultura celular com sede em Bielefeld, Alemanha. A Xell AG cria, fabrica e comercializa mídia e alimenta aditivos para culturas celulares, principalmente para a produção de vetores virais usados em terapias genéticas e vacinas. Além desses meios de comunicação, a empresa oferece uma variedade de serviços analíticos para definir, triagem e medir componentes de mídia, bem como melhorar a composição da mídia.

Figura 2. Global Primary Cell Culture Market Share (%), Por tipo de produto, 2023

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Principais empresas no mercado primário da cultura celular

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

Definição: A cultura primária das células é uma técnica para o crescimento das células diretamente derivadas do tecido animal ou vegetal. Estas células primárias têm várias vantagens sobre as linhas celulares. Uma vez que eles são recém isolados, as células primárias retêm seu fenótipo original e funções. Isso os torna um melhor representante da fisiologia normal em comparação com as linhas celulares imortalizadas. Existem dois tipos principais de culturas de células primárias. A cultura explante envolve o crescimento de uma pequena peça de tecido em superfícies como placas ou andaimes. As células crescem do fragmento de tecido formando uma monocamada. O outro tipo é a cultura de suspensão de células únicas, onde as células isoladas derivadas do tecido digestivo enzimático são semeadas em superfícies. Ambas as técnicas permitem a expansão de células para um número limitado de duplicações de população antes das células sensibilizar ou morrer. As culturas de células primárias comuns produzidas incluem hepatócitos, células túbulos proximais renais, fibroblastos pulmonares, miócitos cardíacos e culturas neuronais.