Мировой рынок моделей VITRO LUNG SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

Ожидается, что глобальный объем рынка моделей легких in vitro достигнет $ 620,5 млн к 2030 году, от $ 245,0 млн в 2023 году, демонстрируя CAGR 14,2% в течение прогнозируемого периода.

Модели легких in vitro - это платформы, разработанные с использованием клеток легких человека, тканей или органов для скрининга лекарств и моделирования заболеваний. Они служат доступной альтернативой тестированию на животных, точно имитируя человека. лёгкий физиология и патология. Обычно используемые модели легких in vitro включают культуры 2D-клеток, микрофлюидные модели и органоиды.

Мировой рынок моделей Vitro Lung - региональные исследования

• Северная Америка Ожидается, что в течение прогнозируемого периода он станет крупнейшим рынком для модели легких in vitro, на которую в 2023 году будет приходиться более 35,7% доли рынка. Северная Америка прочно зарекомендовала себя как доминирующий регион на мировом рынке моделей легких in vitro. В регионе проживает большинство ключевых игроков в этой области, которые вкладывают значительные средства в исследования и разработки для разработки передовых 3D-моделей легких. С сильным отраслевым присутствием фармацевтических и биотехнологических компаний, которые являются важными клиентами для моделей легких, спрос в регионе остается высоким. Регуляторная среда также поддерживает продолжение исследований и разработки новых моделей. Строгие руководящие принципы безопасности и эффективности со стороны регулирующих органов увеличили потребность компаний в подтверждении новых стандартов. наркотики использование сложных моделей легких перед клиническими испытаниями.
• Азиатско-Тихоокеанский регион Ожидается, что рынок станет вторым по величине рынком для модели легких in vitro, на которую приходится более 25,2% доли рынка в 2023 году. Азиатско-Тихоокеанский регион стал самым быстрорастущим рынком для моделей легких in vitro во всем мире. Регион представляет собой неиспользованный потенциал для игроков рынка и все больше внимания уделяет созданию производственных и распределительных сетей. Китай и Индия из-за их большого населения и растущих расходов на здравоохранение являются ключевыми рынками. Расширение возможностей производства биоаналогов в этих странах еще больше увеличило спрос. Кроме того, импорт этих высокотехнических моделей до недавнего времени был ограничен из-за жесткой торговой политики этих развивающихся стран. Тем не менее, с ослаблением регулирования многие местные небольшие компании начали импортировать экономически эффективные модели для своей внутренней исследовательской работы от глобальных поставщиков, что способствует росту рынка. Общий рост инвестиций в НИОКР, присутствие контрактных исследовательских организаций и растущее внедрение моделей 3D-тканей для доклинической деятельности являются одними из факторов, стимулирующих более быстрый рост рынка моделей легких in vitro в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
• Европа Ожидается, что рынок станет самым быстрорастущим рынком для Модель легкого in vitro с долей 19% в течение прогнозируемого периода. Рост рынка в Европе объясняется увеличением научно-исследовательской деятельности в регионе.

Фигура 1. Доля рынка моделей Vitro Lung (%), по регионам, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Мнение аналитика: Мировой рынок моделей легких in vitro имеет значительный потенциал роста в течение следующих пяти лет. Растущие исследования в области легочных заболеваний и разработки лекарств являются основным фактором, поскольку эти модели обеспечивают надежные и доступные альтернативы тестированию на животных. Однако ограничения в моделировании родной физиологии легких и сложной микросреды легких представляют собой проблему для широкого распространения. Ожидается, что Северная Америка продолжит доминировать на рынке, поддерживаемом присутствием ведущих игроков, ростом финансирования исследований и высокой распространенностью заболеваний. Азиатско-Тихоокеанский регион, вероятно, будет самым быстрорастущим регионом из-за роста расходов на здравоохранение, расширения биотехнологической промышленности и роста контрактных исследовательских организаций.

Мировой рынок моделей Vitro Lung

• Растущая распространенность заболеваний легких: Рынок моделей легких in vitro демонстрирует значительный рост из-за растущей распространенности различных респираторных заболеваний по всему миру. Заболевания легких, такие как астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), рак легких, фиброз легких и т. д., стали основными проблемами общественного здравоохранения за последние несколько десятилетий. Согласно докладу Всемирной организации здравоохранения за 2022 год, астма в настоящее время поражает более 300 миллионов человек во всем мире и является одним из наиболее распространенных хронических заболеваний среди детей. С другой стороны, ожидается, что ХОБЛ станет третьей ведущей причиной смерти к 2020 году. Постоянное воздействие факторов риска, таких как повышение уровня загрязнения воздуха, рост потребления табака, старение населения и т. д., способствуют увеличению бремени респираторных заболеваний.

Модели легких in vitro все чаще используются фармацевтическими компаниями и исследовательскими институтами для разработки лучших вариантов лечения и получения более глубокого понимания физиологии и патологий легких. Они предоставляют исследователям альтернативу животным моделям для проведения экспериментальных исследований заболеваний и инициатив по разработке лекарств более этичным и экономически эффективным способом. Различные типы клеток легких и 3D-тканевые конструкции, доступные как модели легких in vitro, помогают имитировать архитектуру легких человека и близко воссоздавать заболевания легких человека. Это позволяет исследователям лучше понять механизмы заболевания, выявить кандидатов на лекарства и изучить токсичность и эффективность лекарств, прежде чем перейти к клиническим испытаниям. С тревожным ростом заболеваний легких разработка эффективных методов лечения стала важной клинической потребностью, которая подпитывает принятие подходов к моделированию легких in vitro.

• Сильный акцент на НИОКР в разработке персонализированных медицинских решений: Все больше внимания уделяется разработке персонализированных терапевтических вмешательств для улучшения лечения заболеваний и улучшения результатов лечения пациентов. Рак легких, в частности, признан одним из кандидатов, подходящих для персонализированной медицины, учитывая молекулярное разнообразие, наблюдаемое в типах опухолей. Разработка лекарств движется к более целенаправленным терапевтическим стратегиям с акцентом на точную медицину. В то же время регулирующие органы также поощряют более специфические для пациентов подходы и биомаркеры для утверждения лекарств. Моделирование легких in vitro обеспечивает возможность более точного воспроизведения неоднородности опухоли и изменчивости пациента, что важно для персонализированной оценки и выбора терапии.

3D-биопечать и технология орган-на-чипе позволили создать более совершенные модели легких in vitro с улучшенной архитектурной и физиологической точностью. Модели заболеваний могут быть настроены для отражения конкретных профилей мутаций пациента или клеточных подтипов. Такие сложные модели предлагают преимущества перед традиционной культурой 2D-клеток для персонализированного скрининга лекарств, прогнозирования реакции опухоли, а также идентификации биомаркеров. Многие фармацевтические компании активно сотрудничают с академическими лабораториями для разработки 3D-биопечатных органоидных или специфических для заболевания моделей для достижения целей точной медицины. По мере роста интереса к персонализированному уходу, усовершенствованные методы in vitro будут по-прежнему иметь решающее значение для оценки индивидуальных подходов к лечению до клинического использования, тем самым стимулируя рост на рынке моделей легких.

• Все больше внимания уделяется моделированию сложных заболеваний легкихЗаболевания легких, такие как хроническая обструктивная болезнь легких, фиброз легких и рак, создают серьезные проблемы со здоровьем из-за их сложности и ограниченных вариантов лечения. Исследователи долгое время полагались на модели животных для изучения физиологии и патологии легких, но они часто не могут точно имитировать сложность состояния легких человека. Существует растущая потребность в разработке альтернативных подходов, которые могут лучше моделировать архитектуру легочной ткани человека, клеточную биологию, механические напряжения и микроэкологические сигналы, связанные с различными заболеваниями. Продвинутые 3D-модели легких in vitro демонстрируют большие перспективы в решении этой проблемы путем восстановления нескольких типов клеток и компонентов легочной ткани в контролируемой обстановке. Их применение позволяет воссоздавать и анализировать сложные взаимодействия клеток и матриц вне живого организма. Это дает глубокое понимание, которое невозможно с помощью 2D-культур клеток легких или животных моделей. По мере увеличения финансирования исследований заболеваний легких акцент на использование сложных моделей in vitro значительно усилится. Их развитие имеет решающее значение для углубления понимания механизмов заболевания и ускорения открытия эффективных методов диагностики и лечения.

Глобальный рынок моделей Vitro Lung

• Растущие расходы на здравоохранение: Один из значимых факторов, влияющих на темпы роста мировой экономики Рынок моделей легких in vitro — это растущие расходы на здравоохранение, которые помогают улучшить его инфраструктуру. Например, согласно Международной системе здравоохранения США, в июне 2020 года правительственные организации США стремятся улучшить инфраструктуру здравоохранения за счет увеличения финансирования, разработки законодательства и национальных стратегий, а также соучредителя и установления основных требований и правил для программы Medicaid. Аналогичным образом, в ноябре 2022 года Канадский институт информации о здоровье сообщил, что общие расходы на здравоохранение в Канаде составили 331 миллиард долларов США в 2022 году или 8 563 доллара США на канадца, в то время как расходы на здравоохранение составили 12,2% валового внутреннего продукта Канады (ВВП) в 2022 году после максимума в 13,8% в 2020 году.
• Растущее предпочтение 3D моделей легких по сравнению с 2D моделями: Мировой рынок моделей легких in vitro демонстрирует значительный рост за последние несколько лет. Существует растущее предпочтение среди фармацевтических и косметических компаний для 3D-моделей легких по сравнению с обычными 2D-моделями для обнаружения лекарств и токсикологических испытаний. 3D органоидные модели лучше имитируют сложную физиологию и микроокружение легких человека по сравнению с упрощенными 2D культурами, выращенными на пластиковых опорах. Такая высокая физиологическая значимость позволяет проводить более предсказуемые и транслируемые испытания новых лекарств и химических веществ.

Многие исследования показали, что 3D-модели легких более точно фиксируют межклеточные взаимодействия и реакции. Например, в исследовании 2021 года, опубликованном в PLOS Biology, сравнивались ответы 2D и 3D бронхиальных эпителиальных моделей на инфекцию SARS-CoV-2. Было обнаружено, что 3D-модель лучше воспроизводила многослойную тканевую архитектуру легких человека и показала повышенную экспрессию генов, связанных с инфекцией COVID-19, аналогичную образцам бронхов пациентов. Такие данные, подчеркивающие улучшенную биологическую точность и прогнозную ценность 3D-моделей, побуждают многие компании заменить традиционные 2D-методы этими передовыми альтернативами.

В заключение, реалистичная физиология, предлагаемая 3D-моделями легких in vitro, обеспечивает значительные преимущества по сравнению с обычными 2D-анализами. Их способность лучше эмулировать легочную ткань человека на структурном и функциональном уровнях повышает прогнозную ценность исследований и стимулирует повышенный спрос, обеспечивая постоянный высокий рост этого специализированного сегмента рынка в ближайшие годы.

Мировой рынок моделей Vitro Lung – тренд

• Сочетание нескольких систем органов на одном чипе: Глобальный Рынок моделей легких in vitro действительно наблюдает тенденцию к росту онлайн-покупок лекарств. Существует несколько факторов, способствующих этому росту, которые представляют как возможности, так и проблемы для участников рынка:
  • Удобство: Одним из самых сильных драйверов онлайн-покупок лекарств является удобство. Потребители могут заказать лечение, не выходя из дома, без необходимости посещать аптеку.
  • Выпадение волос может быть чувствительной проблемой для многих, и возможность заказать лечение незаметно в Интернете является значительным преимуществом для потребителей, желающих сохранить конфиденциальность.
  • Экономия затрат: Онлайн-каналы часто предлагают лекарства по более низким ценам по сравнению с традиционными аптеками из кирпича и раствора из-за более низких накладных расходов.
  • Потребительское образование: Многие онлайн-платформы предоставляют образовательные ресурсы, помогая потребителям лучше понять андрогенную алопецию и доступные варианты лечения.
  • Онлайн-аптеки могут увеличить доступ к лечению выпадения волос в регионах, где такие лекарства недоступны в местных аптеках.

Мировой рынок моделей Vitro Lung: ограничения

• Высокие затраты, связанные с моделями животных: Одним из основных ограничений рынка моделей легких In Vitro является высокая стоимость, связанная с использованием животных моделей для исследования и тестирования легких. Поддержание объектов животноводства и соблюдение нормативных требований предполагает значительные финансовые вложения. Эксперименты на животных также имеют практические ограничения, такие как длительность и межвидовые различия, ограничивающие трансляционный потенциал.

Разработка и валидация альтернатив in vitro может помочь снизить зависимость от моделей животных. Модели in vitro все еще имеют ограничения в точном воспроизведении физиологии человека in vivo в течение длительных периодов времени. Это сдерживает полную замену моделей животных, которые остаются необходимыми для определенных исследований эффективности и безопасности на поздних стадиях. Общие затраты на исследования и разработки для создания и проверки новых 3D-биопечатных моделей на чипе также остаются высокими в настоящее время.

• Технические проблемы в репликации сложности легких человека: Другой ключевой проблемой является техническая сложность, связанная с репликацией сложной 3D-архитектуры и многоклеточной физиологической функциональности легких человека с использованием методов in vitro. Легкое имеет сильно разветвленную структуру с более чем 40 различными типами клеток, организованными пористым и эластичным образом. Точно имитировать этот уровень анатомической и механической сложности с использованием современных подходов к тканевой инженерии чрезвычайно сложно.

Воссоздание альвеолярно-капиллярного барьера, слизистых механизмов клиренса, вентиляционно-перфузионной связи и взаимодействия легких и иммунных клеток по-прежнему остается областью активных исследований. Точно так же разработка надежных моделей заболеваний, учитывающих множество патологических факторов, также требует дальнейшего прогресса. Эти технические ограничения потенциально сдерживают полную замену экспериментов на животных. Для решения этой проблемы будут важны дальнейшие достижения в таких областях, как многоматериальная биопечать, принципы биологии развития и органоидная инженерия.

В заключение, в то время как рынок моделей легких in vitro растет из-за растущего бремени болезней и технологических достижений, высокие затраты на разработку и технические проблемы ограничивают полную замену моделей на животных в настоящее время. Постоянные инвестиции в исследования могут помочь устранить ограничения для реализации полного потенциала этих альтернатив.

Фигура 2. Доля рынка моделей Vitro Lung (%), по типу, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Мировой рынок моделей Vitro Lung - последние события

Деятельность в области исследований и разработок

• В статье «3D Lung-on-Chip Model Based on Biomimetically Microcurved Culture Membranes», опубликованной в мае 2022 года, подчеркивается, что традиционные проблемы в исследованиях легких, включая сложный характер структуры легких, сложность получения первичных клеток легких и борьбу за сохранение их специфических функций в лабораторных условиях, препятствуют созданию эффективных исследовательских платформ. Эти препятствия были преодолены достижениями в моделировании in vitro, которые обеспечивают способную альтернативу обычным клеточным источникам. Следовательно, эти инновации стимулируют развитие альтернативных моделей тестирования на животных.
• В статье, опубликованной в апреле 2021 года, под названием «Модели легких in vitro и их применение для изучения патогенеза и болезни SARS-CoV-2», указывалось, что рынок моделей легких in vitro испытал глубокое влияние в результате пандемии COVID-19. Безудержное распространение SARS-CoV-2 катализировало развитие моделей легких in vitro для изучения механизмов воздействия вируса. Первоначально расширение рынка сдерживалось жесткими мерами блокировки, которые накладывали различные ограничения и приводили к нехватке поставок. Тем не менее, по мере активизации клинических исследований и более глубокого понимания патофизиологии вируса, соответствующий рынок наблюдал заметный рост.

Развитие бизнеса Деятельность участников рынка

• В мае 2022 года, в мае 2022 годаAlveoliX, a Поставщик решений in vitro вступил в партнерство с биотехнологической компанией InSCREENeX. В рамках партнерства передовая методология InSCREENeX CI-SCREEN с запатентованной технологией AlveoliX «орган на чипе» разработает новую увековеченную альвеолярную клеточную линию, специально настроенную для приложений на чипе.
• В декабре 2021 года компания Lonza Group AG, занимающаяся здравоохранением, и Agilent TechnologiesКомпания, занимающаяся наукой о жизни и диагностикой, объявила о стратегическом сотрудничестве, направленном на интеграцию инновационных аналитических технологий с Cocoon Platform. Это партнерство направлено на продвижение внедрения существующих и новых аналитических методов в производственные рабочие процессы клеточной терапии в масштабе пациента с использованием платформы Cocoon. Объединив усилия, эти компании продвигаются вперед в своей приверженности созданию устойчивых технологий и решений, которые повышают доступность важнейших клеточных методов лечения различных заболеваний легких.

Лучшие компании на мировом рынке моделей Vitro Lung

• эпителий
• Маттек
• Лонза
• эмулировать
• AlveoliX AG
• Нортис
• CN Bio Innovations Ltd
• Мимета
• InSphero
• ATTC Global
• Tissuse GmbH
• Компания Cn Bio Innovations Limited

Определение: Модели легких in vitro являются экспериментальными системами, которые имитируют ткани и структуры легких человека за пределами живого организма. Существует два основных типа моделей легких in vitro - клеточные и бесклеточные модели. Модели на основе клеток используют клетки легких, культивируемые на специально покрытых поверхностях или в 3D-каркасах для репликации легочных структур. Они более реалистичны, поскольку взаимодействие клеток и организация уровня ткани, наблюдаемые in vivo, могут быть в некоторой степени воспроизведены. Некоторые широко используемые клеточные модели являются альвеолярными, бронхиолярными и легочными сосудистыми моделями. Бесклеточные модели используют инженерные конструкции без живых клеток. Они относительно просты и недороги, но не отражают все клеточные реакции.