Прорыв рынка геномики. Конкурентная динамика и глобальный прогноз до 2025 года

14 January

В 2018 году размер рынка цифрового генома превысил 26 миллиардов долларов, и по прогнозам, к 2025 году CAGR составит более 10%. Цифровой геном - это полный цифровой набор генетического материала, который встречается в клетке или организме. Цифровая геномика имеет дело с генами, их функциями и помогает найти причины хронических заболеваний, а также устранить их. Технология вызвала революцию в исследованиях и системной биологии, ориентированной на изобретения, для ускорения понимания самых сложных генетических систем

Прорыв рынка геномики. Конкурентная динамика и глобальный прогноз до 2025 года

Эволюция геномики

  • История геномного рынка началась в конце 1926 года, когда термин «геномика» был изобретен Томом Родериком, генетиком из лаборатории Джексона.
  • Полная последовательность генома митохондрии человека (16,6 т.п.н.) была зарегистрирована только в 1981 году.
  • С завершением проекта «Геном человека» в 2003 году каждая последовательность генов человека стала общедоступной.
  • В 2012 году современный метод под названием CRISPR изменил редактирование генома, сделав его намного проще, дешевле, быстрее и точнее, чем прежние методы.

Цифровая геномика - это стремительно развивающаяся область медицинских исследований, и, по оценкам, в ближайшем будущем она изменит подход к здравоохранению. На сегодняшний день он позволяет определять индивидуальный отличительный генетический состав на очень высокой скорости, по доступной цене и это революционный шаг в секторе здравоохранения.

Последние отраслевые разработки геномной инженерии

В октябре 2019 года Inscripta, одна из ведущих компаний по разработке цифровых геномов, запустила Onyx, платформу цифровой геномной инженерии, первое полностью автоматизированное настольное устройство для работы на уровне генома. Новая геномная платформа обеспечит мгновенные и ключевые преимущества, которые помогут здравоохранению и открытию генома.
В марте 2018 г. - Exactis Innovation, неправительственная организация, занимающаяся прецизионными исследованиями рака и доступом к таргетным методам лечения, заявила, что результаты программы на основе NGS будут регулироваться с использованием систем анализа Ion GeneStudio серии S5 и Oncomine от Thermo Fisher Scientific. Эта инициатива поможет онкологическим больным по всей Канаде получить генетическое профилирование опухолей с помощью секвенирования следующего поколения.

Технология BGI включает кластер HPC для обработки высокопроизводительных операций чтения из секвенсора BGI DNBSEQ-T7.
Технология BGI включает кластер HPC для обработки высокопроизводительных операций чтения из секвенсора BGI DNBSEQ-T7.

Новейшие исследования геномики в научной среде

Согласно исследованию, опубликованному 14 декабря 2020 года в журнале Nature Human Behavior, на здоровье и образ жизни людей влияют гены их партнеров. Используя данные более чем 80000 пар в Биобанке Великобритании, исследователи выявили множественные корреляции между характеристиками людей и геномами их партнеров и пришли к выводу, что около четверти этих ассоциаций были частично причинными, причем ДНК одного человека имела косвенное влияние на здоровье или поведение другого человека.

Схематическая иллюстрация молекулы ДНК человека внутри стеклянной пробирки с жидкостью
Схематическая иллюстрация молекулы ДНК человека внутри стеклянной пробирки с жидкостью

В отличие от прямых генетических эффектов, которые отражают влияние ваших собственных генов на ваш фенотип, косвенные генетические эффекты - это форма влияния окружающей среды, обусловленная генетическими особенностями окружающих вас людей. В простом гипотетическом примере человек, который генетически предрасположен к курению, может повысить риск развития рака легких у своего партнера из-за воздействия сигаретного дыма или поощрения их к курению.
Исследователи отобрали 105 сложных черт, на которые влияют различные гены, такие как рост, статус курения и склонность к перепадам настроения, и использовали статистическую модель для поиска широких ассоциаций между чертами каждого человека и ДНК его партнера. Выяснилось, что около 50 % этих черт коррелируют с генетическим составом партнера.

По словам профессора Чарли Ся, многие из этих корреляций могли быть связаны с ассортативным спариванием. Например, люди могут с большей вероятностью выбирать партнеров с чертами, аналогичными их собственным, создавая ложные отношения в данных. Он добавляет, «что рост - типичный пример признака, который, вероятно, коррелирует в парах из-за ассортативного спаривания, а не каких-либо косвенных генетических эффектов».

Исследователи провели компьютерное моделирование смешанных комбинаций особей в своем наборе данных, чтобы увидеть, могут ли они различить ассоциации, связанные с ассортативным спариванием, и те, которые связаны с истинными косвенными генетическими эффектами. Они пришли к выводу, что около 25 процентов ассоциаций действительно включали хотя бы некоторую причинную связь, то есть генотип одного человека оказывал заметное влияние на фенотип другого человека.
Эти ассоциации включали несколько диетических характеристик, таких как самооценка потребления мяса птицы и говядины, время, проведенное за телевизором, предрасположенность к перепадам настроения, привычки к курению, хотя команда не исследовала подробно конкретные особенности или гены. По словам Ся, рост не показал доказательств причинно-следственной связи с помощью этого анализа, что повысило уверенность исследователя в их методе.
Исследование является важным подтверждением сложности взаимоотношений генотип-фенотип, иллюстрирующих способы, с помощью которых широкий спектр сред (к примеру, другой человек, с которым вы решили разделить свою жизнь) вмешивается между генетическим риском, с которым человек рождается, и последствиями для здоровья, за которыми он вынужден следить. Это существенный аргумент против детерминированной интерпретации генетического фона человека, когда он знает о том, какой образ жизни он будет вести и каким рискам для здоровья он может быть подвержен.

Биотехнологическая революция вызовет взрывной рост бизнеса цифрового генома

Машина для секвенирования ДНК
Машина для секвенирования ДНК

Ожидается, что в ближайшие годы рынок цифрового генома будет расти значительными темпами, поскольку все более широкое использование точных лекарств должно обеспечить перспективу прибыльного роста для этого рынка. Растущее применение цифровой геномики в секвенировании следующего поколения и широкое использование микроорганизмов в диагностической индустрии будет способствовать дальнейшему росту. Более того, согласно прогнозам, рост количества частных и государственных фондов будет стимулировать расширение рынка.
Изобретение биотехнологии привело к производству, продвижению и коммерциализации генетически модифицированных организмов (ГМО). Эти организмы находят широкое применение в клинической диагностике и исследованиях, что будет способствовать развитию отрасли. Биотехнологические компании сегодня заменяют традиционные методы секвенирования генов растений новыми методами. Например, разработка Bt-хлопка путем введения гена Bt из Baccilus thuringenesis используется для обеспечения устойчивости к вредителям. Развитие оказало положительное влияние на индустрию цифровой геномики.
Но пока отрасль недостаточно осведомлена о цифровом геноме, безопасности и конфиденциальности данных пациентов, а также возможных неверных результатов, которые могут препятствовать расширению рынка в течение ближайших 5 лет.

Широкое применение цифровой геномики в исследованиях и разработках продолжает доминировать на рынке в целом

Рынок цифрового генома в зависимости от области применения подразделяется на микробиологию, репродуктивную и генетическую информацию, трансплантацию, животноводство и сельское хозяйство, судебную экспертизу и исследования и разработки. Сегмент микробиологии подразделяется на биологический, клинический и промышленный сегменты. Рынок цифровых геномов, основанный на исследованиях и разработках, к 2025 году превысит 25 млрд долларов США. Растущее число государственных и частных инвестиций и увеличение объема исследовательских грантов должны стимулировать развитие отрасли. Например, Национальный институт здравоохранения (NIH) является крупнейшим поставщиком государственных фондов, тратя около 40 млрд долларов в год на текущие биомедицинские исследования для американцев. Исследования, финансируемые NIH, привели к прорыву, например, к использованию секвенирования ДНК следующего поколения для картирования ландшафта генома рака и обнаружения новых изменений, связанных с заболеванием.

Европейский рынок цифрового генома и проект «Геном Россия»

В 2018 году европейская индустрия цифрового генома была оценена более чем в 6,8 миллиарда долларов США и, по оценкам, будет демонстрировать уверенный рост благодаря присутствию многочисленных игроков рынка, стремящихся захватить максимальную долю в бизнесе. Цифровая геномика в России вырастет в среднем на 11,4% с 2019 по 2025 год. Развитие проекта «Геном в России» - классический пример вклада России в развитие рынка цифрового генома. Основная цель этого проекта заключается в создании базы данных с открытым доступом в интернете с медицински значимыми геномными вариантами, характерными для населения России (около 3000 мужчин и женщин). Это также поможет выявить особенности, которые влияют на распространение заболеваний, которые в конечном итоге приведут к разработке будущего персонализированного лекарства.

Рынок цифрового генома в США по продуктам

Рынок цифрового генома по продуктам разделен на инструменты для секвенирования и анализатора, наборы для анализа ДНК / РНК, чипы для секвенирования, программное обеспечение для секвенирования и анализа и сегмент инструментов для подготовки проб. На сегмент программного обеспечения для секвенирования и анализатора в 2018 году приходилось более 12% доли рынка. Технологические обновления программных пакетов для изготовления и оценки данных геномных последовательностей будут стимулировать прогресс в сегменте. Кроме того, большое количество программных инструментов, которые находятся в стадии разработки, положительно повлияют на глобальное расширение рынка в прогнозируемые сроки. Таким образом, увеличение венчурного капитала и грантов на биотехнологические исследования будет стимулировать спрос на программное обеспечение для секвенирования и анализатора в ближайшие годы.
Постоянные инновации, передовые технологии, приобретения и запуск новых продуктов в США положительно повлияли на общий рост рынка. Например, в 2017 году Becton, Dickinson and Company объявили о запуске BD Rhapsody, специально разработанной для анализа отдельных клеток и способной обнаруживать редкие молекулы, ответственные за генетическое разнообразие, которое часто теряется при профилировании полного транскриптома. Этот запуск помог сократить время тестирования и снизить стоимость секвенирования генов.

Прогнозы состояния рынка геномики

Прорыв рынка геномики. Конкурентная динамика и глобальный прогноз до 2025 года

По мере развития мегатехнологий тенденция к геномике становится все более интенсивной, поскольку она позволяет лучше понять окружающую среду. На данный момент исследования и разработки играют важную стимулирующую роль для роста рынка геномики.
Рынок геномики движется за счет растущей осведомленности о генах и их функциях, а также их применениях в области медицины и секвенирования генома. Более того, растущее число геномных проектов также играет ключевую роль в росте рынка. Однако ожидается, что более высокая стоимость оборудования для геномного анализа и нехватка квалифицированного персонала для работы с оборудованием в определенной степени ограничат рынок.
Конкурентный спектр рынка геномики охватывает такие компании, как: Thermo Fisher Scientific, Inc, QIAGEN NV, Aligent Technologies, Bio-Rad Laboratories, Illimina, Inc., GE Healthcare, BGI, F. Hoffmann-La Roche Ltd., Oxford Nanopore Technologies, и Danaher Corporation.

Сегментация рынка геномики

По продуктам и услугам: расходные материалы, услуги, системы и программное обеспечение
По технологии: секвенирование, полимеразная цепная реакция (ПЦР), экстракция и очистка микрочипов и нуклеиновых кислот
По заявке: открытие и разработка лекарств, диагностика, точная медицина, сельское хозяйство и исследования животных
Конечным пользователем: больницы и клиники, академические и исследовательские центры и государственные учреждения, фармацевтические и биотехнологические компании
Цифры:
Объем рынка цифрового генома в 2018 году превысил 26 миллиардов долларов США.
Доля цифрового генома в отрасли к 2025 году может достичь более 10% CAGR.
По данным Global Market Insights Inc., к 2025 году выручка рынка цифрового генома превысит 50,4 миллиарда долларов.
Рынок цифрового генома достигнет более 10% CAGR с 2019 по 2025 год во всем мире.
Снижение стоимости и высокая скорость секвенирования ДНК станут ключевыми факторами роста мировой индустрии цифрового генома.
Сегмент НИОКР будет лидировать на мировом рынке цифрового генома с прогнозом выручки в 25 миллиардов долларов США к 2025 году.
В 2018 году европейская индустрия цифрового генома оценивалась более чем в 6,8 млрд долларов США.

Прорыв рынка геномики. Конкурентная динамика и глобальный прогноз до 2025 года

Выводы
Мировой рынок генетических сервисов растет в среднем на 7,6% ежегодно и к 2025 году может достигнуть $64,8 млрд, такие данные приводит инфраструктурный центр HealthNet Национальной технической инициативы (НТИ) в исследовании «Анализ российского и международного рынка медицинской генетики». Объем этого рынка в 2018 году составил $38,8 млрд. 42% суммарной выручки на нем приходится на США. Доля России — около 0,5%, и это растущий рынок. Объем сегмента потребительской генетики в нашей стране в 2016 году оценивался в 400 млн руб., а его ежегодный рост — в 25–30%.
В будущем отрасль станет свидетелем притока новых и частных игроков, предлагающих инновационное и доступное покрытие. Кроме того, игроки отрасли вкладывают огромные средства в процессы НИОКР, чтобы предлагать выдающиеся решения и получать конкурентные преимущества. Кроме того, различные правительственные организации прилагают усилия для оптимизации процесса волонтерства в клинических исследованиях, основанных на геномике. Развитые страны внедряют технологии на основе генома во многие области здравоохранения. Этот интерес может увеличиваться по мере роста сегмента интерпретации данных генетических тестов. В 2018 году его объем, по данным НТИ, превысил $20 млрд, то есть на этот сегмент уже приходится более 50% мирового рынка генетических сервисов. При этом доля биоинформатических сервисов оценивается в 10–15% от объема сегмента, чуть менее $3 млрд. С ростом количества данных медицинского генетического тестирования (объем которых ежегодно удваивается) и желанием потребителей получать более подробную информацию относительно своей ДНК оборот сегмента интерпретации генетических тестов может расти на 14,5–20% в год, отмечают аналитики НТИ.

Сегодня потребительская генетика занимает 2% рынка генетических сервисов. За десять лет число доступных генетических тестов в мире выросло с 1 тыс. до более чем 55 тыс. в 2018 году. Однако основными игроками по-прежнему остаются госпитальные и диагностические лаборатории. Наиболее развито использование генетического тестирования в диагностике онкологических, а также инфекционных заболеваний. Начинается активное его применение в сегменте скрининга новорожденных.

Друзья, наши эксперты готовят для вас акции, которые получили взрывной рост уже в начале этого года и по прогнозам продолжат эту тенденцию. Следите за новостями на сайте, подписывайтесь на наш Телеграм-канал @MEGATRENDS и вы не пропустите выгодный продукт в свой инфестпортфель.