- Zusammenfassung
Marktgröße für Protein-Engineering:
Der globale Markt für Protein-Engineering wird voraussichtlich bis 2031 ein Volumen von über 8.111,63 Millionen US-Dollar erreichen, ausgehend von einem Wert von 3.165,25 Millionen US-Dollar im Jahr 2023. Das Wachstum wird zwischen 2024 und 2031 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 12,6 % erwartet.
Marktumfang und -übersicht für Protein-Engineering:
Protein-Engineering ist ein Wissenschaftsgebiet, das sich mit dem Design und der Modifikation von Proteinen befasst, um deren Eigenschaften zu verbessern oder neue Funktionen zu schaffen. Dabei werden Struktur, Sequenz oder Eigenschaften eines Proteins verändert, um gewünschte Merkmale zu erreichen. Die drei grundlegenden Ansätze in diesem Bereich sind rationales Design, gerichtete Evolution und semirationales Design. Sie ermöglichen die Entwicklung von Proteinen mit erhöhter Stabilität, Spezifität oder katalytischer Aktivität für spezifische Aufgaben.
Es findet bedeutende Anwendung in Medizin, Biotechnologie, Landwirtschaft und Umweltwissenschaften. In der Medizin hat gentechnisch verändertes Protein zur Entwicklung von therapeutischen Proteinen, Impfstoffen und Enzymtherapien geführt. In der Biotechnologie ermöglichte es die Herstellung von industriellen Enzymen, Biosensoren und Biomaterialien. In der Landwirtschaft wird es zur Verbesserung der Ernteerträge und zur Entwicklung neuartiger Lebensmittel eingesetzt.
Marktdynamik im Protein-Engineering - (DRO):
Wichtige Treiber:
Die zunehmende Bedeutung von Protein-Engineering für Krebstherapien treibt den Markt an.
Protein-Engineering ist ein schnell wachsendes Feld mit positiven Auswirkungen auf die Krebstherapie. Durch die Modifizierung von Proteinen, um bestimmte Krebszellen gezielt anzugreifen, entwickeln Wissenschaftler hochwirksame und zielgerichtete Behandlungen. Dieser Ansatz bietet zahlreiche Vorteile, darunter erhöhte Wirksamkeit, verbesserte Wirkstofffreisetzung und reduzierte Nebenwirkungen. Die weltweit steigende Krebsbelastung und die Fortschritte in der Biotechnologie führen zu erheblichen Investitionen in Forschung und Entwicklung im Bereich Protein-Engineering.
- Beispielsweise konzentriert sich Hopfner Labs auf die Entwicklung innovativer Antikörper-Engineering-Techniken zur Verbesserung der Krebsimmuntherapie. Das Labor nutzt Protein-Engineering, um antikörperbasierte Therapien zu optimieren und sie auf die spezifischen Bedürfnisse von Krebspatienten abzustimmen.
Die zunehmende Präferenz für Krebstherapien treibt die Entwicklung im Protein-Engineering voran.
Die Integration von Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen treibt den Markt an.
Die Integration von Künstlicher Intelligenz (KI) und Maschinellem Lernen (ML) treibt das Wachstum des Protein-Engineering-Marktes deutlich voran. Diese fortschrittlichen Technologien ermöglichen eine schnellere Entwicklung, Optimierung und Produktion von Proteinen mit gewünschten Eigenschaften. Durch die Analyse riesiger Mengen biologischer Daten prognostizieren KI- und ML-Algorithmen Proteinstruktur und -funktion, identifizieren potenzielle Wirkstofftargets und optimieren Strategien. Dies hat zur Entwicklung neuartiger Therapeutika, Enzyme und Materialien mit verbesserten Eigenschaften und spezifischen Funktionen geführt.
- Adaptyv Bio, ein Biotechnologieunternehmen, das Künstliche Intelligenz (KI) nutzt, um innovative Proteine für verschiedene Anwendungen, darunter Therapeutika, Materialien und Enzyme, zu entwickeln, hat 2023 zwei seiner internen Tools als Open Source freigegeben, um das Protein-Engineering insgesamt voranzutreiben. Derzeit können mit jedem Setup Tausende verschiedener Proteine pro Tag verarbeitet werden. In den nächsten Jahren plant Adaptyv Bio, das Labor weiter auszubauen und die Anzahl der Proteindesign-Anwendungen zu erhöhen.
Darüber hinaus optimieren KI-gestützte Tools die Arbeitsabläufe, reduzieren Zeit und Kosten und steigern die Effizienz von Forschung und Entwicklung. Die Weiterentwicklung von KI und ML wird sich weiter beschleunigen und zu Innovationen in verschiedenen Bereichen führen, darunter Medizin, Biotechnologie und Materialwissenschaften. Die Integration von KI ermöglicht eine bessere Proteinanalyse durch eine frühere Vorhersage und Erkennung von Proteinstrukturen und -integrationen mit hoher Genauigkeit und prägt so zukünftige Markttrends im Protein-Engineering.
Wichtigste Hemmnisse:
Strenge Regulierungen und hohe Produktionskosten hemmen das Wachstum des Protein-Engineering-Marktes
Strenge Regulierungen und hohe Produktionskosten sind erhebliche Hürden, die das Marktwachstum behindern. Strenge klinische Studien sind unerlässlich, um die Sicherheit und Wirksamkeit proteinbasierter Therapeutika zu gewährleisten. Zudem sind sie zeitaufwändig und teuer. Darüber hinaus erschweren Streitigkeiten um geistiges Eigentum und unterschiedliche regulatorische Standards in verschiedenen Ländern den Vermarktungsprozess.
Die Komplexität des Protein-Engineerings und das dafür erforderliche Fachwissen tragen zudem zu hohen Produktionskosten bei. Diese Faktoren schränken die Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit proteinbasierter Produkte ein, insbesondere in Ländern mit niedrigem Einkommen. Strenge Vorschriften und hohe Kosten sind zwar notwendig, um Produktqualität und -sicherheit zu gewährleisten, hemmen aber auch das Marktwachstum und begrenzen dessen Potenzial zur Bewältigung gesundheitlicher Herausforderungen.
Zukünftige Chancen:
Wachsendes Interesse an gentechnisch veränderten Proteinen in der Landwirtschaft schafft lukrative Möglichkeiten
Das wachsende Interesse am Agrarsektor eröffnet lukrative Marktchancen für Protein-Engineering. Durch die Modifizierung von Proteinen werden innovative Nutzpflanzen mit verbesserten Eigenschaften wie höherem Ertrag, verbessertem Nährwert und erhöhter Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten entwickelt. Dies hat zur Entwicklung gentechnisch veränderter Nutzpflanzen geführt, die rauen Umweltbedingungen standhalten und höhere Erträge liefern. Darüber hinaus wird es auch zur Herstellung neuartiger Enzyme eingesetzt, die die Effizienz landwirtschaftlicher Prozesse wie Fermentation und Biokraftstoffproduktion verbessern.
- Laut Creative BioMart, einem Unternehmen, das Gene für Proteine einer bestimmten Eigenschaft beliebiger Arten in Nutzpflanzen einbringt und ihnen so eine gewünschte Eigenschaft oder einen gewünschten Phänotyp verleiht, bieten proteintechnisch veränderte Nutzpflanzenarten vielversprechende Lösungen für die landwirtschaftliche Entwicklung. Studien zeigen außerdem, dass Wissenschaftler mithilfe von Protein-Engineering erfolgreich neue glyphosatresistente ESP-Synthase-Mutanten identifiziert haben.
Da die Nachfrage nach nachhaltiger und effizienter Landwirtschaft weiter steigt, wird Protein-Engineering eine zentrale Rolle bei der Bewältigung der Herausforderungen der Ernährungssicherheit spielen.
Marktsegmentanalyse Protein-Engineering:
Nach Methode:
Nach Methode wird das Segment in rationales Proteindesign, gerichtete Evolution, semi-rationales Proteindesign, De-novo-Proteindesign und weitere unterteilt.
Trends in der Methode:
- Aktuell Trends: Rationales Proteindesign ist eine weit verbreitete Methode zur Proteinentwicklung, da detaillierte Kenntnisse über die Struktur und Funktion eines Proteins erforderlich sind, um gewünschte Veränderungen zu erzielen.
- De-novo-Proteindesign entwickelt sich aufgrund seiner Vorteile und der technologischen Fortschritte im Protein-Engineering-Markt rasant.
Rationales Proteindesign hatte 2023 den größten Marktanteil.
- Rationales Proteindesign ist eine Strategie im Protein-Engineering, bei der die Aminosäuresequenz eines Proteins basierend auf seiner bekannten Struktur und Funktion gezielt verändert wird.
- Durch die gezielte Ansteuerung spezifischer Aminosäurereste werden neue Proteine mit verbesserter Stabilität, Aktivität und Spezifität entwickelt. Obwohl andere Methoden wie die gerichtete Evolution und DNA-Shuffling zu diesem Bereich beitragen, ist rationales Proteindesign aufgrund seiner Vorhersagbarkeit und Präzision ein führender Ansatz.
- Im März 2024 gaben die Biotech-Unternehmen AMSilk und BRAIN Biotech die ersten Erfolge bei der Optimierung eines Strukturproteins mittels rationalem Proteindesign und die Patentanmeldung für das Verfahren bekannt. Laut Angaben des Unternehmens wurde ein natürliches Strukturprotein zielgerichtet optimiert. Das Molekül wurde auf Aminosäureebene modifiziert, sodass die Produkte an die jeweiligen Marktanforderungen angepasst werden konnten.
- Daher wird rationales Proteindesign laut der Analyse aufgrund seiner Anwendbarkeit und seines Potenzials voraussichtlich weiterhin als führende Methode gelten. Effizienz.
Das De-novo-Proteindesign dieser Methode wird im Prognosezeitraum voraussichtlich die höchste jährliche Wachstumsrate aufweisen.
- De-novo-Proteindesign ist ein innovativer Ansatz im Protein-Engineering, bei dem völlig neue Proteine von Grund auf neu entwickelt werden, anstatt bestehende zu modifizieren. Dabei werden computergestützte Methoden eingesetzt, um die Aminosäuresequenz vorherzusagen, die sich zu einer gewünschten dreidimensionalen Struktur mit spezifischen Funktionen faltet.
- Es handelt sich um ein schnell wachsendes Forschungsfeld, das sich durch die Fähigkeit auszeichnet, völlig neuartige Proteine mit maßgeschneiderten Funktionen zu entwickeln.
- Im Juni 2024 bringt Monod Bio das weltweit erste vollständig de novo-Proteinprodukt auf den Markt: Luciferase LuxSit™ Pro für die biowissenschaftliche Forschung und Diagnostik. Es handelt sich um die weltweit kleinsten und ersten kommerziell erhältlichen De novo-Luciferasen – lichtemittierende Enzyme, die proprietäre chemische Substrate verwenden. Die Produkte sind zunächst in zwei Formaten erhältlich: als Gesamtprotein-Reporter und als Split-Pair zur Untersuchung von Protein-Protein-Interaktionen.
- Die Anwendung von De-novo-Proteindesign nimmt aufgrund seiner Vorteile und des technologischen Fortschritts rasant zu.
Nach Proteintyp:
Nach Proteintyp wird das Segment in Insulin, monoklonale Antikörper, modifizierte Enzyme, Impfstoffe und weitere unterteilt.
Trends im Proteintyp:
- Monoklonale Antikörper werden derzeit in großem Umfang für verschiedene Anwendungen produziert.
- Insulinanaloga werden derzeit zügig für die Behandlung von Diabetes produziert.
Monoklonale Antikörper machen den größten Marktanteil im Protein-Engineering aus. 41,55 % im Jahr 2023.
- Monoklonale Antikörper (mAbs) sind im Labor hergestellte Proteine, die die Fähigkeit des Immunsystems, spezifische Antigene anzugreifen, nachahmen sollen.
- Fortschritte in Verfahren wie Humanisierung, Affinitätsreifung und Glykosylierungs-Engineering haben die Wirksamkeit und Spezifität von mAbs weiter verbessert.
- Die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten und die alternde Bevölkerung haben die Nachfrage nach wirksamen Therapien erhöht, wodurch mAbs zu einer bevorzugten Behandlungsoption werden.
- Im März 2024 Dr Reddy's Laboratories Ltd stellte sein erstes Biosimilar Versavo (Bevacizumab) vor. Versavo (Bevacizumab) ist ein monoklonaler Antikörper, der aus einem gentechnisch veränderten Protein hergestellt wird, das ein Biosimilar von Avastin von Genentech ist.
- Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Entwicklung monoklonaler Antikörper durch gentechnisch veränderte Lösungen diese sicherer, effizienter und vielseitiger macht und so den Markt für Protein-Engineering expandieren lässt.
Das Insulinsegment wird im Prognosezeitraum voraussichtlich die höchste durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) aufweisen.
- Insulin ist ein von der Bauchspeicheldrüse produziertes Hormon, das den Blutzuckerspiegel reguliert. Es ist ein lebenswichtiges Protein für Diabetiker, da es dem Körper hilft, Glukose zur Energiegewinnung zu nutzen.
- Die zunehmende Verbreitung von Diabetes, insbesondere Typ-2-Diabetes, hat zu einem sprunghaft ansteigenden Bedarf an Insulintherapie geführt.
- Fortschritte bei Insulinverabreichungssystemen wie Insulinpens und -pumpen haben den Patientenkomfort und die Behandlungsergebnisse verbessert und die Nachfrage nach Protein-Engineering weiter angekurbelt.
- Darüber hinaus ermöglichten neue Techniken die Entwicklung von Insulinanaloga mit verbesserten Eigenschaften wie längerer Wirkdauer und reduzierten Nebenwirkungen.
- Darüber hinaus haben Bemühungen zur Senkung der Insulinkosten, einschließlich der Entwicklung von Biosimilars, Insulin einem breiteren Patientenkreis zugänglicher gemacht.
- Daher wird erwartet, dass das Insulinsegment in den kommenden Jahren ein erhebliches Wachstum verzeichnen wird, was sich wiederum auf die Nachfrage nach Protein-Engineering auswirken wird.
Regionale Analyse:
Das regionale Segment umfasst Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, den Nahen Osten und Afrika sowie Lateinamerika.
Im Jahr 2023 hatte Nordamerika mit 33,25 % den höchsten Marktanteil im Bereich Protein-Engineering. Der Wert belief sich auf 1.052,44 Millionen US-Dollar und wird voraussichtlich bis 2031 2.707,66 Millionen US-Dollar erreichen. In Nordamerika hatten die USA im Basisjahr 2023 mit 68,20 % den höchsten Marktanteil.
Nordamerikas Dominanz im Markt wird durch den robusten Biotechnologiesektor und erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung gestützt. Darüber hinaus beflügeln die starken akademischen und industriellen Kooperationen der Region, gepaart mit staatlicher Förderung und den Fortschritten im Enzym-Engineering für therapeutische Proteine, den Markt zusätzlich. Große Pharmaunternehmen wie Agilent Technologies und Thermo Fisher Scientific, Forschungsinstitute und Biotech-Startups sind aktiv an der Entwicklung innovativer Techniken wie CRISPER und anderer proteinbasierter Medikamente beteiligt.
- Im Oktober 2024 sammelt das in Helsinki ansässige Unternehmen Avenue Biosciences 2,5 Millionen US-Dollar ein, um das KI-gestützte Protein-Engineering voranzutreiben. Das Unternehmen gab die erfolgreiche Finanzierung in Höhe von 2,5 Millionen US-Dollar bekannt. Diese soll die Entwicklung der Avenue Biosciences-Plattform beschleunigen, die die Effizienz der Proteinproduktion im biopharmazeutischen Sektor verbessern soll.
Die Marktanalyse für Protein-Engineering zeigt, dass Nordamerikas führende Position durch Investitionen in neueste Technologien, staatliche Förderung und etablierte Biotechnologiefelder gestärkt wird, was zu einem Wachstum des Protein-Engineering-Marktes führt.
Im Nahen Osten und Afrika, in Ländern wie den Vereinigten Arabischen Emiraten, Saudi-Arabien und anderen afrikanischen Ländern, erlebt der Sektor einen Aufschwung. Die Region konzentriert sich auf die Verbesserung ihrer Gesundheitsinfrastruktur, wobei mehrere Länder der Biotechnologie und dem pharmazeutischen Fortschritt Priorität einräumen. Länder wie Südafrika, Saudi-Arabien und die Vereinigten Arabischen Emirate erleben einen starken Anstieg der biotechnologischen Forschung und Entwicklung, unterstützt durch staatliche Initiativen und Partnerschaften mit internationalen Akteuren. Obwohl der Markt im Vergleich zu anderen Regionen noch in der Entwicklung ist, schafft das wachsende Interesse an personalisierter Medizin, Biopharmazeutika und der Erforschung regional verbreiteter Krankheiten neue Marktchancen für Protein-Engineering.
Der Marktanteil Lateinamerikas wächst stetig, angetrieben durch steigende Investitionen in Biotechnologie, insbesondere in Brasilien, Mexiko und Argentinien. Die Region konzentriert sich auf die therapeutische und landwirtschaftliche Produktion gentechnisch veränderter Proteine und begegnet so den Herausforderungen im lokalen Gesundheitswesen und der Lebensmittelproduktion. Die steigende Nachfrage nach fortschrittlichen Therapien, insbesondere in den Bereichen Onkologie, Infektionskrankheiten und chronische Erkrankungen, treibt Innovationen im Markt voran. Die Region steht jedoch vor Herausforderungen wie inkonsistenten regulatorischen Rahmenbedingungen, eingeschränktem Zugang zu Spitzentechnologien und finanziellen Engpässen, die die breite Akzeptanz gentechnisch veränderter Proteine in der Region beeinträchtigen werden.
Wichtige Akteure & Marktanteile:
Der Markt für Protein-Engineering ist hart umkämpft. Wichtige Akteure bieten präzise Messungen zwischen Objekten auf dem nationalen und internationalen Markt an. Wichtige Akteure verfolgen verschiedene Strategien in Forschung und Entwicklung (F&E) sowie Produktinnovation, um ihre Position in der globalen Protein-Engineering-Branche zu behaupten. Zu den wichtigsten Akteuren im Protein-Engineering-Markt zählen:
- Agilent Technologies, Inc (USA)
- Thermo Fisher Scientific Inc. (USA)
- GenScript (USA)
- Merck KGaA (Deutschland, Europa)
- Nabla Bio, Inc (USA)
- Bio-Rad Laboratories, Inc (USA)
- Bruker (USA)
- GE HealthCare (USA)
- Absolute Antibody (Großbritannien)
- MonodBio (USA)
Aktuelle Branchenentwicklungen:
Neueinführungen:
- Im August 2024 wird Bruker gab die Installation eines 1,2-GHz-Avance-Kernspinresonanzspektrometers am Korea Basic Science Institute (KBSI) bekannt. Dieses hochmoderne 1,2-GHz-Kernspinresonanzspektrometer erweitert die Fähigkeiten des Korea Basic Science Institute (KBSI) in der Biomolekülstrukturanalyse und Arzneimittelentwicklung und erweitert die Grenzen der Protein-Kernspinresonanzforschung.
Geschäftserweiterungen:
- Im August 2024 wird Bio-Rad seine bahnbrechende Plattform zur Antikörperforschung um die SpyLock-Technologie erweitern. Die SpyLock-Technologie ermöglicht die präzise Bindung und Stabilisierung von Antikörpern und führt so potenziell zu schnelleren und effizienteren Antikörperforschungsprozessen. Durch die Optimierung der Antikörperforschung würde die SpyLock-Technologie weitere Innovationen im Protein-Engineering-Markt anregen und neue Anwendungen in der Diagnostik, der Arzneimittelverabreichung und der personalisierten Medizin ermöglichen.
Technologische Fortschritte:
- Im Jahr 2024 kündigte Agilent Technologies Inc. die Veröffentlichung eines neuen automatisierten parallelen Kapillarelektrophoresesystems für die Proteinanalyse an. Diese neue Plattform vereinfacht und verbessert die Effizienz der Analyse komplexer Proteinmischungen – ein zentraler Prozess für analytische Arbeitsabläufe in der Pharma-, Biotech-, Lebensmittelanalytik- und akademischen Forschung.
Marktbericht zum Protein-Engineering:
| Berichtsattribute | Berichtsdetails |
| Zeitplan der Studie | 2018–2031 |
| Marktgröße 2031 | 8.111,63 Millionen USD |
| CAGR (2024–2031) | 13,3 % |
| Nach Methode |
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| Nach Proteintyp |
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| Nach Regionen |
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| Wichtige Akteure |
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| Nordamerika | USA Kanada Mexiko |
| Europa | Großbritannien Deutschland Frankreich Spanien Italien Russland Benelux Resteuropa |
| APAC | China Süd Korea Japan Indien Australien ASEAN Restlicher Asien-Pazifik-Raum |
| Naher Osten und Afrika | GCC Türkei Südafrika Restlicher Naher Osten |
| LATAM | Brasilien Argentinien Chile Rest LATAM |
| Berichtsumfang |
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