Marche de la biologie computationnelle en Amerique du Nord - Par outil, par application, par services, par utilisation finale - Previsions, 2025 - 2034

Taille du marché de la biologie computationnelle en Amérique du Nord

Le marché de la biologie computationnelle en Amérique du Nord était estimé à 3,4 milliards de dollars en 2024. Le marché devrait croître de 3,8 milliards de dollars en 2025 à 10,2 milliards de dollars en 2034, avec un TCAC de 11,8 % pendant la période de prévision, selon le dernier rapport publié par Global Market Insights Inc. Le marché de la biologie computationnelle connaît une croissance en raison de plusieurs facteurs clés, notamment l'adoption croissante des conceptions computationnelles dans les essais cliniques, l'augmentation des coûts de développement de médicaments couplée à des contraintes de temps, la croissance de la découverte et du développement de médicaments, les avancées en bioinformatique et en science des données, ainsi que les politiques gouvernementales favorables.

L'expansion de la recherche multiomique, la demande croissante de médecine personnalisée et l'utilisation d'outils computationnels dans les essais cliniques et la modélisation des maladies sont parmi les principaux facteurs qui stimulent la croissance du marché. Le marché est dominé par des acteurs clés tels que Thermo Fisher Scientific, Illumina Inc., QIAGEN, BIO-RAD Laboratories et Dassault Systèmes. Ces acteurs clés concentrent leurs efforts sur les plateformes pilotées par l'IA, l'intégration des données multi-omiques, les solutions cloud natives évolutives et les partenariats collaboratifs pour accélérer la découverte de médicaments, améliorer la modélisation prédictive et faciliter les soins personnalisés.

Le marché est passé de 1,8 milliard de dollars en 2021 à 2,9 milliards de dollars en 2023. La pandémie a souligné l'importance des évaluations génomiques rapides pour le suivi en temps réel du virus et le développement de vaccins. Depuis la pandémie de COVID-19, il y a eu un développement et un investissement continus dans les approches de biologie computationnelle pour la surveillance génomique, le suivi des mutations et le développement de vaccins, ce qui crée une croissance dans les domaines de la santé publique et des produits pharmaceutiques.

De plus, l'IA et le ML transforment également le domaine de la biologie computationnelle grâce à la modélisation prédictive, la reconnaissance de motifs et l'automatisation des analyses de données. Par conséquent, l'utilisation de ces technologies peut permettre aux chercheurs d'optimiser la précision et la rapidité de la simulation biologique et du pipeline de développement de médicaments.

Le processus traditionnel de développement de produits pharmaceutiques est long et coûteux. Par exemple, selon les données publiées, le temps moyen nécessaire pour mettre un nouveau médicament sur le marché peut prendre environ 10 à 15 ans et jusqu'à 2,6 milliards de dollars en coût de développement. Cette difficulté crée un besoin d'outils dans le domaine de la biologie computationnelle qui facilitent les protocoles de recherche et de développement, réduisent les essais et les erreurs, et identifient les candidats médicaments les plus prometteurs tôt dans le cycle de développement du produit. Ces outils sont souvent utilisés pour modéliser les systèmes biologiques, modéliser les interactions médicamenteuses et analyser les données omiques, réduisant ainsi considérablement les expériences en laboratoire et minimisant les échecs des essais cliniques.

De plus, les collaborations entre les institutions académiques, les acteurs industriels et les agences gouvernementales devraient encore stimuler la croissance de l'industrie. Ces partenariats stimulent l'innovation en combinant l'expertise de la recherche académique, les ressources industrielles et le soutien gouvernemental. Les institutions académiques contribuent à des découvertes novatrices, les entreprises fournissent des financements et des voies de commercialisation, et les agences gouvernementales offrent des orientations réglementaires et des infrastructures. En tirant parti des connaissances et des ressources collectives, ces entités font progresser le développement d'outils de biologie computationnelle, facilitent la recherche translationnelle et aident les innovations scientifiques à atteindre des applications pratiques dans les domaines de la santé et des produits pharmaceutiques, favorisant ainsi la croissance du marché.

La biologie computationnelle est un domaine interdisciplinaire combinant des algorithmes, l'analyse de données et/ou le calcul haute performance, avec des applications dans la modélisation des systèmes biologiques, l'analyse de données biologiques complexes (génomique, protéomique) et l'accélération de la découverte de médicaments, de la modélisation des maladies et de la médecine personnalisée. Le domaine fait partie intégrante des sciences de la vie modernes et de la recherche et du développement pharmaceutique.

Tendances du marché de la biologie computationnelle en Amérique du Nord

L'accent mis sur la surveillance génomique en temps réel, l'adoption croissante des jumeaux numériques en biologie et l'essor des plateformes bioinformatiques basées sur le cloud sont parmi les principales tendances qui façonnent la croissance du marché régional.

• Le domaine de la biologie computationnelle évolue rapidement avec le cloud computing, utilisant une infrastructure évolutive, sécurisée et rentable pour les chercheurs et les entreprises afin d'analyser et de stocker leurs données. Les chercheurs et les entreprises peuvent utiliser des outils bioinformatiques avancés à distance et collaborer entre institutions en utilisant de grands ensembles de données et sans les contraintes d'investissements lourds dans des infrastructures physiques. Cette tendance reflète des innovations majeures en matière de meilleure dynamique de recherche et de barrières de coûts réduites.
  
• De plus, les jumeaux numériques des systèmes biologiques commencent à gagner en traction dans le développement de médicaments, la modélisation des maladies et d'autres applications dans ce domaine. Ceux-ci permettent aux chercheurs de tester des hypothèses, de prédire des résultats et d'optimiser des thérapies sans avoir besoin d'expériences physiques coûteuses ou de données empiriques.
  
• En outre, la surveillance génomique en temps réel est cruciale pour suivre les maladies infectieuses et les variants émergents. Les technologies de biologie computationnelle permettent un séquençage rapide, une analyse des mutations et un partage des données à l'échelle internationale. Cette tendance a été accélérée par la pandémie de COVID-19 et fait désormais partie intégrante de la plupart des programmes de santé publique et de surveillance des maladies à l'échelle mondiale.
  

Analyse du marché de la biologie computationnelle en Amérique du Nord

En 2021, le marché était évalué à 1,8 milliard de dollars et a atteint 2,3 milliards de dollars en 2022, pour atteindre 2,9 milliards de dollars en 2023. L'adoption croissante de plateformes computationnelles avancées et de solutions innovantes joue un rôle significatif dans la croissance de l'industrie.

Selon l'outil, le marché de la biologie computationnelle en Amérique du Nord est segmenté en logiciels et services d'analyse, bases de données et matériel. Le segment des logiciels et services d'analyse représentait une part de marché de 43,4 % en 2024. La demande croissante de logiciels et services d'analyse est alimentée par le volume croissant de données omics, le besoin d'outils de modélisation sophistiqués et l'expansion de l'utilisation d'analyses basées sur l'IA dans la découverte de médicaments et la médecine de précision. Le segment devrait dépasser 4,6 milliards de dollars d'ici 2034, avec un taux de croissance annuel composé de 12,2 % pendant la période de prévision.

• À mesure que les données biologiques deviennent plus complexes et sont générées en très grandes quantités, le segment des logiciels et services gagne en dynamisme pour les traiter. Les chercheurs et les entreprises pharmaceutiques souhaitent disposer de meilleurs outils analytiques pour interpréter plus rapidement les données cliniques, génomiques et protéomiques.
  
• Ces outils permettront à un chercheur d'évaluer une hypothèse plus rapidement, de développer des modèles prédictifs et de visualiser les données de manière efficace, tous éléments critiques du développement de médicaments et de la médecine personnalisée.
  
• De plus, les interfaces conviviales, la conformité avec le cloud computing et les logiciels dotés de capacités d'IA sont demandés, ce qui favorise l'innovation et l'adoption dans les domaines de l'académie, de la santé et des biotechnologies.
  
• En outre, le segment de la base de données était le deuxième plus important en 2024, évalué à 1,2 milliard de dollars américains. Il y a eu une augmentation de la croissance des bases de données biologiques, qui permettent aux chercheurs et aux entreprises de stocker et d'organiser de grandes quantités de données génomiques, protéomiques et cliniques disparates dans un seul entrepôt de données central.
  
• Les bases de données biologiques permettent l'interopérabilité, le partage des données et l'accès à l'information en temps réel de manière à améliorer la recherche collaborative, les soumissions réglementaires et les solutions de santé basées sur les données.
  
• Le segment des matériels était évalué à 703 millions de dollars américains en 2024. Il existe un besoin croissant de matériels informatiques haute performance (HPC) pour accommoder le traitement de simulations biologiques complexes, d'efforts de séquençage génomique importants et d'analyses basées sur l'IA.
  
• De plus, à mesure que la génération de données augmente, il existe un besoin d'infrastructure matérielle informatique évolutive et efficace, y compris des GPU, des serveurs cloud et une infrastructure de calcul et de stockage cloud pour soutenir les analyses en temps réel et les flux de travail informatiques améliorés pour la recherche et les projets cliniques.
  

Sur la base de l'application, le marché nord-américain de la biologie computationnelle est segmenté en simulation cellulaire et biologique, découverte de médicaments et modélisation des maladies, développement préclinique de médicaments, essais cliniques et logiciels de simulation du corps humain. Le segment de la simulation cellulaire et biologique représentait une part de marché leader et était évalué à 1,2 milliard de dollars américains en 2024.

• Le segment de la simulation cellulaire et biologique est stimulé par une forte demande du marché pour sa capacité à simuler in silico des processus biologiques complexes, réduisant ainsi le besoin d'expérimentations de laboratoire coûteuses et intensives en main-d'œuvre.
  
• En outre, les simulations sont extrêmement précieuses pour comprendre les processus de la maladie, les interactions médicamenteuses et prédire les réponses cellulaires. Avec l'essor de la biologie des systèmes et de la médecine personnalisée, il y a un intérêt accru pour de nombreux chercheurs et entreprises pharmaceutiques d'appliquer des outils de simulation pour accélérer la découverte, optimiser les approches thérapeutiques et réduire les coûts du développement clinique en facilitant la modélisation préclinique de la maladie.
  
• Le segment de la découverte de médicaments et de la modélisation des maladies devrait croître à un rythme plus élevé avec un TCAC de 12,2 % sur la période de prévision. Il connaît une croissance robuste alors que les entreprises pharmaceutiques recherchent des méthodes plus rapides et plus rentables pour identifier les candidats médicaments.
  
• L'utilisation du criblage virtuel, de l'identification de cibles et de l'optimisation des candidats dans la biologie computationnelle peut être réalisée pour réduire le temps et les ressources nécessaires pour mener des recherches et développements de découverte de médicaments en phase précoce réelles.
  
• La modélisation des maladies peut également être employée avec l'IA et les données multiomiques pour simuler le développement des maladies et les réponses aux traitements et est particulièrement pertinente pour les initiatives de médecine de précision.
  
• En outre, le segment du développement préclinique des médicaments était évalué à 500,9 millions de dollars américains en 2024. La biologie computationnelle est considérablement utilisée pour simuler les profils pharmacocinétiques, pharmacodynamiques et de toxicité des candidats médicaments avant ou avant les études sur patients réelles.
  
• Ces outils peuvent prédire la réponse d'un médicament dans un système biologique et pourraient réduire l'utilisation de modèles animaux dans les études de pharmacologie préclinique et donner à un candidat médicament une meilleure chance de passer en essais cliniques.
  
• Par ailleurs, le segment des essais cliniques devrait enregistrer une croissance notable et atteindre 1,2 milliard de dollars américains d'ici 2034. Les outils de biologie computationnelle sont utiles pour simuler les réponses biologiques, améliorer la conception des essais cliniques et analyser les données des patients de manière plus efficace. Ces pratiques réduisent les coûts des essais cliniques, ajoutent de la précision et accélèrent les approbations réglementaires.
  

Basé sur les services, le marché nord-américain de la biologie computationnelle est segmenté en services contractuels et internes. Le segment contractuel représentait la part de marché majoritaire de 56,8 % en 2024 en raison d'avantages tels qu'une approche rentable, l'accès à des outils et une expertise avancés, etc.

• Il existe une demande significative pour les services contractuels alors que les entreprises pharmaceutiques et biotechnologiques se tournent vers les organisations de recherche sous contrat (CRO) et les organisations spécialisées en biologie computationnelle. Ce modèle permet aux organisations de réaliser des économies de coûts, d'accéder à des technologies avancées et à des talents spécialisés, tout en évitant les coûts de structure liés à la construction de capacités internes.
  
• Les organisations contractuelles plaident pour l'adoption de modèles et d'outils de biologie computationnelle, car ils offrent une gamme d'avantages tels qu'une finalisation plus rapide des projets, une évolutivité et une flexibilité, ce qui est souvent une variable importante pour les petites et moyennes organisations.
  
• De plus, avec le développement de médicaments devenant de plus en plus complexe, axé sur les données et chronophage, il est considéré comme une meilleure stratégie de promouvoir l'innovation et de réduire la charge des opérations.
  
• Le segment interne était évalué à 1,4 milliard de dollars en 2024. Les services de biologie computationnelle internes au sein d'une entreprise pharmaceutique ou d'une organisation académique sont nécessaires, surtout lorsque l'organisation souhaite avoir un contrôle total des données propriétaires et/ou des capacités. Les organisations s'engagent dans des services de biologie computationnelle pour maintenir la sécurité des données et la propriété intellectuelle, ainsi que pour fournir un soutien aux activités de recherche et développement à l'avenir.
  
• De plus, bien que les services internes puissent être considérablement plus coûteux, ils permettent un degré beaucoup plus élevé de flexibilité et d'interopérabilité avec les flux de travail existants, les systèmes de dossiers médicaux électroniques, etc.
  

Basé sur l'utilisation finale, le marché nord-américain de la biologie computationnelle est segmenté en commercial et académique et recherche. Le segment commercial représentait la part de marché majoritaire de 58,8 % en 2024 en raison de l'adoption croissante de ces outils et solutions principalement dans les environnements industriels.

• Un nombre croissant d'entreprises pharmaceutiques, biotechnologiques et de santé commencent à adopter la biologie computationnelle à plus grande échelle. Ces entreprises utilisent des modèles avancés, des simulations et des analyses pour accélérer la découverte de médicaments, réduire les dépenses de R&D et développer des thérapies personnalisées de manière plus efficace.
  
• De plus, alors que les entreprises cherchent des moyens de gagner un avantage concurrentiel, de mettre leurs médicaments sur le marché plus rapidement et d'obtenir une approbation réglementaire avec moins d'obstacles, la demande en biologie computationnelle augmente.
  
• Le segment académique et de recherche était évalué à 1,4 milliard de dollars en 2024. La demande de solutions de biologie computationnelle est largement stimulée par les avancées en génomique, biologie des systèmes et modélisation moléculaire dans le domaine académique et de la recherche. Pour gérer l'analyse complexe des données biologiques, simuler les processus biologiques et partager des résultats reproductibles, les universités et les organisations de recherche dépendent d'applications logicielles avancées.
  
• De plus, les études interdisciplinaires qui combinent la biologie, l'informatique et la recherche en science des données sont également en croissance et stimulent la demande. De plus, l'augmentation des financements gouvernementaux et privés pour la recherche en sciences de la vie se traduit par un plus grand nombre de scientifiques utilisant des plateformes et des applications computationnelles dans le contexte académique.
  

Le marché américain de la biologie computationnelle était évalué à 1,7 milliard USD et 2,2 milliards USD en 2021 et 2022, respectivement. En 2024, la taille du marché était évaluée à 3,2 milliards USD contre 2,7 milliards USD en 2023. La concentration significative sur les processus de développement de médicaments plus rapides en intégrant des outils et des cadres avancés devrait stimuler la croissance du marché.

• Les États-Unis sont devenus un leader dans le domaine de la biologie computationnelle grâce à son écosystème biotechnologique robuste, ses capacités de R&D de premier plan et la coopération public-privé.
  
• De nombreuses grandes entreprises pharmaceutiques et technologiques investissent massivement dans des domaines à fort impact, notamment le développement de médicaments basé sur l'IA, la génomique et la médecine de précision. Les instituts de recherche et les laboratoires nationaux sont également des contributeurs significatifs en jouant un rôle clé dans l'avancement des algorithmes, des données et de la modélisation biologique.
  
• De plus, les États-Unis disposent d'un environnement réglementaire favorable qui soutient de plus en plus la croissance des technologies de santé numérique. Une main-d'œuvre qualifiée, une infrastructure avancée et une culture de l'innovation sont parmi les paramètres qui devraient stimuler la croissance du pays et maintenir sa position de leader dans l'industrie.
  

Le Canada a représenté une part substantielle du marché nord-américain de la biologie computationnelle et était évalué à 195,2 millions USD en 2024.

• La demande de solutions de biologie computationnelle augmente au Canada grâce à son excellent environnement de recherche académique, à ses programmes gouvernementaux de soutien et à l'industrie croissante des sciences de la vie.
  
• Les universités et les instituts de recherche ont commencé à adopter des outils de bioinformatique pour des développements importants en génomique, protéomique et biologie des systèmes.
  
• L'accent croissant du pays sur la médecine de précision et la santé publique favorise également l'utilisation de plateformes computationnelles pour modéliser les maladies et développer des thérapeutiques.
  
• De plus, les institutions canadiennes et les entreprises biotechnologiques mondiales collaborent de plus en plus pour promouvoir l'innovation, établissant ainsi la biologie computationnelle comme une partie clé de l'écosystème des sciences de la vie du Canada.
  

Part de marché de la biologie computationnelle en Amérique du Nord

Les principales entreprises opérant sur le marché, telles que Thermo Fisher Scientific, Illumina Inc., QIAGEN, BIO-RAD Laboratories et Dassault Systèmes, entre autres, ont une présence significative dans l'industrie. Ces acteurs maintiennent leur position clé en combinant un portefeuille de produits solide, des autorisations réglementaires, une innovation constante et des partenariats avec les parties prenantes clés de l'industrie.

Le marché nord-américain de la biologie computationnelle est compétitif et comprend une combinaison d'entreprises biotechnologiques établies, de startups émergentes, d'institutions académiques et d'entreprises technologiques. Les innovateurs dans ce domaine se concentrent sur la découverte de médicaments optimisée par l'IA, l'intégration de multiples omics et les plateformes de bioinformatique basées sur le cloud.

De plus, de nombreuses entreprises poursuivent des partenariats stratégiques avec des universités et des systèmes de santé pour accélérer la recherche et la commercialisation. Les logiciels open source et propriétaires sont tous deux utilisés, offrant flexibilité et évolutivité.

Par ailleurs, de nouvelles entreprises entrent également sur ce marché, comme Schrödinger et Certara, pour fournir de meilleures méthodes de modélisation et de biosimulation avancées dans le cadre du processus de R&D pharmaceutique.

Entreprises du marché nord-américain de la biologie computationnelle

Parmi les principaux acteurs opérant dans l'industrie nord-américaine de la biologie computationnelle, on trouve :

• aganitha
• Atomwise
• Benevolent
• BIODIGITAL
• BIO-RAD
• cadence
• CERTARA
• compugen
• DASSAULT SYSTEMES
• deep genomics
• DNAnexus
• Genedata (Danaher)
• GINKGO
• Illumina
• instem
• QIAGEN
• Schrödinger
• Thermo Fisher SCIENTIFIC
  
• Thermo Fisher Scientific

Thermo Fisher Scientific occupait une position de leader sur le marché nord-américain de la biologie computationnelle avec une part d'environ 12 % en 2024. L'entreprise se concentre sur l'intégration de bout en bout de la chaîne de valeur des sciences de la vie, combinant R&D, fabrication, diagnostics et services cliniques. Sa stratégie met l'accent sur des fusions et acquisitions agressives, la transformation numérique et l'innovation pilotée par l'IA pour accélérer le développement de médicaments et la médecine de précision. Elle investit également considérablement dans la durabilité et l'expansion régionale pour maintenir sa position clé.

• Illumina Inc.

Illumina se tourne au-delà du séquençage vers la multi-omique et l'interprétation des données alimentée par l'IA. La nouvelle division de l'entreprise, BioInsight, vise les partenariats pharmaceutiques pour la découverte de médicaments à l'aide de grands ensembles de données omiques. L'entreprise s'étend à la protéomique (par exemple, l'acquisition de SomaLogic), améliore l'adoption clinique et stimule l'innovation en génomique à cellule unique et à grande échelle.

• QIAGEN

La stratégie de QIAGEN repose sur son modèle Sample to Insight, offrant des outils intégrés de diagnostic moléculaire et de sciences de la vie. Elle se concentre sur des plateformes à forte croissance, tout en élargissant ses solutions de diagnostics compagnons et d'automatisation. Les fusions et acquisitions stratégiques, la pénétration des marchés régionaux et l'efficacité opérationnelle sont des piliers clés du plan de croissance de l'entreprise.

Actualités de l'industrie de la biologie computationnelle en Amérique du Nord :

• En juin 2025, Illumina, Inc. a annoncé qu'elle avait conclu un accord définitif avec Standard BioTools pour acquérir SomaLogic. Ce développement renforcera la présence d'Illumina sur le marché de la protéomique en pleine croissance. Cela aidera l'entreprise à améliorer sa présence dans l'industrie.
  
• En décembre 2024, QIAGEN a annoncé le lancement d'Ingenuity Pathway Analysis (IPA) Interpret, une nouvelle fonctionnalité conçue pour simplifier et accélérer l'interprétation des données biologiques complexes. Ce développement a permis à l'entreprise d'améliorer son offre de services et d'améliorer l'expérience utilisateur grâce à des avancées et des mises à jour continues.
  
• En novembre 2024, NVIDIA a annoncé la disponibilité de la plateforme open-source NVIDIA BioNeMo Framework pour faire avancer la découverte de médicaments et accélérer la conception de molécules. Cette plateforme se concentre sur l'accélération et la mise à l'échelle de la biologie numérique pour différents acteurs de l'industrie.
  
• En avril 2024, Seed Health, une entreprise de sciences des microbiomes, a lancé sa plateforme CODA, alimentée par le Human Phenotype Project, un ensemble de données multi-omiques complet. CODA est une plateforme de biologie computationnelle pour la découverte et le développement de probiotiques de précision de nouvelle génération et d'interventions dirigées vers le microbiome. Ce lancement de produit devrait permettre à l'entreprise d'améliorer davantage sa présence dans l'industrie.
  

Le rapport de recherche sur le marché de la biologie computationnelle en Amérique du Nord comprend une couverture approfondie de l'industrie avec des estimations et des prévisions en termes de revenus en (USD Million) de 2021 à 2034 pour les segments suivants :

Marché, par outil

• Logiciels et services d'analyse
• Bases de données
• Matériel

Marché, par application

• Simulation cellulaire et biologique
  
  • Génomique computationnelle
  • Protéomique computationnelle   
  • Pharmacogénomique
  • Autres simulations
• Découverte de médicaments et modélisation des maladies
  • Identification des cibles
  • Validation des cibles
  • Découverte de candidats
  • Optimisation des candidats
• Développement préclinique des médicaments
  • Pharmacocinétique
  • Pharmacodynamie
• Essais cliniques
  • Phase I
  • Phase II
  • Phase III
  • Phase IV
• Logiciels de simulation du corps humain

Marché, par services

• Contrat
• Interne

Marché, par utilisation finale

• Commercial
• Académique et recherche

Les informations ci-dessus sont fournies pour les pays suivants :

• États-Unis
• Canada