Mercato della Biologia Computazionale in Nord America - Per Strumento, Per Applicazione, Per Servizi, Per Utente Finale - Previsioni, 2025 - 2034

Dimensione del mercato della biologia computazionale in Nord America

Il mercato della biologia computazionale in Nord America è stato stimato a 3,4 miliardi di USD nel 2024. Si prevede che il mercato crescerà da 3,8 miliardi di USD nel 2025 a 10,2 miliardi di USD nel 2034, con un CAGR dell'11,8% durante il periodo di previsione, secondo l'ultimo rapporto pubblicato da Global Market Insights Inc. Il mercato della biologia computazionale sta vivendo una crescita grazie a diversi fattori chiave, tra cui l'aumento dell'adozione di progetti computazionali nei trial clinici, i costi di sviluppo dei farmaci in aumento abbinati a vincoli di tempo, la crescita nella scoperta e nello sviluppo di farmaci, i progressi nella bioinformatica e nella scienza dei dati, e le politiche governative di supporto.

L'espansione della ricerca multi-omics, l'aumento della domanda di medicina personalizzata e l'uso di strumenti computazionali nei trial clinici e nella modellazione delle malattie sono tra i principali fattori che alimentano la crescita del mercato. Il mercato è dominato da attori chiave come Thermo Fisher Scientific, Illumina Inc., QIAGEN, BIO-RAD Laboratories e Dassault Systèmes. Questi attori chiave stanno concentrando i loro sforzi su piattaforme basate su AI, integrazione dei dati multi-omics, soluzioni cloud-native scalabili e partnership collaborative per accelerare la scoperta di farmaci, migliorare la modellazione predittiva e facilitare le cure personalizzate.

Il mercato è passato da 1,8 miliardi di USD nel 2021 a 2,9 miliardi di USD nel 2023. La pandemia ha evidenziato l'importanza delle valutazioni genomiche rapide per il tracciamento in tempo reale del virus e lo sviluppo di vaccini. Dalla pandemia di COVID-19, ci sono stati sviluppi e investimenti continui negli approcci di biologia computazionale per la sorveglianza genomica, il tracciamento delle mutazioni e lo sviluppo di vaccini, che sta creando crescita sia nella sanità pubblica che nei farmaci.

Inoltre, l'IA e il ML stanno anche trasformando il campo della biologia computazionale attraverso la modellazione predittiva, il riconoscimento di schemi e l'automazione delle analisi dei dati. Pertanto, l'uso di queste tecnologie può permettere ai ricercatori di ottimizzare l'accuratezza e la velocità della simulazione biologica e della pipeline di sviluppo dei farmaci.

Il processo tradizionale di sviluppo di farmaci è lungo e costoso. Ad esempio, secondo i dati pubblicati, il tempo medio necessario per portare un nuovo farmaco sul mercato può richiedere circa 10-15 anni e fino a 2,6 miliardi di USD come costo di sviluppo. Questa difficoltà crea la necessità di strumenti nel campo della biologia computazionale che facilitano i protocolli di ricerca e sviluppo, riducono il trial and error e identificano i candidati farmaci più promettenti in una fase precoce del ciclo di sviluppo del prodotto. Questi strumenti vengono spesso utilizzati per modellare sistemi biologici, modellare le interazioni dei farmaci e analizzare i dati omici, riducendo così significativamente gli esperimenti di laboratorio e minimizzando i fallimenti dei trial clinici.

Inoltre, le collaborazioni tra istituzioni accademiche, attori del settore e agenzie governative dovrebbero ulteriormente alimentare la crescita del settore. Queste partnership guidano l'innovazione combinando l'esperienza di ricerca accademica, le risorse del settore e il supporto governativo. Le istituzioni accademiche contribuiscono con nuove scoperte, le aziende forniscono finanziamenti e percorsi per la commercializzazione, e le agenzie governative offrono guida normativa e infrastrutture. Sfruttando le conoscenze e le risorse collettive, queste entità avanzano nello sviluppo di strumenti di biologia computazionale, facilitano la ricerca traslazionale e aiutano le innovazioni scientifiche a raggiungere applicazioni pratiche nel settore sanitario e farmaceutico, promuovendo così la crescita del mercato.

La biologia computazionale è un campo interdisciplinare che combina algoritmi, analisi dei dati e/o calcolo ad alte prestazioni, con applicazioni nella modellazione di sistemi biologici, nell'analisi di dati biologici complessi (genomica, proteomica) e nell'accelerazione della scoperta di farmaci, della modellazione delle malattie e della medicina personalizzata. Il campo è una parte integrante delle scienze della vita moderne e della ricerca e sviluppo farmaceutica.

Tendenze del mercato della biologia computazionale in Nord America

L'enfasi sulla sorveglianza genomica in tempo reale, l'aumento dell'adozione di gemelli digitali in biologia e la crescita delle piattaforme bioinformatiche basate su cloud sono tra le principali tendenze che stanno plasmando la crescita del mercato regionale.

• Il campo della biologia computazionale sta cambiando rapidamente con il cloud computing, che utilizza un'infrastruttura scalabile, sicura ed economica per consentire ai ricercatori e alle aziende di analizzare e archiviare i dati. I ricercatori e le aziende possono utilizzare strumenti bioinformatici avanzati in remoto e collaborare tra istituzioni utilizzando grandi dataset senza i vincoli di pesanti investimenti in infrastrutture fisiche. Questa tendenza riflette importanti innovazioni in una migliore dinamica di ricerca e barriere di costo inferiori.
  
• Inoltre, i gemelli digitali dei sistemi biologici stanno iniziando a guadagnare terreno nello sviluppo di farmaci, nella modellazione delle malattie e in altre applicazioni all'interno di questo dominio. Questi consentono ai ricercatori di testare ipotesi, prevedere risultati e ottimizzare terapie senza la necessità di costosi esperimenti fisici o dati empirici.
  
• Inoltre, la sorveglianza genomica in tempo reale è fondamentale per il tracciamento delle malattie infettive e delle varianti emergenti. Le tecnologie di biologia computazionale consentono sequenziamenti rapidi, analisi delle mutazioni e condivisione dei dati su scala internazionale. Questa tendenza è stata accelerata dalla pandemia di COVID-19 ed è ora una parte standard della maggior parte delle routine di sanità pubblica e sorveglianza globale delle malattie.
  

Analisi del mercato della biologia computazionale in Nord America

Nel 2021, il mercato valeva 1,8 miliardi di USD e è cresciuto a 2,3 miliardi di USD nel 2022, raggiungendo 2,9 miliardi di USD nel 2023. L'adozione crescente di piattaforme computazionali avanzate e soluzioni innovative sta giocando un ruolo significativo nel guidare la crescita del settore.

In base agli strumenti, il mercato della biologia computazionale in Nord America è suddiviso in software e servizi di analisi, database e hardware. Il segmento dei software e servizi di analisi ha rappresentato una quota di mercato leader del 43,4% nel 2024. La crescente domanda di software e servizi di analisi è alimentata dall'aumento del volume di dati omici, dalla necessità di strumenti di modellazione sofisticati e dall'espansione dell'uso di approfondimenti basati su AI nella scoperta di farmaci e nella medicina di precisione. Si prevede che il segmento supererà i 4,6 miliardi di USD entro il 2034, con un CAGR del 12,2% durante il periodo di previsione.

• Man mano che i dati biologici diventano più complessi e vengono generati in grandi quantità, il segmento dei software e servizi sta guadagnando slancio per gestirli. I ricercatori e le aziende farmaceutiche desiderano strumenti analitici migliori per interpretare più rapidamente i dati clinici, genomici e proteomici.
  
• Questi strumenti consentiranno a un ricercatore di valutare un'ipotesi più rapidamente, sviluppare modelli predittivi e visualizzare i dati in modo efficace, tutti componenti critici dello sviluppo di farmaci e della medicina personalizzata.
  
• Inoltre, sono richieste interfacce utente intuitive, conformità al cloud computing e software con capacità di AI, il che promuove innovazione e adozione in ambito accademico, sanitario e biotecnologico.
  
• Inoltre, il segmento del database è stato il secondo più grande nel 2024, con un valore di 1,2 miliardi di USD. Si è verificato un aumento della crescita delle banche dati biologiche, che consentono ai ricercatori e alle aziende di archiviare e organizzare grandi quantità di dati genomici, proteomici e clinici disparati in un unico archivio centrale.
  
• Le banche dati biologiche consentono l'interoperabilità, la condivisione dei dati e l'accesso alle informazioni in tempo reale in modo da migliorare la ricerca collaborativa, le presentazioni regolatorie e le soluzioni sanitarie basate sui dati.
  
• Il segmento hardware è stato valutato a 703 milioni di USD nel 2024. C'è una crescente necessità di hardware per il calcolo ad alte prestazioni (HPC) per accogliere l'elaborazione di complesse simulazioni biologiche, grandi sforzi di sequenziamento genomico e analisi basate su AI.
  
• Inoltre, con l'aumento della generazione di dati, c'è bisogno di un'infrastruttura hardware di calcolo scalabile ed efficiente, inclusi GPU, server cloud e infrastruttura di calcolo e archiviazione cloud per supportare analisi in tempo reale e flussi di lavoro computazionali avanzati per progetti di ricerca e clinici.
  

In base all'applicazione, il mercato della biologia computazionale in Nord America è suddiviso in simulazione cellulare e biologica, scoperta di farmaci e modellazione di malattie, sviluppo preclinico di farmaci, prove cliniche e software di simulazione del corpo umano. Il segmento di simulazione cellulare e biologica ha registrato la quota di mercato più alta ed è stato valutato a 1,2 miliardi di USD nel 2024.

• Il segmento di simulazione cellulare e biologica è trainato da una forte domanda di mercato per la sua capacità di simulare in silico processi biologici complessi, riducendo la necessità di sperimentazioni di laboratorio costose e laboriose.
  
• Inoltre, le simulazioni sono estremamente preziose per comprendere i processi di malattia, le interazioni farmacologiche e prevedere le risposte nelle cellule. Con l'aumento della biologia dei sistemi e della medicina personalizzata, c'è un interesse crescente per molti ricercatori e aziende farmaceutiche di applicare strumenti di simulazione per aumentare la velocità della scoperta, ottimizzare gli approcci terapeutici e ridurre i costi dello sviluppo clinico facilitando la modellazione preclinica della malattia.
  
• Il segmento di scoperta di farmaci e modellazione di malattie è previsto crescere a un ritmo più elevato con un CAGR del 12,2% nel periodo di previsione. Sta crescendo a un tasso di crescita robusto poiché le aziende farmaceutiche cercano metodi più rapidi ed economici per identificare i candidati farmaci.
  
• L'uso di screening virtuale, identificazione di bersagli e ottimizzazione dei lead nella biologia computazionale può essere fatto per ridurre il tempo e le risorse necessarie per condurre la ricerca e sviluppo della scoperta di farmaci in fase iniziale reale.
  
• La modellazione delle malattie può essere impiegata anche con AI e dati multiomici per simulare lo sviluppo della malattia e le risposte al trattamento ed è particolarmente rilevante per le iniziative di medicina di precisione.
  
• Inoltre, il segmento di sviluppo preclinico di farmaci è stato valutato a 500,9 milioni di USD nel 2024. La biologia computazionale viene utilizzata in modo significativo per simulare i profili farmacocinetici, farmacodinamici e di tossicità per i candidati farmaci in anticipo o prima degli studi su pazienti reali.
  
• Questi strumenti possono prevedere la risposta di un farmaco in un sistema biologico e potrebbero ridurre l'uso di modelli animali negli studi di farmacologia preclinica e dare a un candidato farmaco una migliore possibilità di passare alle prove cliniche.
  
• Inoltre, il segmento delle prove cliniche dovrebbe registrare una crescita notevole e raggiungere 1,2 miliardi di USD entro il 2034. Gli strumenti di biologia computazionale sono utili per simulare le risposte biologiche, migliorare la progettazione delle prove cliniche e analizzare i dati dei pazienti in modo più efficiente. Queste pratiche riducono i costi delle prove cliniche, aggiungono precisione e semplificano le approvazioni regolatorie.
  

In base ai servizi, il mercato nordamericano della biologia computazionale è suddiviso in contratti e interno. Il segmento dei contratti ha rappresentato la quota di mercato maggiore pari al 56,8% nel 2024 grazie a vantaggi come l'approccio economico, l'accesso a strumenti avanzati ed esperti, ecc.

• C'è una domanda significativa per i servizi in outsourcing poiché le aziende farmaceutiche e biotecnologiche si rivolgono alle organizzazioni di ricerca a contratto (CRO) e alle organizzazioni specializzate in biologia computazionale. Questo modello consente alle organizzazioni di risparmiare sui costi, di accedere a tecnologie avanzate e a talenti specializzati, evitando i costi di gestione per lo sviluppo di capacità interne.
  
• Le organizzazioni di ricerca a contratto promuovono l'adozione di modelli e strumenti di biologia computazionale, poiché offrono una serie di vantaggi come la completamento più rapido dei progetti, la scalabilità e la flessibilità, aspetti spesso importanti per le organizzazioni di piccole e medie dimensioni.
  
• Inoltre, con lo sviluppo di farmaci che diventa sempre più complesso, basato sui dati e dispendioso in termini di tempo, è considerato una strategia migliore per promuovere l'innovazione e ridurre il carico operativo.
  
• Il segmento interno è stato valutato a 1,4 miliardi di dollari nel 2024. I servizi di biologia computazionale interni all'interno di un'azienda farmaceutica o di un'organizzazione accademica sono necessari, soprattutto quando l'organizzazione desidera il pieno controllo dei dati proprietari e/o delle capacità. Le organizzazioni si impegnano in servizi di biologia computazionale per mantenere la sicurezza dei dati e la proprietà della proprietà intellettuale e anche per fornire supporto alle attività di ricerca e sviluppo in futuro.
  
• Inoltre, sebbene il servizio interno possa essere sostanzialmente più costoso, consente un grado molto più elevato di flessibilità e interoperabilità con i flussi di lavoro esistenti, i sistemi di cartelle cliniche elettroniche, ecc.
  

In base all'uso finale, il mercato nordamericano della biologia computazionale è suddiviso in commerciale e accademico & ricerca. Il segmento commerciale ha rappresentato la quota di mercato maggiore pari al 58,8% nel 2024 grazie all'aumento dell'adozione di tali strumenti e soluzioni principalmente in ambito industriale.

• Un numero crescente di aziende farmaceutiche, biotecnologiche e sanitarie stanno iniziando ad adottare la biologia computazionale su scala più ampia. Queste aziende utilizzano modelli avanzati, simulazioni e analisi per accelerare la scoperta di farmaci, ridurre i costi di R&S e sviluppare terapie personalizzate in modo più efficiente.
  
• Inoltre, mentre le aziende cercano modi per ottenere un vantaggio competitivo, portare i loro farmaci sul mercato più rapidamente e ottenere l'approvazione normativa con meno ostacoli, la domanda di biologia computazionale cresce.
  
• Il segmento accademico & ricerca è stato valutato a 1,4 miliardi di dollari nel 2024. La domanda di soluzioni di biologia computazionale è principalmente trainata dai progressi nella genomica, nella biologia dei sistemi e nella modellazione molecolare nel contesto accademico e di ricerca. Per gestire l'analisi di dati biologici complessi, simulare processi biologici e condividere risultati riproducibili, le università e le organizzazioni di ricerca si affidano a applicazioni software avanzate.
  
• Inoltre, gli studi interdisciplinari che combinano biologia, informatica e ricerca in scienza dei dati sono in crescita e trainano la domanda. Inoltre, l'aumento dei finanziamenti governativi e privati per la ricerca in scienze della vita si traduce in un maggior numero di scienziati che utilizzano piattaforme e applicazioni computazionali nel contesto accademico.
  

Il mercato statunitense della biologia computazionale è stato valutato a 1,7 miliardi di USD e 2,2 miliardi di USD nel 2021 e nel 2022, rispettivamente. Nel 2024 la dimensione del mercato è stata valutata a 3,2 miliardi di USD rispetto ai 2,7 miliardi di USD del 2023. La significativa attenzione sui processi di sviluppo di farmaci più rapidi, integrando strumenti e framework avanzati, dovrebbe stimolare la crescita del mercato.

• Gli Stati Uniti sono diventati leader nella biologia computazionale grazie al loro robusto ecosistema biotecnologico, alle capacità di R&S di punta e alla cooperazione pubblico-privato.
  
• Molte delle più grandi aziende farmaceutiche e tecnologiche stanno investendo pesantemente in aree di impatto, tra cui lo sviluppo di farmaci basati sull'IA, la genomica e la medicina di precisione. Gli istituti di ricerca e i laboratori nazionali sono anche importanti contributori, svolgendo un ruolo chiave nell'avanzamento di algoritmi, dati e modelli biologici.
  
• Inoltre, gli Stati Uniti hanno un ambiente normativo favorevole che sostiene sempre più la crescita delle tecnologie di salute digitale. Una forza lavoro qualificata, un'infrastruttura avanzata e una cultura dell'innovazione sono tra i parametri che dovrebbero stimolare la crescita del paese e mantenere la sua posizione di leadership nel settore.
  

Il Canada ha rappresentato una quota sostanziale nel mercato nordamericano della biologia computazionale ed è stato valutato a 195,2 milioni di USD nel 2024.

• La domanda di soluzioni di biologia computazionale è in crescita in Canada grazie al suo eccellente ambiente di ricerca accademica, ai programmi governativi di supporto e all'industria delle scienze della vita in espansione.
  
• Le università e gli istituti di ricerca hanno iniziato ad adottare strumenti di bioinformatica verso importanti sviluppi in genomica, proteomica e biologia dei sistemi.
  
• L'attenzione crescente del paese sulla medicina di precisione e sulla salute pubblica sta anche promuovendo l'uso di piattaforme computazionali per modellare le malattie e sviluppare terapie.
  
• Inoltre, le istituzioni canadesi e le aziende biotecnologiche globali stanno collaborando sempre più per promuovere l'innovazione, stabilendo così la biologia computazionale come parte chiave dell'ecosistema delle scienze della vita del Canada.
  

Quota di mercato della biologia computazionale in Nord America

Le principali aziende operanti nel mercato, come Thermo Fisher Scientific, Illumina Inc., QIAGEN, BIO-RAD Laboratories e Dassault Systèmes, tra le altre, hanno una presenza significativa nel settore. Questi attori mantengono la loro posizione chiave combinando un portafoglio di prodotti solido, autorizzazioni normative, innovazione costante e partnership con gli stakeholder chiave del settore.

Il mercato nordamericano della biologia computazionale è competitivo e include una combinazione di aziende biotecnologiche consolidate, startup emergenti, istituzioni accademiche e aziende tecnologiche. Gli innovatori in questo settore si concentrano sulla scoperta di farmaci ottimizzata dall'IA, l'integrazione di più omiche e piattaforme di bioinformatica basate su cloud.

Inoltre, numerose aziende stanno perseguendo partnership strategiche con università e sistemi sanitari per accelerare la ricerca e la commercializzazione. Sono in uso sia software open source che proprietario, fornendo flessibilità e scalabilità.

Inoltre, nuove aziende stanno aumentando e entrando in questo mercato, tra cui aziende come Schrödinger e Certara, per fornire metodi di modellazione e biosimulazione avanzati come parte del processo di R&S farmaceutica.

Aziende del mercato della biologia computazionale in Nord America

Alcuni dei principali attori operanti nel settore della biologia computazionale in Nord America includono:

• 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 ha detenuto una posizione di leadership nel mercato della biologia computazionale in Nord America con una quota di circa il 12% nel 2024. L'azienda si concentra sull'integrazione end-to-end lungo la catena del valore delle scienze della vita, combinando R&S, produzione, diagnostica e servizi clinici. La sua strategia si basa su fusioni e acquisizioni aggressive, trasformazione digitale e innovazione guidata dall'IA per accelerare lo sviluppo di farmaci e la medicina di precisione. Investe inoltre in modo sostanziale nella sostenibilità e nell'espansione regionale per mantenere la posizione chiave.

• Illumina Inc.

Illumina sta virando oltre il sequenziamento verso la multi-omics e l'interpretazione dei dati alimentata dall'IA. La nuova divisione dell'azienda, BioInsight, mira a partnership farmaceutiche per la scoperta di farmaci utilizzando grandi dataset omici. L'azienda sta espandendosi nella proteomica (ad esempio, acquisizione di SomaLogic), migliorando l'adozione clinica e guidando l'innovazione nella genomica a singola cellula e su scala di popolazione.

• QIAGEN

La strategia di QIAGEN si concentra sul modello Sample to Insight, offrendo strumenti integrati di diagnostica molecolare e scienze della vita. Si concentra su piattaforme ad alto tasso di crescita, espandendo le sue soluzioni di diagnostica companion e automazione. Fusioni e acquisizioni strategiche, penetrazione del mercato regionale e efficienza operativa sono pilastri chiave del piano di crescita dell'azienda.

Notizie sull'industria della biologia computazionale in Nord America:

• In giugno 2025, Illumina, Inc. ha annunciato di aver raggiunto un accordo definitivo con Standard BioTools per acquisire SomaLogic. Questo sviluppo migliorerà la presenza di Illumina nel mercato della proteomica in crescita. Aiuterà l'azienda a migliorare la sua presenza nel settore.
  
• In dicembre 2024, QIAGEN ha annunciato il lancio di Ingenuity Pathway Analysis (IPA) Interpret, una nuova funzionalità progettata per semplificare e accelerare l'interpretazione di dati biologici complessi. Questo sviluppo ha permesso all'azienda di migliorare la sua offerta di servizi e migliorare l'esperienza utente attraverso avanzamenti e aggiornamenti continui.
  
• In novembre 2024, NVIDIA ha annunciato la disponibilità della piattaforma open-source NVIDIA BioNeMo Framework per avanzare nella scoperta di farmaci e accelerare la progettazione di molecole. Questa piattaforma si concentra sull'accelerazione e la scalabilità della biologia digitale per diversi stakeholder del settore.
  
• In aprile 2024, Seed Health, un'azienda di scienza del microbioma, ha lanciato la sua piattaforma CODA, alimentata dal Human Phenotype Project, un dataset multi-omics completo. CODA è una piattaforma di biologia computazionale per la scoperta e lo sviluppo di probiotici di precisione di prossima generazione e interventi diretti al microbioma. Questo lancio di prodotti dovrebbe permettere all'azienda di migliorare ulteriormente la sua presenza nel settore.
  

Il rapporto di ricerca sul mercato della biologia computazionale in Nord America include una copertura approfondita del settore con stime e previsioni in termini di ricavi in (USD Milioni) dal 2021 al 2034 per i seguenti segmenti:

Mercato, Per Strumento

• Software e servizi di analisi
• Database
• Hardware

Mercato, Per Applicazione

• Simulazione cellulare e biologica
  • Genomica computazionale
  • Proteomica computazionale   
  • Farmacogenomica
  • Altre simulazioni
• Scoperta di farmaci e modellazione delle malattie
  • Identificazione del bersaglio
  • Validazione del bersaglio
  • Scoperta di lead
  • Ottimizzazione di lead
• Sviluppo preclinico di farmaci
  • Farmacocinetica
  • Farmacodinamica
• Sperimentazioni cliniche
  • Fase I
  • Fase II
  • Fase III
  • Fase IV
• Software di simulazione del corpo umano

Mercato, Per Servizi

• Contratto
• Interno

Mercato, Per Uso Finale

• Commerciale
• Accademico e ricerca

Le informazioni sopra riportate sono fornite per i seguenti paesi:

• U.S.
• Canada