Markt für Tissue Engineering und Regeneration – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose, 2018-2028, segmentiert nach Produkt (Biomaterialien, Zelltherapie, Tissue Engineering), nach Anwendung (Orthopädie, Dermatologie, Kardiologie, Neurologie, Sonstige), nach Region und Wettbewerb

Marktübersicht

Der globale Markt für Tissue Engineering und Regeneration hat im Jahr 2022 einen Wert von 14,57 Milliarden USD und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein beeindruckendes Wachstum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,35 % bis 2028 erleben.

Wichtige Markttreiber

Hohe Nachfrage nach Organtransplantationen

Die Nachfrage nach Organtransplantationen übersteigt das Angebot an Spenderorganen bei weitem. Dieser Mangel an Organen für Transplantationen hat zu langen Wartelisten geführt, und viele Patienten erhalten möglicherweise nicht rechtzeitig eine Transplantation. Tissue Engineering bietet eine potenzielle Lösung, um diesen Organmangel zu beheben, indem im Labor gezüchtete Organe und Gewebe hergestellt werden. Beim Tissue Engineering und bei Techniken der regenerativen Medizin werden im Labor funktionsfähige Organe und Gewebe unter Verwendung von Zellen eines Patienten oder anderen biokompatiblen Materialien gezüchtet. Dieser Ansatz bietet eine alternative Quelle für Organe zur Transplantation und verringert die Abhängigkeit von Spenderorganen. Durch Tissue Engineering können personalisierte Organe geschaffen werden, die auf einzelne Patienten zugeschnitten werden können. Dies verringert das Risiko einer Organabstoßung und den Bedarf an langfristigen immunsuppressiven Medikamenten, die bei herkömmlichen Organtransplantationen erforderlich sind. Durch Tissue Engineering können Organe geschaffen werden, die traditionell nur schwer von Spendern zu erhalten sind, wie etwa vaskularisierte Organe wie Herz und Niere. Dies erweitert das Spektrum der für Transplantationen verfügbaren Organe.

Gewebekonstruierte Organe haben das Potenzial, die Wartezeiten für Organtransplantationen erheblich zu verkürzen und so die Erfolgschancen bedürftiger Patienten zu erhöhen. Gewebekonstruierte Organe können mit verbesserter Funktionalität entwickelt werden, sodass sie in bestimmten Aspekten möglicherweise natürliche Organe übertreffen. So können konstruierte Organe beispielsweise für bestimmte Aufgaben wie den Arzneimittelstoffwechsel oder die Gewebereparatur optimiert werden. Tissue-Engineering-Techniken können eine bessere Kompatibilität zwischen dem transplantierten Organ und dem Immunsystem des Empfängers gewährleisten. Dies verringert das Risiko einer Transplantatabstoßung und von Komplikationen. Durch Tissue Engineering werden ethische Bedenken im Zusammenhang mit Organhandel und illegalem Organhandel beseitigt. Zudem wird die Abhängigkeit von einer komplexen und manchmal unzuverlässigen Lieferkette für Spenderorgane reduziert. Die Nachfrage nach durch Tissue Engineering hergestellten Organen hat zu erheblicher Forschung und Innovation im Bereich der regenerativen Medizin geführt. Wissenschaftler arbeiten kontinuierlich daran, die Techniken zum Züchten funktionsfähiger Organe und Gewebe zu verbessern. Dieser Faktor wird zur Entwicklung der regenerativen Medizin beitragen.

Fortschritte in der Stammzellenforschung

Stammzellen sind undifferenzierte Zellen mit der einzigartigen Fähigkeit, sich in verschiedene Zelltypen zu differenzieren, was sie zu einem entscheidenden Bestandteil der regenerativen Medizin macht. Pluripotente Stammzellen wie menschliche embryonale Stammzellen (hESCs) und induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) sind vielseitig und können sich in nahezu jeden Zelltyp im Körper differenzieren. iPSCs werden durch Umprogrammierung erwachsener Zellen erzeugt, was sie zu einer wertvollen Ressource für die Forschung im Bereich der regenerativen Medizin macht. Forscher haben bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von Methoden zur gesteuerten Differenzierung von Stammzellen in bestimmte Zelltypen, Gewebe und Organe gemacht. Diese gezielte Differenzierung ist für die Herstellung funktioneller Gewebe und Organe für Transplantationen unerlässlich. Fortschritte in der 3D-Biodrucktechnologie ermöglichen die präzise Ablagerung von Stammzellen und Biomaterialien zur Schaffung komplexer, dreidimensionaler Strukturen. Diese Technologie hat das Potenzial, funktionelle Gewebe und Organe Schicht für Schicht herzustellen. Forscher haben Techniken zur Herstellung von Organoiden entwickelt, bei denen es sich um miniaturisierte, vereinfachte Versionen von Organen handelt. Organoide können aus Stammzellen gewonnen werden und dienen als wertvolle Modelle zur Untersuchung von Gewebeentwicklung und Krankheiten sowie für Arzneimitteltests. Das Aufkommen von Genbearbeitungswerkzeugen wie CRISPR-Cas9 hat die Modifikation von Stammzellen für bestimmte Zwecke erleichtert. Forscher können die Gene von Stammzellen bearbeiten, um ihr regeneratives Potenzial zu steigern oder genetische Defekte vor der Differenzierung zu korrigieren.

Exosomen, kleine von Stammzellen abgesonderte Vesikel, enthalten bioaktive Moleküle, die die Gewebereparatur und -regeneration beeinflussen können. Aus Stammzellen gewonnene Exosomen werden als regenerative Therapie ohne die Notwendigkeit einer direkten Zelltransplantation erforscht. Forscher haben erfolgreich funktionale Organoide wie Mini-Gehirne und Mini-Nieren aus Stammzellen geschaffen. Diese Organoide bieten Einblicke in die Organentwicklung, Krankheitsmechanismen und Arzneimittelprüfungen. Die Einrichtung von Stammzellbanken für verschiedene Zelltypen hat den Zugang zu standardisierten und qualitätskontrollierten Stammzelllinien für Forschung und klinische Anwendungen erleichtert. Stammzellbasierte Therapien werden in klinischen Studien und Behandlungssituationen immer weiter vorangetrieben. Beispielsweise werden mesenchymale Stammzellen in der Orthopädie und Gewebereparatur eingesetzt, während die hämatopoetische Stammzelltransplantation eine Standardbehandlung für bestimmte Blutkrankheiten bleibt. Aufsichtsbehörden entwickeln Richtlinien für die Verwendung von stammzellbasierten Produkten und Therapien, um deren Sicherheit und Wirksamkeit zu gewährleisten. Diese regulatorische Klarheit ist für die Weiterentwicklung von Stammzelltherapien in die allgemeine medizinische Praxis von entscheidender Bedeutung. Stammzellen, insbesondere iPSCs, haben die Schaffung krankheitsspezifischer Zelllinien zur Untersuchung der Mechanismen verschiedener Krankheiten und zur Prüfung potenzieller Arzneimittelkandidaten ermöglicht. Dieser Faktor wird die Nachfrage auf dem globalen Markt für Gewebetechnik und Regeneration ankurbeln.

Zunehmende Alterung der Bevölkerung

Mit zunehmendem Alter sind Menschen anfälliger für degenerative Erkrankungen wie Osteoarthritis, Alzheimer, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und altersbedingte Makuladegeneration. Diese Erkrankungen gehen oft mit Gewebe- und Organschäden einher, sodass regenerative Therapien eine mögliche Lösung für altersbedingte Gesundheitsprobleme darstellen. Ältere Menschen sind anfälliger für chronische Wunden, darunter Druckgeschwüre und diabetische Fußgeschwüre. Regenerative Ansätze wie fortschrittliche Wundpflege und Hautgewebetechnik spielen eine entscheidende Rolle bei der Wundheilung und der Reduzierung von Komplikationen bei der alternden Bevölkerung. Ältere Menschen leiden häufig unter Muskel-Skelett-Problemen wie Knochenbrüchen, Gelenkschmerzen und eingeschränkter Mobilität. Die Gewebezüchtung kann Lösungen zur Reparatur oder zum Ersatz beschädigter Knochen und Knorpel bieten und so die funktionelle Wiederherstellung und eine verbesserte Lebensqualität fördern. Das Alter ist ein Hauptrisikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die zu Herzmuskelschäden führen können. Regenerative Therapien zielen darauf ab, beschädigtes Herzgewebe zu reparieren, wodurch möglicherweise die Herzfunktion verbessert und das Leben älterer Menschen verlängert wird. Das Alter ist ein erheblicher Risikofaktor für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson. Regenerative Ansätze auf Stammzellenbasis versprechen eine neuronale Reparatur und das Potenzial, das Fortschreiten dieser Erkrankungen zu verlangsamen.

Das Altern ist mit Veränderungen des Immunsystems verbunden, die die Wundheilung, die Gewebereparatur und die allgemeine Gesundheit beeinträchtigen können. Regenerative Ansätze zielen darauf ab, die Fähigkeit des Körpers zur Reparatur und Regeneration von Gewebe zu verbessern. Fortschritte bei Biomaterialien haben zur Entwicklung von Implantaten und Gerüsten geführt, die bei Gelenkersatz, Herz-Kreislauf-Verfahren und Geweberekonstruktion verwendet werden können und so älteren Patienten bessere Optionen bieten. Regenerative Medizin kann auf einzelne Patienten zugeschnitten werden und ihren individuellen Gesundheitszustand und ihre Bedürfnisse berücksichtigen, was für die alternde Bevölkerung besonders wichtig ist. Regenerative Therapien bieten das Potenzial, die Lebensqualität älterer Menschen zu verbessern, indem sie altersbedingte Gesundheitsprobleme angehen und ihr allgemeines Wohlbefinden steigern. Da die Lebenserwartung weiter steigt, besteht bei älteren Menschen ein wachsender Wunsch, einen aktiven und unabhängigen Lebensstil beizubehalten. Regenerative Medizin kann dies unterstützen, indem sie altersbedingte Gesundheitsprobleme anspricht und ein gesundes Altern fördert. Effektive regenerative Therapien können die langfristigen Gesundheitskosten im Zusammenhang mit altersbedingten Krankheiten senken, indem sie die Grundursachen angehen und möglicherweise den Bedarf an chronischen Medikamenten und wiederholten Operationen reduzieren. Die zunehmende Alterung der Bevölkerung hat die Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen in der regenerativen Medizin vorangetrieben, um die besonderen Gesundheitsbedürfnisse älterer Menschen zu erfüllen. Dieser Faktor wird die Nachfrage auf dem globalen Markt für Tissue Engineering und Regeneration beschleunigen

Wichtige Marktherausforderungen

Langer und teurer Entwicklungsprozess

Die Entwicklung regenerativer Therapien beginnt mit umfangreichen Forschungs- und präklinischen Tests, um die Sicherheit und Wirksamkeit der vorgeschlagenen Behandlungen zu verstehen. Diese Phase kann viele Jahre dauern und erhebliche finanzielle Ressourcen erfordern. Klinische Studien sind ein entscheidender Schritt im Entwicklungsprozess, um die Sicherheit und Wirksamkeit regenerativer Therapien beim Menschen nachzuweisen. Die Durchführung dieser Studien erfordert erhebliche Investitionen, dauert mehrere Jahre und erfordert die Einhaltung strenger behördlicher Vorschriften. Die Erlangung behördlicher Genehmigungen von Behörden wie der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) oder der Europäischen Arzneimittel-Agentur (EMA) ist ein langwieriger und kostspieliger Prozess. Unternehmen müssen strenge Standards erfüllen und umfassende Daten vorlegen, um die Sicherheit und Wirksamkeit ihrer Therapien nachzuweisen. Der Übergang von der Produktion im kleinen Labor zur Produktion im großen Maßstab kann eine Herausforderung sein. Die Gewährleistung einer konsistenten und kostengünstigen Produktion regenerativer Therapien ist eine komplexe Aufgabe. Die Aufrechterhaltung der Qualitätskontrolle und Standardisierung während des gesamten Herstellungsprozesses ist von entscheidender Bedeutung. Abweichungen können zu Produktinkonsistenzen führen und Risiken für die Patientensicherheit darstellen. Die Entwicklung regenerativer Therapien erfordert erhebliche finanzielle Ressourcen, einschließlich der Finanzierung von Forschung, klinischen Studien, Produktionsanlagen und der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Die Beschaffung dieses Kapitals kann für Startups und kleinere Unternehmen eine Eintrittsbarriere darstellen. Viele regenerative Therapien schaffen es nicht erfolgreich auf den Markt. Die hohe Ausfallrate bei klinischen Studien und die langen Zeitpläne tragen zu den Gesamtkosten der Entwicklung bei. Der lange Entwicklungsprozess kann zu Marktunsicherheiten führen. Bis eine Therapie auf den Markt kommt, können Veränderungen im Wettbewerbsumfeld oder sich entwickelnde klinische Standards ihren kommerziellen Erfolg beeinflussen.

Immunologische Kompatibilität

Wenn einem Patienten fremdes Gewebe oder künstlich hergestellte Organe transplantiert werden, besteht das Risiko einer Immunabstoßung. Das Immunsystem des Empfängers kann das transplantierte Gewebe als fremd erkennen und eine Immunreaktion auslösen, um es zu zerstören. Um das Risiko einer Abstoßung zu verringern, müssen Patienten häufig Immunsuppressiva einnehmen. Diese Medikamente unterdrücken das Immunsystem, um zu verhindern, dass es das transplantierte Gewebe angreift. Die langfristige Einnahme von Immunsuppressiva kann jedoch Nebenwirkungen haben und die Anfälligkeit des Patienten für Infektionen und andere gesundheitliche Probleme erhöhen. In einigen Fällen kann eine immunologische Inkompatibilität zu einer Wirt-Graft-Krankheit führen, bei der das Immunsystem des Empfängers das transplantierte Gewebe aggressiv angreift, was zu einem Transplantatversagen führt. Bei allogenen Therapien, bei denen Spendergewebe oder -zellen verwendet werden, besteht häufig ein Problem hinsichtlich der immunologischen Kompatibilität. Es kann schwierig sein, einen geeigneten Spender mit einem genau passenden Immunprofil zu finden, und selbst bei einer guten Übereinstimmung können Immunreaktionen auftreten. Das Erreichen immunologischer Kompatibilität ist ein wichtiger Aspekt der personalisierten Medizin bei regenerativen Therapien. Um Behandlungen auf das Immunsystem eines Individuums abzustimmen, sind umfangreiche Forschungen und ein Verständnis des Immunprofils des Patienten erforderlich. Selbst bei Immunsuppression kann es zu einer Wirt-Transplantat-Reaktion kommen. Diese Reaktion kann zu Gewebeschäden und in einigen Fällen zu einem Transplantatversagen führen. Einige Strategien der Gewebezüchtung und regenerativen Medizin zielen darauf ab, Strategien zu entwickeln, die nicht auf Spendergewebe oder -zellen angewiesen sind und so immunologische Kompatibilitätsprobleme umgehen. Hierzu gehört die Verwendung der eigenen Zellen des Patienten (autologe Therapien) oder universeller Spenderzellen.

Wichtige Markttrends

Personalisierte Medizin

Issue Engineering und regenerative Medizin zielen darauf ab, Therapien zu entwickeln, die auf die individuellen Bedürfnisse jedes Patienten zugeschnitten sind. Mit diesem Ansatz können individuelle Unterschiede in Bezug auf Gesundheit, Genetik und Krankheit berücksichtigt werden. Induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) werden aus den eigenen Zellen eines Patienten neu programmiert und können zur Erzeugung patientenspezifischer Gewebe und Organe verwendet werden. Dadurch wird das Risiko einer Immunabstoßung und einer Graft-versus-Host-Krankheit minimiert. Fortschritte in der Genomik und der molekularen Profilerstellung ermöglichen eine detaillierte Analyse der genetischen und molekularen Merkmale eines Patienten. Diese Informationen werden verwendet, um Behandlungsentscheidungen zu leiten und regenerative Therapien anzupassen. iPSCs und von Patienten stammende Zellen werden verwendet, um Krankheitsmodelle zu erstellen, sodass Forscher Krankheiten in einem patientenspezifischen Kontext untersuchen können. Dies ist wertvoll, um Krankheitsmechanismen zu verstehen und potenzielle Behandlungen zu testen. Personalisierte regenerative Therapien verringern das Risiko einer Immunabstoßung, da sie auf den eigenen Zellen des Patienten basieren. Dies minimiert den Bedarf an immunsuppressiven Medikamenten. Durch das Verständnis des genetischen und molekularen Profils eines Patienten können Ärzte die Wahl der Gewebezüchtung und regenerativer Therapien optimieren. Dies stellt sicher, dass die Behandlung für den einzelnen Patienten wahrscheinlicher wirksam und sicher ist. Die personalisierte Medizin ermöglicht es Ärzten, die Reaktion eines Patienten auf bestimmte Therapien vorherzusagen und hilft so dabei, den am besten geeigneten regenerativen Ansatz für ein besseres Ergebnis auszuwählen. Die personalisierte Medizin stellt den Patienten in den Mittelpunkt der Versorgung und legt den Schwerpunkt auf maßgeschneiderte Behandlungen, die die einzigartige Biologie, Vorlieben und Bedürfnisse des Patienten berücksichtigen. In einigen Fällen werden Begleitdiagnostika eingesetzt, um anhand des genetischen oder molekularen Profils eines Patienten die am besten geeignete regenerative Therapie zu ermitteln.

Segmentale Einblicke

Produkteinblicke

Im Jahr 2022 hatte das Segment Tissue Engineering den größten Anteil am globalen Markt für Tissue Engineering und Regeneration und es wird erwartet, dass dieser in den kommenden Jahren weiter wächst.

Anwendungseinblicke

Im Jahr 2022 hatte das Segment Orthopädie den größten Anteil am globalen Markt für Tissue Engineering und Regeneration und es wird erwartet, dass dieser in den kommenden Jahren weiter wächst.

Regionale Einblicke

Die Region Nordamerika dominiert den globalen Markt für Tissue Engineering und Regeneration im Jahr 2022. Nordamerika, insbesondere die Vereinigten Staaten und Kanada, verfügt über eine gut entwickelte und fortschrittliche Gesundheitsinfrastruktur. Dazu gehören hochmoderne Krankenhäuser, Forschungseinrichtungen und eine starke Medizingeräteindustrie, die ein förderliches Umfeld für Tissue Engineering und regenerative Medizin bieten. Nordamerika ist die Heimat vieler weltbekannter Universitäten und Forschungseinrichtungen, die Spitzenforschung im Bereich Tissue Engineering und regenerative Medizin betreiben. Diese Einrichtungen arbeiten oft mit dem privaten Sektor zusammen und fördern so Innovation und Entwicklung. Die Region beherbergt eine bedeutende Biotechnologie- und Pharmaindustrie mit zahlreichen Unternehmen, die sich mit der Entwicklung und Vermarktung regenerativer Therapien beschäftigen. Die Präsenz dieser Industrie trägt zu Fortschritten auf diesem Gebiet bei. Regierungsbehörden wie die National Institutes of Health (NIH) in den Vereinigten Staaten stellen erhebliche Mittel für die Forschung im Bereich regenerativer Medizin bereit. Diese finanzielle Unterstützung trägt dazu bei, Innovation und die Entwicklung neuer Therapien voranzutreiben. Nordamerika verfügt über einen gut etablierten Regulierungsrahmen für medizinische Produkte, einschließlich regenerativer Therapien. Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) spielt eine zentrale Rolle bei der Überwachung der Zulassung und Vermarktung dieser Therapien, die häufig mit klinischen Studien in der Region beginnen.

Neueste Entwicklungen

• Im März 2018 kündigte Organogenesis Inc., ein führender Akteur im Bereich der regenerativen Medizin mit Schwerpunkt auf der Entwicklung, Herstellung und Vermarktung fortschrittlicher Lösungen für die Wundversorgung sowie chirurgische Eingriffe und Sportmedizin, die Einführung einer neuen, praktischen 1,6-cm-Scheibengröße für sein Wundbehandlungsprodukt PuraPly Antimicrobial (AM) an. PuraPly® und PuraPly AM sind beide von der FDA 510(k) zugelassene Medizinprodukte der Klasse II, die für die Behandlung akuter und chronischer Wunden entwickelt wurden und ein breites Spektrum an Wundtypen abdecken, darunter Wunden partieller und vollschichtiger Dicke, Dekubitusgeschwüre, chirurgische Wunden, Traumawunden, venöse Geschwüre und diabetische Geschwüre. Diese Produkte sind in verschiedenen Größen erhältlich, um den Anforderungen von diverse Wundtypen. PuraPly AM verwendet eine innovative Technologie mit einer gereinigten nativen Kollagenmatrix, die mit Polyhexamethylenbiguanid (PHMB), einem wirksamen Breitband-Antibiotikum, angereichert ist. Diese einzigartige Kombination aus nativem Kollagen und PHMB bekämpft wirksam die Neubildung von Biofilmen und fördert gleichzeitig den Heilungsprozess für eine Vielzahl von Wunden, unabhängig von ihrer Schwere oder Dauer.
• Im Oktober 2020 hat 3M das PREVENA RESTOR AXIO FORM™ Inzisionsmanagementsystem vorgestellt, das speziell für die Behandlung postoperativer Einschnitte und der umgebenden Weichteilhülle im Rahmen der orthopädischen chirurgischen Reparatur von Frakturen der unteren Extremitäten entwickelt wurde. Das PREVENA RESTOR AXIO FORM™-System spielt eine Rolle bei der Stabilisierung der Einschnittstelle und des angrenzenden Weichgewebes, reduziert Ödeme und trägt zur Verbesserung der postoperativen Genesung bei. Dies ist die dritte Ergänzung des PREVENA RESTOR™-Therapieportfolios, das ursprünglich im Jahr 2019 eingeführt wurde, um die postoperative Versorgung zu optimieren und das Angebot von 3M im Bereich spezieller chirurgischer Lösungen zu erweitern. Das Hauptziel des PREVENARESTOR™-Inzisionsmanagementsystems besteht darin, chirurgische Einschnitte zu behandeln, die nach dem Verschluss mit Nähten oder Klammern weiterhin Drainage produzieren, indem eine versiegelte Umgebung geschaffen und eine Unterdruck-Wundtherapie zum Entfernen von Exsudaten verwendet wird.

Wichtige Marktteilnehmer

• Organogenesis Inc.
• Acelity LP Inc.
• Zimmer Biomet Holdings Inc.
• Stryker Corporation
• Integra LifeSciences Holdings Corporation
• Medtronic plc
• Smith & Nephew plc
• Athersys Inc.
• Vericel Corporation
• Osiris Therapeutics, Inc.