Markt für Nanopharmazeutika – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose, segmentiert nach Form (Liposomen, Polymermizellen, feste Lipidnanopartikel, Mikroemulsion, Nanoemulsion, Nanosuspension und andere), nach Anwendung (klinische Onkologie, Infektionskrankheiten und Herz-Kreislauf-Erkrankungen), nach Region und Wettbewerb, 2019–2029F

Marktübersicht

Der globale Markt für Nanopharmazeutika wurde im Jahr 2023 auf 54,38 Milliarden USD geschätzt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein beeindruckendes Wachstum mit einer CAGR von 9,74 % bis 2029 verzeichnen. Der Anstieg der Prävalenz chronischer Krankheiten, der zunehmende Bedarf an gezielter Medikamentenverabreichung und die Entwicklung der Nanotechnologie treiben das Wachstum des globalen Marktes für Nanopharmazeutika in den Prognosejahren voran. Aufgrund der Fähigkeit von Nanopharmazeutika, erhebliche pharmakologische Nutzlasten zu verkapseln, und ihrer geringen Toxizität wird erwartet, dass die Nachfrage nach Nanopharmazeutika steigen wird. Pharmazeutika auf Basis der Nanotechnologie können grundlegende Probleme der Pharmaindustrie lösen, wie etwa die Wasserlöslichkeit und Zielspezifität der Wirkstoffe. Die Nanotechnologie senkt letztlich die Kosten für die Entdeckung, Entwicklung und Gestaltung von Medikamenten. Nanopharmazeutika haben ein enormes Potenzial, die Mängel herkömmlicher Medikamente zu beheben, die aufgrund von Faktoren wie schlechter Wasserlöslichkeit, Toxizitätsbedenken, geringer Bioverfügbarkeit oder mangelnder Zielspezifität (z. B. Abgabe des Medikaments an eine bestimmte Gewebestelle) nicht effektiv formuliert werden konnten.

Wichtige Markttreiber

Zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten

Die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten wie Krebs, Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen treibt die Nachfrage nach Nanopharmazeutika an. Bei der Behandlung verschiedener Erkrankungen haben Nanopharmazeutika vielversprechende Ergebnisse gezeigt, und ihre Fähigkeit, Zellen oder Gewebe im Körper anzusprechen, macht sie zu einer vielversprechenden Alternative zu herkömmlichen Medikamentenverabreichungssystemen.

Nanopharmazeutika haben sich als bahnbrechende Neuerung erwiesen, wenn es darum geht, die therapeutische Wirksamkeit von Medikamenten bei chronischen Krankheiten zu verbessern. Durch die Verkapselung oder Anheftung von Medikamenten an Nanoträger konnten Forscher verschiedene Barrieren überwinden, die die Wirksamkeit herkömmlicher Medikamentenformulierungen einschränken. Darüber hinaus können in Nanopharmazeutika Systeme zur verzögerten Freisetzung integriert werden, die eine kontrollierte und verlängerte Medikamentenfreisetzung ermöglichen und so die Verabreichungshäufigkeit reduzieren. Diese Fortschritte haben den Weg für wirksamere Behandlungsmöglichkeiten für eine breite Palette von Krankheiten geebnet, von Krebs bis hin zu Infektionskrankheiten.

Laut den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) sind Herzkrankheiten in den Vereinigten Staaten die häufigste Todesursache bei Männern und Frauen, wobei in den Vereinigten Staaten alle 33 Sekunden ein Todesfall registriert wird. In den Vereinigten Staaten starben im Jahr 2021 etwa 695.000 Menschen an Herzkrankheiten, was 1 von 5 Todesfällen in den USA ausmacht. Zwischen 2018 und 2019 gaben die USA etwa 239,9 Milliarden USD für Herzkrankheiten aus, was die Kosten für verschreibungspflichtige Medikamente, Gesundheitsdienstleistungen und Einkommensverluste durch Todesfälle abdeckt.

In den letzten Jahren war die Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen einer der wichtigsten Bereiche des wissenschaftlichen und technischen Fortschritts. Insbesondere bei der Behandlung von Erkrankungen wie Hyperlipidämie, Bluthochdruck, Herzinfarkt, Schlaganfall und Thrombose wurden in den Bereichen Nanotechnologie und kontrollierte Medikamentenfreisetzung bedeutende Fortschritte erzielt. Die meisten blutdrucksenkenden Medikamente haben schwerwiegende Nachteile, darunter unzureichende Bioverfügbarkeit, kurze Halbwertszeit, geringe Durchlässigkeit und ungünstige Nebenwirkungen. Für die wirksame und sichere Verabreichung dieser Medikamente sind Verabreichungssysteme erforderlich, die eine niedrige Dosierungshäufigkeit, verbesserte Bioverfügbarkeit, erhöhte Selektivität und weniger unerwünschte Wirkungen bieten. Um diese Ziele zu erreichen, bieten einige auf Nanotechnologie basierende orale Verabreichungssysteme alternative Methoden, was die Verwendung von Nanopharmazeutika in der Pharmaindustrie begünstigt.

Steigende Nachfrage nach gezielten Medikamentenverabreichungssystemen

Einer der Hauptgründe für das Wachstum des Nanopharmazeutikamarkts ist der steigende Bedarf an gezielten Medikamentenverabreichungsmethoden. Gezielte Medikamentenverabreichungssysteme bieten gegenüber typischen Medikamentenverabreichungsmethoden mehrere Vorteile, darunter eine bessere Pharmakokinetik, eine höhere Bioverfügbarkeit und eine geringere Toxizität.

Nanopharmazeutika haben das Konzept der gezielten Medikamentenverabreichung revolutioniert und ermöglichen die selektive Verabreichung von Medikamenten an erkrankte Zellen oder Gewebe bei gleichzeitiger Minimierung ihrer Belastung gesunder Zellen. Dieser gezielte Ansatz verbessert nicht nur die therapeutische Wirksamkeit, sondern verringert auch die systemische Toxizität, die mit vielen herkömmlichen Medikamenten verbunden ist. Nanopartikel können so konstruiert werden, dass sie bestimmte Biomarker auf der Oberfläche erkrankter Zellen erkennen und so eine präzise Medikamentenabgabe an die betroffenen Stellen gewährleisten. Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit der Nanotechnologie erschließen Forscher neue Möglichkeiten für personalisierte Medizin und maßgeschneiderte Behandlungen.

Eine solche Formulierung von Curcumin wurde in einem Nanoemulsionssystem entwickelt, um die ungünstigen Löslichkeits- und Bioverfügbarkeitseigenschaften der Medikamente zu verringern. Curcumin hat in den letzten Jahren aufgrund seines breiten Spektrums an biologischen und pharmakologischen Wirkungen großes Interesse geweckt. Seine begrenzte Wasserlöslichkeit, schlechte Bioverfügbarkeit und sein schneller Stoffwechsel sind jedoch erhebliche Hindernisse für eine mögliche medizinische Verwendung. Daher haben Forscher daran gearbeitet, die biologische und pharmakologische Aktivität von Curcumin zu verbessern und gleichzeitig seine Nachteile durch wirksame Verabreichungstechniken, insbesondere Nanoverkapselung, zu überwinden. Bisher haben Forschungsanstrengungen und Daten aus der vorhandenen Literatur ein ausreichendes Potenzial von Nanoformulierungen von Curcumin (Nanocurcumin) gezeigt, das alle biologischen und pharmakologischen Wirkungen von Curcumin auf eine bisher nicht erreichbare Weise verstärkt.

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist Krebs die weltweit häufigste Todesursache und war im Jahr 2020 für etwa 10 Millionen Todesfälle verantwortlich, wobei Brustkrebs (2,26 Millionen Fälle) und Lungenkrebs (2,21 Millionen Fälle) die häufigste Todesursache sind.

Nanopharmaka können bei der molekularen Krebsdiagnostik helfen, indem sie Nanomaterialien erzeugen, die bestimmte krebsassoziierte Moleküle, sogenannte Tumorbiomarker, erkennen und ihre Visualisierung mithilfe verschiedener Bildgebungsverfahren ermöglichen und so eine gezielte Diagnose für weit verbreitete chronische Krankheiten ermöglichen.

Wachsende Investitionen in Forschung und Entwicklung

Wachsende Investitionen in Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Bereich Nanotechnologie eröffnen neue Wege für die Entwicklung von Nanopharmaka. Dies wird wahrscheinlich zur Herstellung effizienterer und gezielterer Arzneimittelverabreichungssysteme mit geringerer Toxizität und höherer therapeutischer Wirksamkeit führen.

Pharmaunternehmen setzen auf Nanotechnologie und Miniaturisierung, um die Identifizierung therapeutischer Ziele und die Entwicklung von Medikamenten zu verbessern. Tatsächlich wird das Pharmageschäft bereits von der Nanomedizin beeinflusst, der Verwendung von Nanotechnologie im Gesundheitswesen, insbesondere bei der Herstellung, Synthese und Verabreichung von „Nanopharmazeutika“. Materialien, deren Größe reduziert wurde, erhalten häufig neue mechanische, elektrische oder optische Eigenschaften. Insbesondere wenn ein Partikel kleiner wird, konzentriert sich ein größerer Prozentsatz seiner Atome auf seiner Oberfläche statt auf seinem Kern, wodurch das Partikel häufig reaktiver wird (als seine typischen „Massen“-Gegenstücke). Darüber hinaus wächst die Gesamtoberfläche des Partikels exponentiell, wenn die Partikelgröße abnimmt. Handelt es sich bei dem Partikel um ein Arzneimittel, korreliert die Erhöhung der Lösungsgeschwindigkeit und Sättigungslöslichkeit typischerweise mit einer Verbesserung der Arzneimittelwirkung in vivo.

Das EU-Rahmenprogramm Horizont 2020 hat das Projekt Phoenix finanziert, ein hochmodernes Nanomedizin-Projekt, das 2022 startete und an dem 11 Projektpartner aus der europäischen Wirtschaft und Wissenschaft beteiligt sind.

Durch ein regulatorisch gestützte Open Innovation Test Bed zielt das Projekt Phoenix darauf ab, aktuelle gute Herstellungspraktiken (GMPs) zu nutzen, um Nanopharmazeutika in größerem Maßstab zu entwickeln und diese Nanomedizin-Technologie aus dem Labor für Patienten zugänglich zu machen. Dieses Projekt kann sich insbesondere auf Verfahren beziehen, die bei der Produktentwicklung, beim Testen und bei der Sicherheit sowie bei der Skalierung und Kommerzialisierung helfen.

Technologische Fortschritte in der Nanotechnologie

Einer der Haupttreiber für das Wachstum des globalen Marktes für Nanopharmazeutika sind die kontinuierlichen Fortschritte in der Nanotechnologie. Bei der Nanotechnologie geht es um die Manipulation von Materie im Nanomaßstab, der typischerweise zwischen 1 und 100 Nanometern liegt. In der Pharmazie bietet die Nanotechnologie beispiellose Möglichkeiten, die Arzneimittelverabreichung zu verbessern, die therapeutische Wirksamkeit zu steigern und Nebenwirkungen zu minimieren.

Jüngste Durchbrüche in der Nanotechnologie haben zur Entwicklung neuartiger Arzneimittelverabreichungssysteme wie Nanopartikeln, Liposomen und Mizellen geführt, die eine gezielte Verabreichung von Therapeutika an bestimmte Zellen oder Gewebe ermöglichen. Diese Nanoträger können Medikamente einkapseln, vor Abbau schützen und kontrolliert freisetzen, wodurch die Medikamentenverteilung und Bioverfügbarkeit optimiert werden.

Darüber hinaus haben Fortschritte bei Nanomaterialien und Nanofertigungstechniken die Entwicklung und Herstellung multifunktionaler Nanopartikel mit einzigartigen Eigenschaften wie verbesserter Stabilität, verlängerter Zirkulationszeit und der Fähigkeit, biologische Barrieren zu überwinden, ermöglicht. Diese Innovationen haben den Anwendungsbereich von Nanopharmazeutika über traditionelle niedermolekulare Medikamente hinaus erweitert und umfassen nun auch Biologika, Nukleinsäuren und Gentherapien.

Da sich die Nanotechnologie aufgrund laufender Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen weiterentwickelt, nutzen Pharmaunternehmen diese technologischen Fortschritte zunehmend, um Nanopharmazeutika der nächsten Generation mit verbesserten therapeutischen Ergebnissen und weniger Nebenwirkungen zu entwickeln. Dieses unermüdliche Streben nach Innovation in der Nanotechnologie ist ein wichtiger Wachstumstreiber für den globalen Markt für Nanopharmazeutika.

Wichtige Marktherausforderungen

Herstellungskomplexität und Skalierbarkeit

Die Herstellung von Nanopharmazeutika erfordert eine präzise Kontrolle über Partikelgröße, Form, Zusammensetzung und Oberflächeneigenschaften, um Einheitlichkeit, Reproduzierbarkeit und gleichbleibende Qualität zu gewährleisten. Traditionelle Herstellungsverfahren sind jedoch möglicherweise nicht für die Herstellung von Arzneimittelverabreichungssystemen im Nanomaßstab geeignet, was zu Herausforderungen hinsichtlich Skalierbarkeit, Reproduzierbarkeit und Kosteneffizienz führt.

Viele Formulierungen für Nanopharmazeutika basieren auf ausgefeilten Methoden zur Nanopartikelsynthese wie Nanopräzipitation, emulsionsbasierten Verfahren und Bottom-up-Montageansätzen. Diese Verfahren beinhalten oft komplexe chemische Reaktionen, energiereiche Prozesse und Spezialgeräte, deren Skalierung für die kommerzielle Produktion zeitaufwändig, arbeitsintensiv und teuer sein kann. Darüber hinaus stellen die Aufrechterhaltung der Chargenkonsistenz und die Erfüllung gesetzlicher Anforderungen an Produktqualität und -reinheit weitere Herausforderungen für Hersteller von Nanopharmazeutika dar.

Regulierungshürden und Sicherheitsbedenken

Eine der größten Herausforderungen, die das Wachstum des globalen Marktes für Nanopharmazeutika behindern, ist die komplexe Regulierungslandschaft und die Sicherheitsbedenken im Zusammenhang mit Nanomedizin. Regulierungsbehörden weltweit, wie die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) und die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA), haben strenge Anforderungen an die Zulassung und Vermarktung von Nanopharmazeutika. Diese Vorschriften verlangen oft umfangreiche präklinische und klinische Daten, um die Sicherheit, Wirksamkeit und Qualität von Nanomedizinprodukten nachzuweisen.

Wichtige Markttrends

Ausweitung therapeutischer Anwendungen

Nanopharmazeutika haben ihre Vielseitigkeit bei der Bereitstellung einer breiten Palette von Therapeutika, darunter niedermolekulare Arzneimittel, Biologika, Nukleinsäuren und Gentherapien, für verschiedene Krankheitsbereiche unter Beweis gestellt. Ein Bereich mit raschem Wachstum ist die Anwendung der Nanotechnologie in der Onkologie, wo Nanopharmazeutika eine gezielte Abgabe von Chemotherapeutika an Tumorgewebe ermöglichen und gleichzeitig gesunde Zellen vor Schäden bewahren. Darüber hinaus können Nanoträger Multiresistenzmechanismen überwinden und die Pharmakokinetik von Krebsmedikamenten verbessern, wodurch ihre therapeutische Wirksamkeit gesteigert und Nebenwirkungen reduziert werden.

Über die Onkologie hinaus wird die Nanotechnologie zunehmend zur Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Infektionskrankheiten, neurologischen Erkrankungen und entzündlichen Erkrankungen erforscht. Nanopharmazeutika können die Blut-Hirn-Schranke umgehen, um Therapeutika an das zentrale Nervensystem abzugeben, biologische Barrieren überwinden, um infektiöse Krankheitserreger zu bekämpfen, und Immunreaktionen modulieren, um Entzündungen bei Autoimmunerkrankungen zu lindern.

Einsatz der Nanomedizin in Diagnostik und Bildgebung

Der Einsatz der Nanomedizin in Diagnostik und Bildgebung ist ein wichtiger Trend, der den globalen Markt für Nanopharmazeutika antreibt. Die Nanotechnologie bietet einzigartige Vorteile bei der Entwicklung von Kontrastmitteln, Bildgebungssonden und Diagnosewerkzeugen mit verbesserter Sensitivität, Spezifität und Multifunktionalität zur Erkennung und Charakterisierung von Krankheitsherden, zur Überwachung von Behandlungsreaktionen und zur Steuerung therapeutischer Eingriffe.

Kontrastmittel auf Basis von Nanopartikeln für medizinische Bildgebungsverfahren wie Magnetresonanztomographie (MRT), Computertomographie (CT) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET) bieten im Vergleich zu herkömmlichen Mitteln eine bessere Bildgebungsleistung und ermöglichen so eine frühere Krankheitserkennung und eine genauere Stadienbestimmung. Diese Kontrastmittel auf Basis von Nanopartikeln können mit Zielliganden oder Biomolekülen funktionalisiert werden, um sich selektiv in erkranktem Gewebe anzusammeln und so die Spezifität und Auflösung von Bildgebungsstudien zu verbessern.

Segmentelle Einblicke

Formeinblicke

Basierend auf der Form gehören Liposomen zu den dominierenden Formen auf dem globalen Markt für Nanopharmazeutika. Liposomen wurden umfassend erforscht, entwickelt und für verschiedene Anwendungen zur Verabreichung von Medikamenten vermarktet, was sie zu einem der am häufigsten verwendeten Nanoträger in der Pharmaindustrie macht.

Liposomen sind kugelförmige Vesikel, die aus Lipiddoppelschichten bestehen, die einen wässrigen Kern umgeben. Sie bieten mehrere Vorteile für die Verabreichung von Medikamenten, darunter die Fähigkeit, sowohl hydrophile als auch hydrophobe Medikamente einzukapseln, Medikamente vor Abbau zu schützen und durch Oberflächenmodifikationen gezielt bestimmte Gewebe oder Zellen anzusprechen. Liposomen sind biokompatibel, biologisch abbaubar und können so angepasst werden, dass die Freisetzungskinetik von Medikamenten kontrolliert wird. Dadurch eignen sie sich für eine breite Palette therapeutischer Anwendungen.

Einer der Schlüsselfaktoren, die zur Dominanz von Liposomen auf dem Markt für Nanopharmazeutika beitragen, ist ihre Vielseitigkeit. Liposomale Formulierungen werden erfolgreich zur Verabreichung von Chemotherapeutika, Antibiotika, Impfstoffen, Gentherapien und verschiedenen anderen Medikamenten eingesetzt. Mehrere liposomale Arzneimittelprodukte haben die behördliche Zulassung erhalten und werden kommerziell zur Behandlung von Krebs, Infektionskrankheiten, entzündlichen Erkrankungen und anderen Erkrankungen eingesetzt.

Anwendungseinblicke

Basierend auf dem Anwendungssegment dominiert die klinische Onkologie den globalen Markt für Nanopharmazeutika. Aufgrund der besonderen Herausforderungen, die mit der Krebsbehandlung verbunden sind, und der potenziellen Vorteile, die nanotechnologiebasierte Arzneimittelverabreichungssysteme bieten, ist die Onkologie ein Schwerpunktbereich für die Entwicklung und Anwendung von Nanopharmazeutika.

Nanopharmazeutika haben die Krebstherapie revolutioniert, indem sie die Einschränkungen der konventionellen Chemotherapie wie schlechte Löslichkeit, geringe Bioverfügbarkeit, unspezifische Zielausrichtung und systemische Toxizität überwunden haben. Nanoträger wie Liposomen, Polymermizellen und Nanopartikel können sich durch passive oder aktive Zielausrichtungsmechanismen gezielt in Tumorgewebe ansammeln, indem sie den Effekt der verbesserten Permeabilität und Retention (EPR) oder Oberflächenmodifikationen mit Zielliganden ausnutzen. Diese gezielte Arzneimittelverabreichung ermöglicht die Abgabe höherer Konzentrationen therapeutischer Wirkstoffe an Tumorzellen bei gleichzeitiger Minimierung der Belastung gesunden Gewebes, Verringerung von Nebenwirkungen und Verbesserung der Behandlungswirksamkeit. Nanopharmaka werden unter anderem für die Verabreichung von Chemotherapeutika, Immuntherapien, Therapien auf Nukleinsäurebasis und Bildgebungsmitteln bei der Behandlung verschiedener Krebsarten eingesetzt.

Darüber hinaus haben Strategien auf Basis der Nanotechnologie die Entwicklung multifunktionaler Nanoträger ermöglicht, die therapeutische und diagnostische Funktionen in einer einzigen Plattform integrieren können, wodurch theranostische Anwendungen in der Onkologie erleichtert werden. Theranostische Nanopharmaka ermöglichen die gleichzeitige Bildgebung von Tumoren und die gezielte Abgabe von Therapeutika, wodurch eine Echtzeitüberwachung der Behandlungsreaktionen und eine personalisierte Therapieoptimierung möglich werden.

Regionale Einblicke

Nordamerika entwickelt sich zur dominierenden Kraft auf dem globalen Markt für Nanopharmaka. Diese Dominanz wird mehreren Schlüsselfaktoren zugeschrieben, die die Region gemeinsam an die Spitze der Innovation, Entwicklung und Vermarktung von Nanopharmaka bringen.

Jüngste Entwicklungen

• Im April 2023 ging NanoPharmaceuticals Labs eine strategische Partnerschaft mit PLT HealthSolutions ein, um die globale Reichweite seiner zümXR-Inhaltsstoffe mit gezielter Freisetzung zu erweitern. Diese Zusammenarbeit zielt darauf ab, Kunden in die Lage zu versetzen, ein personalisiertes Energieprofil zu erstellen, das ihren spezifischen Anforderungen entspricht.

Wichtige Marktteilnehmer

• Merck & Co., Inc.
• Pfizer Inc.
• Novartis AG
• Abbott Laboratories Inc.
• GlaxoSmithKline plc
• Eli Lilly and Company
• Johnson & Johnson (J&J)
• Gilead Sciences, Inc.
• AstraZeneca plc
• Celgene Corporation