Mercado de vectores de expresión: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por tipo de huésped (vectores de expresión bacterianos, vectores de expresión de mamíferos, vectores de expresión de insectos, vectores de expresión de levaduras, otros), por aplicación (terapéutica, investigación, otros), por usuario final (farmacéutica y biotecnológi

Descripción general del mercado

El mercado global de vectores de expresión se valoró en USD 440,50 millones en 2022 y se prevé que experimente un crecimiento impresionante en el período de pronóstico con una CAGR del 5,10 % hasta 2028.

La expansión de la investigación y el desarrollo de la terapia génica es un impulsor importante. Los vectores de expresión son cruciales para administrar genes terapéuticos a las células de los pacientes en aplicaciones de terapia génica.

Impulsores clave del mercado

Expansión de la terapia génica

Los vectores de expresión sirven como vehículos cruciales de administración de genes en la terapia génica. Se utilizan para transportar genes terapéuticos a las células objetivo, lo que facilita la corrección de defectos genéticos o la introducción de genes terapéuticos para tratar diversas enfermedades. La terapia génica se ha expandido más allá de las enfermedades raras para incluir una amplia gama de aplicaciones terapéuticas, como el tratamiento del cáncer, los trastornos genéticos, las enfermedades neurológicas y las afecciones cardiovasculares. Cada aplicación puede requerir vectores de expresión personalizados para lograr una expresión y administración óptimas de los genes. El creciente número de ensayos clínicos de terapia génica y la aprobación de terapias génicas por parte de agencias reguladoras impulsan la demanda de vectores de expresión. Estos vectores son esenciales para producir genes terapéuticos utilizados en estudios clínicos y tratamientos comercializados. La investigación de la terapia génica a menudo exige vectores de expresión personalizados. Los investigadores y las empresas de biotecnología pueden requerir vectores que sean específicos para sus objetivos terapéuticos, lo que garantiza la administración precisa de genes y los niveles de expresión adecuados. Muchas terapias génicas se basan en vectores virales, como los vectores del virus adenoasociado (AAV) y los vectores lentivirales, para la administración de genes. El desarrollo y la comercialización de terapias génicas basadas en vectores virales han provocado un aumento en la demanda de estos vectores.

La investigación en curso en terapia génica requiere vectores de expresión para estudios preclínicos y experimentos de prueba de concepto. Estos vectores son indispensables para evaluar el potencial terapéutico de nuevos enfoques de terapia génica. La investigación de la terapia génica y los ensayos clínicos tienen un alcance global. A medida que más países y regiones invierten en investigación de terapia génica e infraestructura de atención médica, la demanda de vectores de expresión se extiende por todo el mundo. La terapia génica ha logrado avances significativos en el tratamiento de enfermedades raras, en las que el desarrollo de fármacos tradicionales puede resultar complicado. Estas terapias suelen depender de vectores de expresión para administrar genes correctivos a los pacientes. Los avances en las tecnologías de plataformas de terapia génica, como la edición génica CRISPR-Cas9, están impulsando la demanda de vectores de expresión que puedan administrar de manera eficiente componentes de edición génica a las células objetivo. Los resultados exitosos de ciertos tratamientos de terapia génica han aumentado la confianza en el enfoque. Este éxito ha alentado una mayor investigación, desarrollo e inversión en terapia génica, lo que lleva a una mayor demanda de vectores de expresión. Las agencias reguladoras han mostrado su voluntad de trabajar con los desarrolladores de terapia génica para llevar tratamientos innovadores al mercado. Este apoyo regulatorio refuerza el campo de la terapia génica y, por extensión, la demanda de vectores de expresión. Este factor ayudará en el desarrollo de los

Avances tecnológicos

Los avances en las técnicas de biología molecular han permitido la personalización y la ingeniería de vectores de expresión. Los investigadores pueden modificar los vectores para incluir promotores, potenciadores o elementos reguladores específicos adaptados a sus necesidades experimentales. Esta personalización permite un control preciso sobre los niveles de expresión génica. El desarrollo de una amplia gama de sistemas promotores ha supuesto un avance significativo. Los investigadores pueden elegir entre varios promotores, incluidos promotores constitutivos para una expresión estable, promotores específicos de tejido y promotores inducibles que responden a estímulos externos. Esta flexibilidad mejora la versatilidad de los vectores de expresión. Los vectores de expresión y los sistemas de células huésped mejorados han dado lugar a niveles más elevados de expresión de proteínas recombinantes. Esto es especialmente importante para producir productos biofarmacéuticos y proteínas de grado de investigación. Los vectores se han diseñado para facilitar la secreción de proteínas recombinantes en el medio de cultivo, simplificando los procesos de purificación de proteínas posteriores. El uso de etiquetas de fusión, como las etiquetas His, las etiquetas GST o las etiquetas de proteínas fluorescentes, se ha vuelto común en los vectores de expresión. Estas etiquetas ayudan en la purificación, localización y detección de proteínas. El desarrollo de vectores virales, como los vectores adenovirales y lentivirales, ha ampliado la gama de aplicaciones de los vectores de expresión. Estos vectores se utilizan en la terapia génica, el desarrollo de vacunas y la administración de genes terapéuticos. La integración de la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9 en vectores de expresión ha revolucionado el campo. Los investigadores ahora pueden usar vectores de expresión para administrar componentes CRISPR para una edición precisa del genoma. Los sistemas de expresión inducibles por tetraciclina permiten un control estricto de la expresión genética en respuesta a la presencia o ausencia de tetraciclina o sus análogos. Esta tecnología es valiosa para diversas aplicaciones de investigación y biofabricación. Los sistemas de expresión libres de células han surgido como alternativas a la expresión tradicional basada en células. Estos sistemas permiten una síntesis de proteínas rápida y de alto rendimiento sin la necesidad de células vivas. Los avances en biología sintética han llevado a la creación de vectores de expresión sintéticos con partes predecibles y estandarizadas. Estos vectores están diseñados para la construcción de circuitos biológicos y dispositivos genéticos. Los vectores de expresión basados en ARN, como las vacunas de ARNm, han ganado atención por su potencial en inmunoterapia y desarrollo de vacunas. Estos vectores pueden diseñarse para codificar proteínas terapéuticas o antígenos. Los avances en las líneas celulares huésped, incluidas las líneas celulares de mamíferos, las cepas de levadura y las cepas bacterianas, han mejorado la eficiencia y el rendimiento de la expresión de proteínas. Esto ha tenido un impacto significativo en la producción biofarmacéutica. Las técnicas de cribado de alto rendimiento se han integrado con la tecnología de vectores de expresión para agilizar la identificación de clones de expresión de alto rendimiento. Las herramientas computacionales y los algoritmos bioinformáticos ayudan en el diseño de vectores, la optimización y el análisis de datos. Estas herramientas ayudan a los investigadores a predecir y optimizar los resultados de la expresión genética. Los avances en los sistemas de administración de vectores, como la electroporación y la microinyección, han mejorado la eficiencia de la administración de genes y vectores a las células huésped. Este factor acelerará la demanda de

Aumento del desarrollo de vacunas

Los vectores de expresión se utilizan para producir antígenos, que son los componentes clave de las vacunas. Los antígenos pueden ser proteínas virales, proteínas de superficie bacterianas u otras moléculas inmunogénicas. Los vectores de expresión facilitan la expresión de estos antígenos en las células huésped, lo que permite su purificación e incorporación a las vacunas. Muchas vacunas modernas, conocidas como vacunas de subunidades recombinantes, se producen expresando proteínas virales o bacterianas específicas mediante vectores de expresión. Estas vacunas pueden ser más seguras y eficaces que las vacunas tradicionales contra el patógeno completo. Las vacunas de ARNm, como las desarrolladas para la COVID-19, se basan en vectores de expresión que contienen ARN mensajero sintético (ARNm) que codifica antígenos virales. Estos vectores de ARNm dan instrucciones a las células del cuerpo para que produzcan antígenos, lo que desencadena una respuesta inmunitaria. El éxito de las vacunas de ARNm ha impulsado la demanda de vectores de expresión adecuados para la producción de vacunas basadas en ARNm. Algunas vacunas utilizan vectores virales, que son virus modificados que llevan genes que codifican antígenos del patógeno objetivo. Estos vectores virales son esencialmente vectores de expresión y se utilizan para entregar el material genético necesario para la producción de antígenos dentro del huésped. Algunos ejemplos incluyen vectores adenovirales y vectores del virus de la estomatitis vesicular (VSV).

Los vectores de expresión están diseñados para una expresión de antígenos eficiente y de alto nivel, lo que garantiza que se produzcan suficientes antígenos para la fabricación de vacunas. Los investigadores pueden personalizar los vectores de expresión para optimizar la producción de antígenos específicos, lo que garantiza que la vacuna sea eficaz contra un patógeno o una variante en particular. Los vectores de expresión permiten un rápido desarrollo y producción de vacunas, lo que es fundamental durante las pandemias y los brotes emergentes de enfermedades infecciosas. La capacidad de expresar y probar antígenos rápidamente acelera el proceso de desarrollo de vacunas. Los vectores de expresión se utilizan para producir antígenos para una amplia gama de objetivos de vacunas, incluidos virus, bacterias, parásitos e incluso antígenos de cáncer para vacunas terapéuticas. Las herramientas computacionales ayudan en el diseño y la selección de vectores de expresión para una expresión óptima de antígenos. Esto ayuda a los investigadores a elegir el vector más adecuado para el desarrollo de vacunas. Los sistemas de vectores de expresión se pueden ampliar para producir grandes cantidades de antígenos necesarios para la producción masiva de vacunas. Esta escalabilidad es crucial para satisfacer la demanda mundial de vacunas. Los vectores de expresión se utilizan en investigaciones y estudios preclínicos para evaluar la inmunogenicidad y la seguridad de las vacunas candidatas antes de que avancen a los ensayos clínicos. Los vectores de expresión se pueden utilizar con varias células huésped, incluidas células bacterianas, de levadura, de insectos y de mamíferos, según la plataforma de producción de vacunas. Este factor acelerará la demanda del mercado global de vectores de expresión.

Principales desafíos del mercado

Preocupaciones de seguridad

Los vectores de expresión, en particular los utilizados en la terapia génica y la producción biofarmacéutica, deben cumplir con estrictas normas de bioseguridad. Es esencial garantizar que los vectores no representen riesgos para la salud humana o el medio ambiente. Se establecen niveles de bioseguridad y medidas de contención para evitar la liberación accidental o la exposición a organismos genéticamente modificados (OGM) y materiales biopeligrosos. El uso de vectores de expresión para la edición genética, como la tecnología CRISPR-Cas9, genera inquietudes sobre efectos fuera del objetivo y modificaciones genéticas no deseadas. Garantizar la precisión y la seguridad de los procedimientos de edición genética es un desafío crítico. La liberación de organismos genéticamente modificados al medio ambiente, incluso de forma no intencionada, puede tener consecuencias ecológicas. Son necesarios métodos adecuados de contención y eliminación para prevenir la contaminación ambiental. En la terapia génica, la integración de vectores de expresión en el genoma del huésped puede plantear riesgos de seguridad a largo plazo. La mutagénesis insercional, en la que la integración del vector altera la función normal de los genes, es un problema. En los productos biofarmacéuticos, la presencia de proteínas o antígenos relacionados con el vector en los productos terapéuticos puede desencadenar una respuesta inmunitaria en los pacientes, lo que genera problemas de seguridad y reduce la eficacia. Lograr la expresión específica de tejidos mediante vectores de expresión es un desafío, pero es fundamental para minimizar los efectos no deseados y garantizar la seguridad en las aplicaciones de terapia génica. Los vectores virales utilizados en la terapia génica pueden desencadenar respuestas inmunitarias en los pacientes. Las estrategias para mitigar la inmunogenicidad del vector son esenciales para mejorar la seguridad y la eficacia terapéutica.

Competencia en el mercado

El mercado de vectores de expresión ha experimentado un crecimiento e innovación sustanciales, lo que ha dado lugar a un mercado abarrotado. Esta saturación puede dificultar que los nuevos participantes se afiancen y que las empresas existentes mantengan su cuota de mercado. La intensa competencia puede generar presión sobre los precios, ya que las empresas se esfuerzan por ofrecer precios competitivos para atraer clientes. Esto puede reducir los márgenes de beneficio e impactar en la sostenibilidad financiera de las empresas. Las empresas deben invertir en investigación y desarrollo para diferenciar sus productos de vectores de expresión de los de la competencia. Las innovaciones, las características únicas y el rendimiento mejorado son fundamentales para seguir siendo competitivo. Construir y mantener la lealtad del cliente en un mercado competitivo puede ser un desafío. Las empresas deben brindar una excelente atención al cliente, productos de calidad y servicios de valor agregado para retener su base de clientes. La naturaleza global del mercado significa que las empresas pueden enfrentar la competencia de actores internacionales con diferentes estructuras de costos, entornos regulatorios y estrategias de mercado. El panorama competitivo puede conducir a disputas y desafíos de propiedad intelectual. Las empresas deben proteger su propia propiedad intelectual y abordar posibles problemas legales relacionados con patentes y licencias. El panorama competitivo puede involucrar fusiones y adquisiciones, que pueden conducir a una consolidación del poder de mercado entre unos pocos actores principales. Esto puede alterar la dinámica competitiva para las empresas más pequeñas.

Tendencias clave del mercado

Sostenibilidad ambiental

Las empresas de biotecnología están adoptando cada vez más prácticas de bioprocesamiento ecológico que reducen el impacto ambiental de la producción de vectores de expresión. Esto incluye la optimización de los procesos de fermentación para minimizar los residuos, el consumo de energía y el uso de recursos. Existe una creciente demanda de sistemas de vectores de expresión que sean respetuosos con el medio ambiente. Las empresas están desarrollando sistemas de vectores que utilicen menos recursos y generen menos residuos durante la producción. Los esfuerzos de investigación y desarrollo se centran en la creación de vectores biodegradables que se descompongan de forma natural después de su uso, lo que reduce la carga ambiental de la eliminación de vectores. Las empresas están explorando la obtención sostenible de materias primas utilizadas en la producción de vectores, como los componentes de los medios de crecimiento, para reducir la huella ambiental de la fabricación de vectores. Las inversiones en procesos e instalaciones de biofabricación energéticamente eficientes son cada vez más comunes. Esto reduce el consumo de energía durante la producción de vectores y contribuye a los objetivos de sostenibilidad. Las prácticas sostenibles tienen como objetivo minimizar la generación de residuos durante todo el proceso de producción de vectores. Esto incluye el reciclaje y la reutilización de materiales cuando sea posible. Las empresas están tomando medidas para medir y reducir la huella de carbono asociada con la producción y distribución de vectores. Esto puede implicar el uso de fuentes de energía renovables y la optimización de la logística del transporte.

Información segmentaria

Información sobre el tipo de huésped

En 2022, la mayor participación en el mercado global de vectores de expresión la tenía el segmento de vectores de expresión bacterianos y se prevé que siga expandiéndose en los próximos años.

Información sobre la aplicación

En 2022, la mayor participación en el mercado global de vectores de expresión la tenía el segmento terapéutico y se prevé que siga expandiéndose en los próximos años.

Información del usuario final

Farmacéutica y biotecnología

Información regional

La región de América del Norte domina el mercado global de vectores de expresión en 2022. América del Norte, en particular Estados Unidos, alberga una sólida industria biotecnológica y farmacéutica. Tiene una alta concentración de empresas biotecnológicas y farmacéuticas, instituciones de investigación y centros académicos dedicados a la ingeniería genética, la terapia génica y el desarrollo de productos biológicos. Esta concentración de experiencia y recursos impulsa la demanda de vectores de expresión. América del Norte es un centro global de investigación e innovación en las ciencias de la vida. Las principales universidades, como Harvard, MIT y Stanford, participan en investigaciones genéticas de vanguardia y a menudo dependen de vectores de expresión para sus estudios. La región se beneficia de una importante inversión y financiación para la investigación biotecnológica y genética. Las subvenciones gubernamentales, el capital de riesgo privado y la financiación institucional respaldan el desarrollo de tecnologías de vectores de expresión y aplicaciones relacionadas. América del Norte, especialmente Estados Unidos, lleva a cabo una cantidad sustancial de ensayos clínicos para productos biofarmacéuticos, terapias genéticas y vacunas. Estos ensayos a menudo utilizan vectores de expresión, lo que impulsa la demanda de producción y servicios de vectores.

Acontecimientos recientes

• En febrero de 2021, Catalent, un proveedor líder mundial de tecnologías avanzadas de administración de fármacos y soluciones de fabricación para productos farmacéuticos, biológicos, terapias celulares y genéticas, así como productos de salud para el consumidor, anunció oficialmente su adquisición de Delphi Genetics. Delphi Genetics, una organización de desarrollo y fabricación por contrato (CDMO) especializada en ADN plasmídico (pDNA) para terapias celulares y genéticas, tiene su sede en Gosselies, Bélgica. Además de esta adquisición, Catalent está introduciendo servicios de desarrollo y fabricación de ADN plasmídico en sus instalaciones de Rockville, Maryland. La incorporación de la tecnología de ADN plasmídico y las capacidades de fabricación representa un logro notable para Catalent Cell & Gene Therapy. El ADN plasmídico desempeña un papel fundamental en la mayoría de los procedimientos de producción de terapias génicas y terapias celulares mejoradas con genes. Al introducir estos servicios adicionales, las soluciones celulares y genéticas integrales de Catalent permitirán a los clientes reducir los riesgos y mejorar la eficiencia de sus proyectos durante todo el proceso de desarrollo.

Principales actores del mercado

• ThermoFisher Scientific, Inc.,
• Promega Corporation
• Agilent Technologies, Inc.
• Bio-Rad Laboratories Inc.
• QIAGEN NV
• Merck KGaA
• TAKARAHOLDINGS Inc.
• GenScriptCorp.
• QuestDiagnostics
• Addgene,Inc.