Il Global Fragment Based Drug Discovery Si stima che il mercato sia valutato USD 0.795 Bn nel 2024 e si prevede di raggiungere USD 2.1 Bn entro il 2031, crescendo ad un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 15% dal 2024 al 2031. Questa crescita significativa può essere attribuita all'aumento dell'adozione di metodi basati sul frammento su screening ad alto rendimento.

Il mercato dovrebbe testimoniare una notevole crescita nel periodo previsto. L'aumento degli investimenti R&D da parte di aziende farmaceutiche per la scoperta della droga, insieme alla rapida adozione di screening basato sul frammento su altri metodi tradizionali, sono alcuni fattori chiave che guidano il mercato. Inoltre, la disponibilità di tecnologie avanzate per la determinazione strutturale e la caratterizzazione dei frammenti ha spinto la crescita del mercato nel corso degli anni.

Driver di mercato - tassi di successo più elevati e una maggiore diversità chimica nella scoperta della droga

Quando si sviluppano nuovi farmaci, le aziende farmaceutiche mirano a massimizzare i tassi di successo, riducendo al minimo i rischi e i costi durante lo sviluppo. La scoperta della droga basata sul frammento fornisce un approccio potente per raggiungere questo obiettivo facilitando l'identificazione di nuovi colpi con qualità chimiche migliorate. Rispetto alla tradizionale screening ad alto rendimento che si basa su molecole intere, lo screening basato sul frammento impiega piccoli frammenti molecolari con un peso molecolare inferiore tra 100-300 Daltons. Questi frammenti hanno aumentato il potenziale per legare promiscuamente a diverse regioni delle proteine di destinazione. Durante lo screening, i frammenti che dimostrano il legame sono poi cresciuti passo per sviluppare molecole simili alla droga ottimizzate per le interazioni con l'obiettivo.

Questo processo incrementale di frammenti in crescita si traduce in tassi di successo più elevati. I frammenti rendono più produttivo l'uso dello spazio chimico durante lo screening iniziale poiché la loro struttura semplice consente un'esplorazione efficiente delle potenziali posizioni di legame sulle proteine di destinazione. Anche i frammenti di legame deboli possono essere ottimizzati in cavi forti attraverso tecniche di crescita. Le aziende farmaceutiche hanno osservato i tassi di successo fino al 10-15% per gli schermi di frammentazione, significativamente superiore all'1% generalmente visto con l'alta proiezione di throughput di molecole intere simili alla droga. La chimica aggiuntiva dei colpi di screening aumenta anche la diversità nella materia di piombo generata. A partire da diversi frammenti vincolanti a diversi siti su una proteina di destinazione produce impalcature di piombo strutturalmente uniche sopra la ricerca tradizionale da uno o pochi punti di partenza.

Le librerie chimiche espanse dalla proiezione riducono ulteriormente le possibilità di duplicare il lavoro dei concorrenti. Questo aumento del tasso di successo e della diversità affronta una grande sfida della scoperta della droga - identificare nuove strutture molecolari terapeuticamente rilevanti. Ottimizzare l'uso di tempo e risorse spesi nelle fasi precedenti della ricerca, promuovendo colpi di qualità superiore nelle fasi successive di sviluppo. Per le aziende farmaceutiche, gli approcci basati su frammenti forniscono una soluzione produttiva per mitigare i tassi di attrizione composti a valle e una maggiore probabilità di successo clinico.

Espansione di applicazioni in aree terapeutiche come oncologia

Avendo stabilito la sua capacità di esplorare in modo efficiente lo spazio chimico e generare piombo di qualità, la scoperta di droga basata sul frammento è sempre più applicata in varie classi di malattia. Un'area terapeutica chiave che testimonia l'adozione è oncologia a causa della crescente necessità di nuovi trattamenti per il cancro. I tumori sono geneticamente complessi con molteplici percorsi disregolati che contribuiscono alla crescita incontrollata e alla metastasi. Questo ha accelerato la ricerca di terapie mirate che affrontano specifiche vulnerabilità del cancro o regimi di trattamento multipronged. I metodi basati sul frammento sono adatti per la ricerca oncologica che mira a interrompere il segnale maligno alla sua fonte.

Le prime informazioni vincolanti dallo screening del frammento forniscono informazioni sulla fattibilità della modulazione degli obiettivi proteici correlati all'oncologia. Anche i frammenti vincolanti deboli che non possono tradurre direttamente ai candidati alla droga possono rivelare punti tascabili funzionali di interesse sulle proteine target come le chinasi. Gli sforzi sono in corso per sviluppare potenti inibitori della chinasi per bloccare la crescita e i segnali di sopravvivenza che guidano numerosi sottotipi del cancro. La crescita del frammento può produrre composti selettivi che mirano a mutazioni tumorali resistenti al trattamento o che colpiscono selettivamente più chinasi coinvolte in reti di segnalazione interconnesse che sostengono la progressione del tumore. Questo massimizza le possibilità di ottenere risposte cliniche più durevoli.

Oltre alle chinasi, le applicazioni continuano ad espandersi ad altri obiettivi oncologici sottovalutati come le interazioni della proteina-proteina che modulano il ciclo cellulare, l'apoptosi, l'epigenetica. Lo screening del frammento permette di interrogare metodicamente questi nodi "incontrabili" ma cruciali nelle vie del cancro. Genera punti di partenza per lo sviluppo di inibitori substrati-competitivi o allosterici non facilmente riscontrabili attraverso approcci convenzionali. Questo amplia le opzioni per i regimi combinati disegnati razionalmente aggiungendo modi sinergici di uccidere le cellule tumorali. Complessivamente, i metodi basati sul frammento rafforzano strategicamente le tubazioni di oncologia con candidati preclinici mirati che valgono la validazione in studi clinici a biomarca.

Market Challenge - costi elevati associati alla scoperta di farmaci a base di frammento

Una delle principali sfide per il mercato globale di scoperta della droga basata sul frammento è l'alto costo associato al processo. La scoperta della droga basata sul frammento comporta la proiezione di grandi librerie di frammenti di peso molecolare basso per identificare i primi colpi che possono essere ottimizzati in potenziali candidati alla droga. Tuttavia, lo sviluppo e lo screening di queste librerie di frammento è un tentativo costoso. Richiede sofisticate tecniche biofisiche come la cristallografia a raggi x, la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) e la risonanza superficiale del plasmon (SPR) per rilevare le interazioni tra frammenti e proteine di destinazione. Inoltre, la validazione del colpo e la fase di avvio in cui i frammenti vengono elaborati comportano anche costi sostanziali. Lo sviluppo di un nuovo farmaco che utilizza l'approccio basato sul frammento è stimato a costi superiori a 2 miliardi di dollari, rendendolo inaccessibile per molte piccole aziende farmaceutiche e biotecnologiche. Inoltre, il mantenimento dell'infrastruttura all'avanguardia e il personale qualificato per lo screening dei frammenti contribuiscono anche ad aumentare le spese operative. Mentre l'approccio ha il potenziale per migliorare i tassi di successo e ottimizzare le proprietà farmacologiche nelle prime fasi, gli alti costi rappresentano una sfida significativa per l'adozione diffusa di questa tecnica, soprattutto nelle aree terapeutiche con minor potenziale commerciale.

Opportunità di mercato - Crescita di tecniche biofisiche nella scoperta della droga

Una delle principali opportunità per il mercato globale della scoperta della droga basata sul frammento è la crescita delle tecniche biofisiche. Come accennato in precedenza, i metodi biofisici come la cristallografia a raggi X, la spettroscopia NMR e la SPR svolgono un ruolo cruciale nel rilevamento di colpi di frammentazione consentendo la caratterizzazione delle interazioni molecolari. Negli ultimi anni ci sono stati significativi progressi tecnologici in queste tecniche, consentendo una migliore acquisizione dei dati e sensibilità. Ad esempio, le nuove generazioni di spettrometri NMR e apparecchiature di cristallografia hanno migliorato le capacità di screening automatico dei frammenti. Inoltre, i metodi analitici come la calorimetria della titolazione isotermica (ITC) e le analisi del cambiamento termico (ThermoFluor) sono sempre più utilizzati come tecniche complementari. La crescita di queste tecniche ha reso possibile lo screening dei frammenti per una più ampia gamma di obiettivi e librerie e più conveniente. Ha anche facilitato l'elaborazione di colpi consentendo il design basato sulla struttura. La continua evoluzione degli strumenti biofisici dovrebbe ottimizzare ulteriormente il flusso di lavoro basato sul frammento e renderlo un approccio sempre più attraente per la scoperta della droga. Questa crescente capacità tecnica presenta una notevole opportunità per la crescita del mercato globale di scoperta della droga basata sul frammento.

Collaborazione e partenariato: Le aziende hanno ampiamente collaborato e collaborato con i principali istituti di ricerca, società farmaceutiche/biotecniche e organizzazioni di ricerca contrattuali per far progredire i loro programmi di scoperta di droga basati sul frammento. Ad esempio, Astex Pharmaceuticals ha collaborato con GlaxoSmithKline nel 2005 per sviluppare nuovi farmaci oncologici utilizzando la sua tecnologia Pyramid. Questa partnership è stata di grande successo e ha portato alla scoperta e allo sviluppo di più candidati clinici.

Miglioramento tecnologico e acquisizioni: I principali attori hanno investito in modo significativo nel migliorare le loro capacità in settori come la biofisica, la chimica computazionale e la struttura basata sulla progettazione della droga per integrare le piattaforme di screening dei frammenti. Nel 2016, Pfizer ha acquisito Anacor Pharmaceuticals noto per le sue capacità di scoperta di droga basate sul frammento per 5,2 miliardi di dollari. L'acquisizione ha contribuito a incrementare il portafoglio R&D di Pfizer.

Focus sulle aree terapeutiche ad alto valore: Le aziende concentrano i loro sforzi di screening del frammento sull'identificazione di colpi per obiettivi complessi e di alto valore in oncologia, neuroscienze e malattie genetiche rare dove gli approcci tradizionali hanno limitazioni. Ad esempio, SomaLogic utilizza la sua piattaforma di screening del frammento SOMAscan per scoprire molecole per recettori accoppiati G-proteina e obiettivi del canale ionico in cancro e malattie neurologiche.

Costruisci librerie complete di frammenti: I giocatori schermano ampiamente grandi librerie composte contenenti centinaia di migliaia di frammenti diversi per massimizzare l'identificazione dei colpi. Nel 2015, Astex ha segnalato la proiezione di oltre 350.000 frammenti per identificare i lead per più obiettivi oncologici. La vasta proiezione ha aiutato Astex a scoprire più candidati clinici.

Questi approcci strategici hanno aiutato i leader globali ad avanzare la loro pipeline, accelerare i tempi di scoperta della droga e raggiungere il successo clinico e commerciale. Le collaborazioni stimano che il mercato cresca ad un CAGR di oltre l'11,6% fino al 2025 come le aziende adottano sempre più FBDD per superare le sfide nella scoperta della droga tradizionale.

Per componente - I progressi nelle tecniche di caratterizzazione biofisica spingono la crescita nel segmento delle tecniche biofisiche

In termini di By Component, le Tecniche Biofisiche contribuiscono alla quota più alta del mercato che possiede continui progressi tecnologici in questo settore. Le tecniche biofisiche forniscono informazioni dirette sulle interazioni biomolecolari e sono cruciali per lo screening dei frammenti. Lo sviluppo di strumenti biofisici sofisticati che offrono capacità di alto rendimento a costi inferiori ha aumentato la loro assunzione nella scoperta della droga. Per esempio, la risonanza superficiale del plasmone (SPR) si è evoluta enormemente nel corso degli anni, diventando un pilastro per determinare le affinità vincolanti. La disponibilità di sistemi SPR abbinati a nuovi chip biosensori e software di automazione ha reso il metodo altamente utilizzabile per lo screening dei frammenti. Anche la spettroscopia NMR ha raggiunto nuove altezze con ottimizzazione dei parametri sperimentali e migliorato le macchine NMR dotate di potenziate resistenze di campo e sonde di flusso. Tali miglioramenti hanno aumentato la capacità NMR di fornire dati di alta qualità su colpi di frammentazione rapidamente. Andando avanti, ulteriore raffinatezza di strumenti e metodi biofisici attraverso l'automazione, il rilevamento senza etichette, e le capacità analitiche potenziate è previsto per aumentare la loro utilità, alimentando l'espansione del segmento.

Con l'applicazione- Alta prevalenza e l'onere economico delle malattie oncologiche spingono la domanda da applicazioni oncologiche

In termini di applicazione, Oncology contribuisce la quota più alta del mercato a causa dell’aumento dell’incidenza e del pedaggio socio-economico del cancro in tutto il mondo. Secondo le stime di WHO, i casi di cancro sono previsti per aumentare di oltre il 70% nei prossimi due decenni a livello globale. Gli approcci basati sul frammento sono ampiamente applicati nei progetti di oncologia in quanto consentono l'identificazione di materia chimica nuova con nuovi meccanismi di azione per affrontare la complessità del cancro e affrontare la resistenza. Inoltre, i principali conducenti di cancro continuano ad essere importanti obiettivi molecolari per le campagne basate sul frammento, in quanto offrono la fattibilità rispetto ai farmaci convenzionali. Le aziende biofarmaceutiche stanno esplorando aggressivamente frammenti contro obiettivi di oncologia complessi come KRAS, MYC, Hedgehog pathway proteins e modulatori epigenetici. L'attenzione sulla R&D e l'aumento dei numeri dei pazienti e l'onere sanitario rendono l'oncologia un'area di applicazione importante per le strategie basate sul frammento, guidando la crescita del segmento.

Iniziative di scoperta di droga basate sul frammento da parte di istituzioni accademiche e partenariati pubblici-privati stimolano la domanda da parte di organizzazioni accademiche e di ricerca

In termini di By End-user, Academic & Research Institutions contribuisce la quota più alta del mercato. Numerose università di alto livello e organismi di ricerca finanziati dal governo nei principali mercati hanno avviato centri di screening basati sul frammento in collaborazione con aziende farmaceutiche e fornitori di tecnologia. Ad esempio, il consorzio di genomica strutturale gestisce piattaforme di screening dei frammenti con automazione presso l'Università di Toronto e Oxford. Allo stesso modo, più laboratori nazionali degli Stati Uniti conducono programmi di screening del frammento collaborativo. Inoltre, grandi sforzi di consorzi come il Fragment Screening Consortium riuniscono laboratori accademici provenienti dall'Europa e dall'Asia per eseguire lo screening dei frammenti su centinaia di obiettivi. Tali iniziative hanno aumentato la partecipazione e l'esperienza accademica nella zona. La disponibilità di infrastrutture all'avanguardia, la crescente enfasi sulla ricerca preclinica e l'aumento del sostegno attraverso sovvenzioni e partenariati continuano a guidare la domanda di soluzioni basate sul frammento dalla fine accademica del mercato.

I principali attori che operano nel Global Fragment Based Drug Discovery Market includono Emerald BioStructures, Inc., Crown Bioscience, Vernalis Research, Sygnature Discovery, Shanghai ChemPartner, SARomics Biostructures, Red Glead Discovery, Domainex, CRELUX, ComInnex, Creative Biolabs, ChemAxon, 2bind California, Francisco Amgen e University.