O Global Fragment Based Drug Discovery Estima-se que o mercado seja valorizado em USD 0.795 Bn em 2024 e é esperado alcançar USD 2.1 Bn de 2031, crescendo a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 15% de 2024 a 2031. Este crescimento significativo pode ser atribuído ao aumento da adoção de métodos baseados em fragmentos sobre o rastreamento de alta produtividade.

Espera-se que o mercado presuma um crescimento notável durante o período previsto. O aumento dos investimentos em R&D de empresas farmacêuticas para a descoberta de drogas, juntamente com a rápida adoção de rastreamento baseado em fragmentos sobre outros métodos tradicionais, são alguns fatores-chave que impulsionam o mercado. Além disso, a disponibilidade de tecnologias avançadas para determinação estrutural e caracterização de fragmentos tem impulsionado o crescimento do mercado ao longo dos anos.

Driver de mercado - Maiores taxas de sucesso e maior diversidade química na descoberta de drogas

Ao desenvolver novas drogas, as empresas farmacêuticas visam maximizar as taxas de sucesso, minimizando os riscos e custos durante o desenvolvimento. A descoberta de fármacos baseada em fragmentos fornece uma abordagem potente para conseguir isso, facilitando a identificação de novos sucessos com melhores qualidades químicas. Comparado à triagem tradicional de alta taxa que depende de moléculas inteiras, a triagem baseada em fragmentos emprega pequenos fragmentos de moléculas com menor peso molecular entre 100-300 Daltons. Estes fragmentos aumentaram o potencial de ligar promiscuamente a diferentes regiões das proteínas-alvo. Durante o rastreamento, quaisquer fragmentos demonstrando encadernação são então crescidos passo a passo para desenvolver moléculas como drogas otimizadas para interações com o alvo.

Este processo incremental de fragmentos crescentes traduz-se em taxas de sucesso maiores. Fragmentos fazem uso mais produtivo do espaço químico durante o rastreamento inicial, uma vez que sua estrutura simples permite uma exploração eficiente de potenciais locais de ligação em proteínas-alvo. Mesmo fragmentos de ligação fracos podem ser otimizados em leads fortes através de técnicas crescentes. As empresas farmacêuticas observaram taxas de sucesso até 10-15% para telas de fragmento, significativamente mais altas do que 1% normalmente visto com alta taxa de rastreamento de moléculas inteiras como drogas. A química adicional dos sucessos de rastreamento também promove a diversidade na matéria de chumbo gerada. A partir de diferentes fragmentos que ligam a diversos locais em uma proteína alvo produz andaimes de chumbo estruturalmente únicos sobre a pesquisa tradicional de um ou poucos pontos de partida.

As bibliotecas químicas expandidas do rastreamento reduzem ainda mais as chances de duplicar o trabalho dos concorrentes. Esta taxa de sucesso reforçada e diversidade aborda um grande desafio da descoberta de drogas - identificando novas estruturas moleculares terapêuticamente relevantes. Otimiza o uso de tempo e recursos gastos em estágios anteriores de pesquisa, avançando os sucessos de maior qualidade em fases de desenvolvimento posteriores. Para as empresas farmacêuticas, abordagens baseadas em fragmentos fornecem uma solução produtiva para mitigar as taxas de atrito compostos a jusante e maior probabilidade de sucesso clínico.

Expandir aplicações em áreas terapêuticas como oncologia

Tendo estabelecido sua capacidade de explorar eficientemente o espaço químico e gerar leads de qualidade, a descoberta de drogas baseada em fragmentos é cada vez mais aplicada em várias classes de doenças. Uma área terapêutica chave testemunhando a adoção crescente é a oncologia devido à crescente necessidade de novos tratamentos de câncer. Os tumores são geneticamente complexos com múltiplas vias disreguladas, contribuindo para o crescimento descontrolado e metástases. Isso acelerou a busca por terapias direcionadas que abordam vulnerabilidades específicas de câncer ou regimes de tratamento multipronged. Métodos baseados em fragmentos são bem adequados para pesquisas oncológicas com o objetivo de perturbar a sinalização maligna em sua fonte.

As informações de ligação precoce da triagem de fragmentos fornecem informações sobre a viabilidade de modular alvos de proteínas relacionados com a oncologia. Mesmo fragmentos de ligação fracos que podem não se traduzir diretamente para candidatos a drogas podem revelar pontos de bolso funcionais de interesse em proteínas alvo como quinases. Os esforços estão em curso para desenvolver inibidores da quinase potentes para bloquear o crescimento e os sinais de sobrevivência que conduzem inúmeros subtipos de cancro. O crescimento de fragmento pode produzir compostos seletivos direcionando mutações de câncer resistentes ao tratamento ou batendo seletivamente vários parentes envolvidos em redes de sinalização interligadas sustentando a progressão do tumor. Isso maximiza as chances de alcançar respostas clínicas mais duráveis.

Além das quinases, as aplicações continuam se expandindo para outros alvos de oncologia subexplorados, como interações proteica-proteína modulando o ciclo celular, apoptose, epigenética. O rastreio de fragmentos permite interrogar metódico estes "inrugáveis" mas nós cruciais em vias de cancro. Ele gera pontos de partida para o desenvolvimento de inibidores competitivos ou alostericos do substrato não facilmente encontrados através de abordagens convencionais. Isso amplia opções para regimes de combinação racionalmente projetados adicionando modos sinérgicos de matar células tumorais. Em geral, os métodos baseados em fragmentos fortalecem estrategicamente os pipelines de oncologia com candidatos pré-clínicas alvos que valem a pena validar em ensaios clínicos orientados por biomarcadores.

Desafio de Mercado - Custos elevados associados à descoberta de drogas baseada em fragmentos

Um dos principais desafios para o mercado global de descoberta de drogas baseadas em fragmentos é os altos custos associados ao processo. A descoberta de fármacos baseada em fragmentos envolve o rastreamento de grandes bibliotecas de fragmentos de baixo peso molecular para identificar hits iniciais que podem ser otimizados para potenciais candidatos a drogas. No entanto, desenvolver e rastrear essas bibliotecas de fragmentos é um esforço caro. Exige técnicas biofísicas sofisticadas, como cristalografia de raios-x, espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) e ressonância plasmônica superficial (SPR) para detectar interações entre fragmentos e proteínas-alvo. Além disso, a validação de batidas e fase de sucesso onde fragmentos são elaborados também incorre em custos substanciais. Estima-se que o desenvolvimento de uma nova droga utilizando uma abordagem baseada em fragmentos tenha custado mais de 2 bilhões de dólares, tornando-a inacessível para muitas pequenas empresas farmacêuticas e de biotecnologia. Além disso, manter a infraestrutura de última geração e pessoal qualificado para triagem de fragmentos também contribui para o aumento das despesas operacionais. Embora a abordagem tenha potencial para melhorar as taxas de sucesso e otimizar as propriedades como drogas em estágios iniciais, os altos custos representam um desafio significativo para a adoção generalizada desta técnica, especialmente em áreas terapêuticas com menor potencial comercial.

Oportunidade de mercado - Crescimento de Técnicas Biofísicas em Descoberta de Drogas

Uma das principais oportunidades para o mercado global de descoberta de drogas baseadas em fragmentos é o crescimento de técnicas biofísicas. Como mencionado anteriormente, métodos biofísicos como cristalografia de raios X, espectroscopia NMR e SPR desempenham um papel crucial na detecção de batidas de fragmento, permitindo caracterização de interações moleculares. Nos últimos anos, houve avanços tecnológicos significativos nessas técnicas, permitindo a melhoria das taxas de aquisição de dados e sensibilidade. Por exemplo, novas gerações de espectrômetros de NMR e equipamentos de cristalografia melhoraram os recursos automatizados de triagem de fragmentos. Além disso, métodos analíticos como calorimetria de titulação isotérmica (ITC) e ensaios de mudança térmica (ThermoFluor) também estão sendo cada vez mais usados como técnicas complementares. O crescimento dessas técnicas fez triagem de fragmentos para uma ampla gama de alvos e bibliotecas viáveis e mais rentáveis. Também facilitou a elaboração de batidas, permitindo o design baseado na estrutura. Espera-se que a evolução contínua das ferramentas biofísicas otimize ainda mais o fluxo de trabalho baseado em fragmentos e o torne uma abordagem cada vez mais atraente para a descoberta de drogas. Esta crescente capacidade técnica apresenta uma oportunidade considerável para o crescimento do mercado global de descoberta de drogas baseada em fragmentos.

Colaboração e parceria: As empresas têm extensivamente parceria e colaboraram com os principais institutos de pesquisa, empresas farmacêuticas/biotectivas e organizações de pesquisa contratual para avançar seus programas de descoberta de drogas baseados em fragmentos. Por exemplo, a Astex Pharmaceuticals colaborou com a GlaxoSmithKline em 2005 para desenvolver novos medicamentos de oncologia usando sua tecnologia Pyramid. Esta parceria foi altamente bem sucedida e levou à descoberta e desenvolvimento de vários candidatos clínicos.

Melhoria e aquisições de tecnologia: Os principais jogadores investiram significativamente no aprimoramento de suas capacidades em áreas como biofísica, química computacional e design de drogas baseado em estrutura para complementar plataformas de rastreamento de fragmentos. Em 2016, a Pfizer adquiriu a Anacor Pharmaceuticals conhecida por suas capacidades de descoberta de drogas baseadas em fragmentos por US$ 5,2 bilhões. A aquisição ajudou a impulsionar o portfólio de R&D da Pfizer.

Foco em áreas terapêuticas de alto valor: As empresas concentram seus esforços de triagem de fragmentos na identificação de hits para alvos complexos e de alto valor em oncologia, neurociência e doenças genéticas raras onde abordagens tradicionais têm limitações. Por exemplo, SomaLogic usa sua plataforma de rastreio de fragmentos SOMAscan para descobrir moléculas para receptores acoplados de proteína G difíceis e alvos de canal iônico em câncer e doenças neurológicas.

Construir bibliotecas de fragmentos abrangentes: Os jogadores monitoram extensamente grandes bibliotecas compostas contendo centenas de milhares de fragmentos diversos para maximizar a identificação de hits. Em 2015, Astex relatou rastreamento de mais de 350.000 fragmentos para identificar leads para múltiplos alvos de oncologia. O extenso rastreamento ajudou Astex a descobrir vários candidatos clínicos.

Essas abordagens estratégicas ajudaram os líderes globais a avançar seu pipeline, acelerar as linhas de tempo de descoberta de drogas e alcançar o sucesso clínico e comercial. As colaborações estimam que o mercado cresça em um CAGR de mais de 11,6% a 2025, já que as empresas adotam cada vez mais a FBDD para superar desafios na descoberta tradicional de drogas.

Por Componente - Os avanços nas técnicas de caracterização biofísica impulsionam o crescimento no segmento de técnicas biofísicas

Em termos de Por Componente, as Técnicas Biofísicas contribuem para a maior parte do mercado que possui avanços tecnológicos contínuos nesta área. As técnicas biofísicas fornecem informações diretas sobre interações biomoleculares e são cruciais para a triagem de fragmentos. O desenvolvimento de ferramentas biofísicas sofisticadas que oferecem recursos de alta produtividade a custos mais baixos aumentou sua participação na descoberta de drogas. Por exemplo, a ressonância de plasmão superficial (SPR) evoluiu tremendamente ao longo dos anos, tornando-se um mainstay para determinar afinidades de ligação. A disponibilidade de sistemas SPR emparelhado com chips biosensor mais recentes e software de automação tem feito o método altamente amenable para triagem de fragmentos. A espectroscopia NMR também alcançou novas alturas com otimização de parâmetros experimentais e máquinas NMR melhoradas equipadas com resistências de campo e sondas de fluxo aprimoradas. Tais melhorias têm a capacidade aumentada de NMR para entregar dados de alta qualidade em impactos de fragmento rapidamente. Indo para a frente, refinamento adicional de ferramentas e métodos biofísicos através da automação, detecção livre de rótulos, e recursos analíticos aprimorados é esperado para aumentar sua utilidade, alimentando a expansão do segmento.

Por Aplicação- Alta prevalência e carga econômica de doenças oncológicas impulsionam a demanda de aplicações oncológicas

Em termos de Por Application, a Oncologia contribui para a maior parte da comercialização para aumentar a incidência e a pedágio socioeconômico do câncer em todo o mundo. De acordo com estimativas da OMS, os casos de câncer são projetados para aumentar em mais de 70% nas próximas duas décadas globalmente. As abordagens baseadas em fragmentos são amplamente aplicadas em projetos de oncologia, pois permitem a identificação de matéria química nova com novos mecanismos de ação para lidar com a complexidade do câncer e combater a resistência. Além disso, os principais drivers de câncer continuam sendo importantes alvos moleculares para campanhas baseadas em fragmentos, pois oferecem viabilidade sobre drogas convencionais. As empresas de biofarma estão explorando agressivamente fragmentos contra alvos complexos de oncologia, como KRAS, MYC, Hedgehog Pathway proteins e moduladores epigenéticos. O foco de R&D sustentado no câncer, juntamente com o aumento do número de pacientes e a carga de saúde, torna a oncologia uma importante área de aplicação para estratégias baseadas em fragmentos, impulsionando o crescimento do segmento.

Por meio de iniciativas de descoberta de drogas baseadas em fragmento por instituições acadêmicas e parcerias público-privadas estimulam a demanda de organizações acadêmicas e de pesquisa

Em termos de By End-user, Academic & Research Instituições contribui para a maior parte do mercado. Várias universidades de alto nível e órgãos de pesquisa financiados pelo governo em grandes mercados iniciaram centros de rastreamento baseados em fragmentos em parceria com empresas farmacêuticas e fornecedores de tecnologia. Por exemplo, o Consórcio de Genômica Estrutural opera plataformas de triagem de fragmentos com automação na Universidade de Toronto e Oxford. Da mesma forma, vários laboratórios nacionais dos EUA realizam programas colaborativos de triagem de fragmentos. Além disso, grandes esforços de consórcios como o Fragment Screening Consortium reúne laboratórios acadêmicos da Europa e da Ásia para realizar triagem de fragmentos em centenas de alvos. Tais iniciativas aumentaram a participação acadêmica e a experiência na área. A disponibilidade de infraestrutura de última geração, ênfase crescente na pesquisa pré-clínica, e o aumento do apoio através de subsídios e parcerias continuam a impulsionar a demanda por soluções baseadas em fragmentos do fim acadêmico do mercado.

Os principais jogadores que operam no Global Fragment Based Drug Discovery Market incluem Emerald BioStructures, Inc., Crown Bioscience, Vernalis Research, Sygnature Discovery, Shanghai ChemPartner, SARomics Biostructures, Red Glead Discovery, Domainex, CRELUX, ComInnex, Creative Biolabs, ChemAxon, 2bind, Amgen e University of California, San Francisco.