計算生物学(Computational Biology)とは、コンピュータ科学、統計学、数学を用いて生物学的問題を解決する方法を学ぶ科学分野のことである。ゲノム・遺伝学、生物物理学、細胞生物学、生化学、進化学など、幅広い生物学分野が計算生物学に含まれる。
計算生物学の主な種類は、自社市場と受託市場である。社内市場は、企業内で行われる計算生物学的ソリューションの販売から成る。企業は自社の従業員と時間を使って、融資や仲介などの事業活動を行う。適用される様々なツールは、データベース、インフラストラクチャー(ハードウェア)、解析ソフトウェアやサービスで、細胞や生物学的シミュレーション、創薬や疾患モデリング、臨床試験などのアプリケーションで使用される。計算生物学を採用している産業は、研究、製薬産業、商業アプリケーションである。
なお、この市場の見通しは、世界的な貿易関係や関税の急激な変化によって影響を受けている。本レポートは、改訂された予測や定量化された影響分析を含む最新の状況を反映するため、納品前に更新される予定である。報告書の「提言」と「結論」のセクションは、目まぐるしく変化する国際環境に対応する事業体の戦略を示すために更新される予定である。
2025年春、米国の関税の急激な引き上げとそれに伴う貿易摩擦は、情報技術分野、特にハードウェア製造、データインフラ、ソフトウェア展開に大きな影響を及ぼしている。輸入半導体、回路基板、ネットワーク機器に対する関税の引き上げは、ハイテク企業、クラウド・サービス・プロバイダー、データセンターの生産・運用コストを引き上げている。ノートパソコン、サーバー、家電製品の部品をグローバルに調達している企業は、リードタイムの長期化と価格上昇圧力に直面している。これと並行して、特殊なソフトウェア・ツールに対する関税と主要国際市場からの報復措置により、グローバルなITサプライチェーンが混乱し、米国で開発された技術に対する海外需要が減少している。こうした課題を乗り切るため、同部門は国内チップ製造への投資を加速させ、サプライヤー基盤を多様化し、AI主導の自動化を導入してオペレーションの回復力とコスト効率を高めている。
計算生物学の市場規模は近年急速に拡大している。2024年の81億ドルから2025年には95億ドルに、年平均成長率(CAGR)17%で拡大する。歴史的期間の成長は、マルチオミクスの統合、個別化医療と精密医療、ゲノムシーケンス革命、生物学的ビッグデータの取り扱いに起因している。
計算生物学の市場規模は、今後数年間で飛躍的な成長が見込まれる。2029年には年平均成長率(CAGR)24%で220億ドルに成長する。予測期間の成長は、クラウドコンピューティングとハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)、定量的・予測的生物学の採用、学際的共同研究、バイオインフォマティクスと計算ツールの進歩に起因している。予測期間の主なトレンドには、データサイエンスとバイオインフォマティクスの進歩、ゲノムシーケンス技術、バイオインフォマティクスにおける機械学習とai、創薬と薬剤開発、個別化医療と精密医療などがある。
今後5年間の成長率23.5%という予測は、この市場の前回予測から0.4%の小幅な減少を反映している。この減少は、主に米国と他国との間の関税の影響によるものである。欧州や日本からのバイオインフォマティクス・ハードウェアやゲノムシーケンシングツールに対する関税は、イノベーションを停滞させ、米国を拠点とする計算生物学研究所の研究費を増加させる可能性がある。また、相互関税や、貿易の緊張と制限の高まりによる世界経済と貿易への悪影響により、その影響はより広範囲に及ぶだろう。
市場は以下のように区分できる:
サービス別インハウス; コントラクト
ツール別データベース; インフラ(ハードウェア); 分析ソフトウェアおよびサービス
アプリケーション別細胞・生体シミュレーション; 創薬・疾患モデリング; 臨床試験
エンドユーザー別研究; 製薬業界; 商業用途
政府からの資金援助が計算生物学市場の主要な推進力となっている。世界中の政府は、研究開発、教育機関、その他の分野で計算生物学の能力を向上させるために、インフラや学術コースに資金を提供している。計算生物学的ソリューションは研究開発、臨床研究、その他の開発活動で広く利用されているため、政府助成金の急速な増加は計算生物学的ソリューションの需要を押し上げると予想される。例えば、2023年4月、米国の政府機関である国立がん研究所(NCI)によると、NCIの総予算は64億ドルで、これにはCURES法からの資金1億9500万ドルが含まれている。これは前年度に比べて1.6%増、9930万ドルに相当する。したがって、政府からの資金援助が計算生物学市場の成長を牽引している。
個別化医療に対する需要の高まりは、今後の計算生物学の成長を促進すると予想されます。個別化医療は精密医療とも呼ばれ、患者の治療計画を立てる際に遺伝子、環境、ライフスタイルの個人差を考慮する医療・ヘルスケアへのアプローチである。個別化医療は、個人の遺伝子データを分析し、その人に合った治療を行うことを目的としています。計算生物学は、この遺伝子情報を解釈し、標的治療の開発、治療レジメンの最適化、治療結果の予測を可能にする上で重要な役割を果たしている。また、患者を特定のサブグループに層別化し、医療費を削減し、規制や臨床ガイドラインに沿うことができる。例えば、米国の専門家会員組織である個別化医療連合(Personalized Medicine Coalition)によると、2022年に食品医薬品局(Food and Drug Administration)の医薬品評価研究センター(Center for Drug Evaluation and Research:CDER)は37の新規分子生物学的製剤(NME)を承認する。35の治療用NMEのうち、約34%にあたる12が、個別化医療連合(PMC)によって個別化医薬品に分類されている。したがって、個別化医療に対する需要の高まりが、計算生物学市場の成長を後押ししている。
計算生物学市場で事業を展開する主要企業は、プロテオミクス研究のための新しいソリューションを開発し、市場での競争力を高めようとしている。プロテオミクス研究は、生物学的システム内のタンパク質の包括的な分析に焦点を当てた科学研究の分野である。例えば、2023年5月、スイスに本拠を置くバイオテクノロジー企業であるBiognosys AGは、Spectronaut 18を発売し、同社独自のプロテオミクス研究ソフトウェアと提供物の科学的・技術的な重要な機能強化を発表した。Spectronaut 18は、データ独立収集(DIA)プロテオミクス解析において高いスループットと効率性を提供する。同社のTrueDiscoveryプラットフォームは、プロテオミクスにおいて比類のない深さと感度を提供することにより、腫瘍学や神経科学などの分野におけるバイオマーカー探索を加速する。TrueTargetは高分解能の創薬標的同定とデコンボリューションを可能にし、リアルタイムでのシステム適合性モニタリングに推奨されるBiognosysのiRT Kitは、Bruker ProteoScapeソフトウェアとの組み合わせでサポートされるようになりました。
計算生物学市場で事業を展開する主要企業は、市場での競争力を高めるため、高度なバイオシミュレーションソリューションを開発している。バイオシミュレーションソフトウェアとは、計算生物学や薬理学の分野で生物学的システムやプロセスのシミュレーションやモデリングに使用されるコンピュータプログラムやツールのカテゴリーを指す。例えば、2022年6月、米国のソフトウェア開発企業であるCertara社は、医薬品開発における新規生物学的療法の予測可能性を高めるため、免疫原性(IG)、免疫腫瘍学(IO)、ワクチンシミュレーターの新バージョンを発表した。これらのシミュレーターは、定量的システム薬理学(QSP)に基づいて構築されており、計算モデリングと実験データを用いて、薬物と生体システムおよび疾患プロセスとの相互作用を理解する。これらのシミュレータは、仮想患者の作成、コンピュータベースの試験の実施、患者における薬物の挙動予測を支援し、医薬品開発プロセスの合理化とリスクの最小化を実現します。Certara の IG Simulator はさまざまな生物学的治療における免疫原性を評価し、IO Simulator はがん治療の組み合わせを最適化し、Vaccine Simulator はワクチンの投与戦略を決定します。
2022年3月、米国を拠点とする専門サービスのプロバイダーであるZSアソシエイツは、Intomics社を非公開の金額で買収した。この買収を通じて、ZSアソシエイツは事業活動の多様化と顧客への革新的ソリューションの提供に注力している。イントミクス社はデンマークを拠点とするバイオインフォマティクス・ソリューションとシステムバイオロジーのプロバイダーである。
計算生物学市場で事業を展開する主要企業には、Certara L.P.、Chemical Computing Group Inc.、Compugen Ltd.、Genedata AG、Insilico Biotechnology AG、Dassault Systèmes SE、Instem PLC、Rosa & Co.LLC、Simulation Plus Inc.、Nimbus Discovery LLC、Rhenovia Pharma SAS、Leadscope Inc.、DNAnexus、Altaris Capital Partner、Genialis Inc.、Inari Agriculture Inc.、BC Platforms、Ventus Therapeutics、Monte Rosa Therapeutics、Schrodinger Inc.、Strand Life Sciences、Entos Pharmaceuticals、Numerate Inc.、Insitro、Recursion Pharmaceuticals、Atomwise、Relay Therapeutics、Exscientiaなど。
2024年の計算生物学市場で最大の地域は北米であった。アジア太平洋地域は予測期間中に最も急成長する地域となる見込みである。計算生物学市場レポートの対象地域は、アジア太平洋, 西ヨーロッパ, 東ヨーロッパ, 北アメリカ, 南アメリカ, 中東, アフリカです。
計算生物学市場レポートの対象国は、オーストラリア、ブラジル、中国、フランス、ドイツ、インド、インドネシア、日本、ロシア、韓国、英国、米国、カナダ、イタリア、スペインです。