Scénario de marché 

Le marché des organes sur puce était évalué à 129,96 millions de dollars américains en 2023 et devrait atteindre la valorisation boursière de 1 665,91 millions de dollars américains d’ici 2032, avec un TCAC de 34,34 % au cours de la période de prévision 2024-2032.

La technologie des organes sur puce s’est avérée d’une immense importance pour les industries pharmaceutique et biotechnologique. Cela a pratiquement abouti à une transformation de la découverte, du développement et de l’individualisation des médicaments. Ce nouveau concept utilise des dispositifs microfluidiques capables de simuler étroitement la microarchitecture et la fonctionnalité des organes humains, ce qui le rend plus fiable et plus efficace que les alternatives de test de drogues. Il convient de mentionner que plus de 50 entreprises à travers le monde sont pleinement engagées dans le développement et la commercialisation de systèmes d’organes sur puce. Depuis 2023 également, environ 1 500 articles de recherche sur le marché des organes sur puce ont été publiés, mais cela reste limité à pas plus de 10 universités proposant ces cours sous forme de cours spécialisé ou de module. L’industrie pharmaceutique a adopté la technologie OoC en raison de son potentiel de développement et de criblage de médicaments de drainage. Il suffit de dire que le marché des organes sur puce offre une solution viable pour tester des médicaments en prédisant de près la biodisponibilité ainsi que la pharmacodynamique du médicament. Plus de 30 essais cliniques enregistrés ont été menés pour tester l’efficacité et la sécurité des médicaments sur des plateformes d’organes sur puce. Les nouvelles applications de ces technologies sont mises en évidence par l'émergence des technologies de poumon sur puce pour l'étude des maladies respiratoires, de foie sur puce pour le métabolisme des médicaments et l'hépatotoxicité, et de technologies de cœur sur puce pour mesurer la cardiotoxicité, entre autres.

En outre, le développement de systèmes multi-organes sur le marché des organes sur puce permet d’explorer divers effets mutuels de différents organes avec une meilleure perspective de l’étendue de l’activité des médicaments sur tous les systèmes organiques dans leur intégralité. Les actions ou mesures gouvernementales et privées ont joué un rôle crucial dans le développement de la technologie des organes sur puce. Depuis 2012, les National Institutes of Health (NIH) des États-Unis ont financé des projets de recherche OoC à hauteur de plus de 140 millions de dollars américains et l'Union européenne a financé plus de 20 projets collaboratifs dans ce domaine. Grâce aux projets suivants, des résultats significatifs ont été obtenus, tels que l'invention de capteurs en temps réel pour la surveillance continue de l'activité cellulaire et l'application de la bio-impression 3D pour un biomimétisme tissulaire amélioré. La situation de la propriété intellectuelle est également devenue très active et, en 2023, plus de 500 brevets ont été signalés en relation avec les technologies OoC.

En revanche, SOT se concentre principalement sur la création d’une médecine personnalisée ; cependant, à mesure que le marché des organes sur puce mûrit, il élargit sa portée en intégrant d'autres domaines tels que la modélisation de maladies ou l'étude de systèmes biologiques multi-échelles. Les possibilités apportées par les systèmes pharmaceutiques et biotechnologiques OoC offrent de nouvelles opportunités pour le développement rapide de produits thérapeutiques et une fiabilité accrue des études précliniques. Les améliorations continues des systèmes multi-organes, l'intégration de capteurs et la bio-impression 3D suggèrent que la technologie OoC deviendra très utile tout au long de la recherche translationnelle, depuis les tests in vitro jusqu'aux études cliniques sur l'homme. De tels développements dans ce domaine devraient non seulement réduire la dépendance à l’égard des tests sur les animaux, mais également accroître la rapidité et l’efficacité des processus globaux de développement de médicaments, permettant ainsi de proposer des produits pharmaceutiques plus efficaces et plus sûrs sur le marché des organes sur puce.

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Dynamique du marché 

Objectif du pilote : besoin croissant de modèles humains-mimétiques précis

Le secteur pharmaceutique mondial est à la recherche de meilleurs modèles capables de reproduire efficacement la biophysique humaine afin de faire progresser la découverte et le développement de médicaments. Les tests sur les animaux, les cultures cellulaires simples et les procédures similaires sont oubliés dans l'histoire parce qu'ils ne permettent pas de prédire les réponses humaines, ce qui pourrait conduire à des « échecs » malheureux et coûteux en fin de développement. Les données ont montré que les dépenses massives de développement de médicaments dépasseront 2,5 milliards de dollars en 2023 pour un seul médicament utile, soulignant la tendance aux pertes croissantes au lieu des profits. Le marché des organes sur puce semble être la solution à ce problème car il fournit un cadre qui se rapproche des subtilités du système organique humain, ce qui améliore à son tour les procédures de test. Plus de 200 puces organotypiques, notamment des modèles de foie et de poumons, destinées à faciliter la recherche sur le métabolisme et les maladies respiratoires, ont été signalées rien qu'en 2023. On pense que ces puces ont joué un rôle important dans le dépistage préclinique de la toxicité et ont minimisé les événements indésirables lors des tests cliniques. Une étude publiée en 2023 a montré que les modèles de foie sur puce étaient capables de prédire la toxicité hépatique dans 85 % des cas, nettement mieux que les méthodes conventionnelles ne l’ont jamais fait.

Cette tendance est encore illustrée par le partenariat croissant entre le monde universitaire et les acteurs industriels. Par exemple, en 2023, en collaboration avec une université de recherche, une grande entreprise pharmaceutique a pu créer un cœur sur puce qui reproduit fidèlement l’arythmie cardiaque. De tels partenariats sont importants pour le développement de la technologie OoC et son intégration plus large dans les processus de développement de médicaments de l'industrie.

Focus tendance : Intégration de l'intelligence artificielle avec les systèmes d'organes sur puce

La convergence de fusion des technologies IA et OoC est devenue l’une des tendances les plus marquantes du marché des organes sur puce. L’IA améliore les fonctionnalités des systèmes OoC grâce à une technologie avancée de compréhension des données et de prévision. Cette combinaison permet d’observer et d’interpréter en continu les réponses biologiques complexes qui se déroulent dans les puces. En 2023, plus de 60 % de toutes les nouvelles plateformes d’organes sur puce utilisaient des algorithmes d’IA pour le traitement des données. Par exemple, le rein sur puce basé sur l’IA a amélioré la spécificité du dépistage des effets néphrotoxiques des composés nouvellement créés. Une startup américaine d’IA a déployé en 2023 une plateforme OoC alimentée par l’IA, capable de prédire avec précision les lésions organiques induites par les médicaments avec une marge d’erreur minimale. En outre, la formation d'algorithmes a également permis de se rapprocher de l'évolution de la maladie dans les puces d'organes, permettant ainsi de mieux comprendre sa physiopathologie. 

Cette introduction de l’IA accélère non seulement le processus de recherche, mais améliore également la précision des résultats obtenus sur le marché des organes sur puce. L'IA génère de la valeur à partir des ensembles de données créés par les expériences OoC en identifiant des caractéristiques et des réactions détaillées autrement considérées comme du bruit lors d'une analyse normale. Cette tendance devrait s’accentuer avec le financement de l’installation de l’IA dépassant les 500 millions de dollars américains en 2023, ce qui n’était certainement pas arrivé auparavant.

Objectif du défi : standardisation limitée entre différentes plates-formes d'organes sur puce

Le marché des organes sur puce est confronté à des problèmes de standardisation sur ses différentes plateformes. En 2023, une enquête a montré que les fabricants d'appareils OoC ont conçu plus de 70 % de leurs appareils pour avoir des formes uniques, des matériaux fonctionnels et leurs propres protocoles. Par conséquent, cette inégalité rend difficile l’harmonisation des résultats obtenus à partir de différentes études et retarde également l’utilisation des données d’organes sur puce pour l’approbation de nouveaux médicaments. L’utilisation de divers systèmes d’organes pour la modélisation et de différentes technologies exclusives pour développer des systèmes ooc rend complexe la réalisation de l’uniformité. Par exemple, alors qu’une entreprise peut utiliser des puces à base de silicone, une autre peut utiliser des matériaux à base de polymères, ce qui entraîne des disparités dans la réponse cellulaire. Pour remédier à cet inconvénient, des consortiums internationaux formés en 2023 visent à élaborer des lignes directrices uniformes concernant les procédures de développement et de test OoC. L'adoption d'un modèle de puce présente du potentiel, mais la FDA plaide en faveur d'un processus de validation standard unique. En 2023, la FDA a publié un projet de document d'orientation qui précisait les domaines qui devraient être couverts dans les données OoC incluses dans les soumissions BA.

Analyse segmentaire 

Par produit et services 

Sur la base des produits et services, le segment de produits qui comprend les instruments ainsi que les dispositifs OOC tels que les dispositifs de foie sur puce, de poumon sur puce et de cœur sur puce domine actuellement le marché des organes sur puce avec plus de 65,12 % de part de marché. Cela est dû à l’utilisation et au développement croissants de la technologie. Une forte demande pour ces dispositifs est apparue car ils sont plus pertinents pour les modèles humains dans le test de médicaments et la modélisation des maladies. L'augmentation des maladies chroniques et la nécessité de médicaments individualisés ont accru l'utilisation des produits OOC, conduisant à une utilisation intensive en R et D.

En 2023, un certain nombre d’acteurs clés de l’industrie des organes sur puce ont décidé d’investir considérablement dans les dispositifs OOC afin de pouvoir développer de nouveaux produits plus avancés que les produits actuels. De tels développements ont transformé les appareils OOC en systèmes bon marché et faciles à utiliser, ce qui encourage de plus en plus d'institutions et d'entreprises à les utiliser. Une telle croissance renouvelée dans la qualité et l'utilisation de ces produits propage la croissance du marché des organes sur puce, le maintenant dans un état très dynamique. De plus, une législation favorable et une coopération entre l’industrie et le monde universitaire ont facilité l’adoption de produits OOC plutôt que de services. L’absence de normes et de lignes directrices sur les appareils OOC en 2023 a entraîné un manque de confiance parmi les utilisateurs finaux, affaiblissant ainsi l’achat de biens. Le potentiel des dispositifs OOC à fournir de meilleurs modèles humains prédictifs réduisant le coût et le temps requis pour le développement de médicaments en a fait des options populaires, justifiant ainsi la croissance de ce segment de produits sur le marché.

Par candidature 

Sur la base des applications, le marché des organes sur puce trouve sa plus grande demande dans la découverte de médicaments en raison de son potentiel à révolutionner le processus de développement de médicaments. En 2023, le segment détenait plus de 64,32 % de part de marché. Le secteur pharmaceutique est soumis à des contraintes considérables pour réduire à la fois le temps et les dépenses en capital nécessaires pour achever le cycle de vie des nouveaux médicaments. Les dispositifs OOC sont bénéfiques dans la mesure où ils fournissent des modèles d’organes humains précis dans lesquels les réponses aux médicaments sont plus précises que lors de la réalisation d’études sur des modèles animaux. Avec ce type de précision accrue, la probabilité d’arrêt des essais cliniques à des stades ultérieurs est réduite, ce qui se traduit par une économie de ressources pour les entreprises.

L’une des raisons qui rend la technologie des organes sur puce attrayante est son potentiel à améliorer l’efficacité de ses applications dans le développement de médicaments. Parmi les travaux de 2023, des réalisations importantes en microfluidique et en biomatériaux permettant de développer des plateformes OOC capables de modéliser étroitement des organes humains complexes ont également été rapportées. Il est donc possible de créer des conditions physiologiques normales dans lesquelles de nombreux médicaments pourraient être criblés en même temps, et de cette manière des médicaments prometteurs pourraient être identifiés plus rapidement. La grande flexibilité dans la conception des dispositifs sur le marché des organes sur puce permet aux modèles de s'orienter et de se concentrer sur certaines maladies afin d'améliorer la compréhension des mécanismes de ces maladies, tandis que de nouveaux traitements peuvent être établis.

Parmi les facteurs clés qui contribuent à la croissance, il y a le financement solide de projets d'organes sur puce, les collaborations d'entreprises pharmaceutiques et technologiques et les régimes politiques favorables. En 2023, un certain nombre de régulateurs se sont montrés plus disposés à accepter les données issues des études OOC, car ils les jugent utiles pour prédire la réaction attendue des gens. La capacité du marché des organes sur puce à générer rapidement des résultats et sa capacité à réduire les exigences en matière d'expérimentation animale, comme mentionné précédemment, sont d'autres caractéristiques qui ont permis aux entreprises de procéder aux ajustements et améliorations nécessaires afin de satisfaire la demande des le marché pharmaceutique.

Par les utilisateurs finaux

Les sociétés pharmaceutiques et biotechnologiques sont les principaux consommateurs du marché des organes sur puce en raison de leur besoin crucial d’outils avancés qui améliorent l’efficacité du développement de médicaments. En 2023, ces sociétés recherchent activement des technologies capables de réduire les coûts élevés et les longs délais associés à la mise sur le marché de nouveaux médicaments. Les dispositifs d'organes sur puce fournissent des modèles d'organes humains hautement prédictifs qui peuvent identifier les échecs potentiels des médicaments dès le début du processus de développement, minimisant ainsi les échecs coûteux des essais cliniques à un stade avancé.

Ces entreprises dominent le marché car elles disposent des ressources et de l’infrastructure nécessaires pour adopter et intégrer largement la technologie des organes sur puce. En 2023, des investissements importants ont été réalisés par les géants pharmaceutiques pour intégrer des plateformes OOC dans leurs pipelines de R&D et soutenir davantage la croissance du marché des organes sur puce. Les collaborations entre les développeurs OOC et les sociétés pharmaceutiques ont abouti à des systèmes OOC sur mesure qui répondent à des besoins de recherche spécifiques, renforçant ainsi leur dépendance à l'égard de ces technologies. La capacité de mener des recherches plus efficaces et éthiques, avec une utilisation réduite de modèles animaux, correspond aux objectifs évolutifs de ces industries. De plus, la taille et l’influence mondiales des sociétés pharmaceutiques et biotechnologiques contribuent à leur contrôle de la part de marché la plus élevée. En 2023, l’adoption généralisée des appareils OOC a établi les normes de l’industrie et stimulé les tendances du marché. L'accent mis sur l'innovation et l'amélioration des taux de réussite dans le développement de médicaments les maintient à l'avant-garde de l'utilisation de technologies de pointe telles que l'OOC, renforçant ainsi leur position d'utilisateurs finaux de premier plan sur le marché.

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Analyse régionale 

Le marché des organes sur puce s’est considérablement développé et la région la plus importante est l’Amérique du Nord, plus précisément les États-Unis. La région constituant plus de 46 % du marché mondial des organes sur puce, elle est alimentée par d’énormes sommes de financement et une vaste communauté de recherche. En 2023, le budget fédéral des National Institutes of Health des États-Unis s’élevait à 45 milliards de dollars, dont 2 milliards étaient réservés aux biomatériaux et aux systèmes d’organes sur puce. La même année, les entreprises privées ont levé plus de 35 milliards de dollars américains en capital-risque, démontrant ainsi leur fort appétit pour les technologies OoC. Le marché américain de l'OoC semble être en plein essor avec environ 50 entreprises produisant cette technologie et de nombreux nouveaux acteurs entrant sur la scène. De plus, des auteurs américains ont réussi à publier plus de 200 manuscrits évalués par des pairs sur le thème de la technologie OoC en 2023, ce qui indique un développement du domaine de l’ingénierie tissulaire d’un point de vue académique. Il existe également un soutien de la part des régulateurs, la FDA ayant déjà annoncé un projet de 5 millions de dollars visant à utiliser la technologie OoC dans l'évaluation des médicaments, ce qui souligne encore davantage la domination de la région.

D'autre part, la région Asie-Pacifique se positionne pour devenir l'acteur clé mondial sur le marché des organes sur puce, avec un soutien important de la part du gouvernement et des projets de recherche. Au cours des cinq prochaines années, la Chine s'est engagée à investir 15 milliards de dollars dans le progrès biotechnologique, en mettant principalement l'accent sur la technologie des organes sur puce. Le nombre d’articles chinois sur le sujet a ainsi augmenté pour atteindre plus de 120 d’ici 2023. Des sommes importantes ont également été allouées au Japon, dépassant les 10 milliards de yens, pour la recherche et le développement en matière de médecine régénérative et de technologie d’organes sur puce. À l'heure actuelle, la Corée du Sud a ouvert son premier centre national de recherche sur les organes sur puce à l'Université nationale de Séoul, pour un prix de 100 millions de dollars. Dans le même temps, le gouvernement australien a prévu une provision de 5 millions AUD pour les activités de recherche universitaire sur les modèles OoC. L'incorporation de plus de 25 start-ups axées sur les puces d'organes en 2023 montre la croissance d'activités plus entrepreneuriales dans la région ainsi qu'une attention et un intérêt accrus pour l'industrie.

Principaux acteurs du marché de l’orgue sur puce

• Émuler, INC.
• Mimetas BV
• Valo Santé
• AIM Biotech Pte. Ltd.
• AxoSim, Inc.
• InSphéro
• CN Bio Innovations Ltée
• SynVivo, Inc.
• TissUse GmbH
• AlvéoliX AG
• Autres acteurs éminents

Aperçu de la segmentation du marché :

Par produit et services

• Produits
  • Instruments
  • Dispositifs d'orgue sur puce
    • Foie sur puce
    • Poumon sur puce
    • Intestin sur puce
    • Rein sur puce
    • Coeur sur puce
    • Autres
• Services

Par candidature

• Découverte de médicaments
• Recherche en toxicologie
• Autres

Par les utilisateurs finaux

• Instituts universitaires et de recherche
• Entreprises pharmaceutiques et biotechnologiques
• Autres

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Europe occidentale
    • Le Royaume-Uni
    • Allemagne
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Reste de l'Europe occidentale
  • Europe de l'Est
    • Pologne
    • Russie
    • Reste de l'Europe de l'Est
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • Corée du Sud
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique (MEA)
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Émirats arabes unis
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud