Rapport d'analyse du marché de la synthèse génique en Amérique du Nord : taille, part de marché et tendances – Aperçu du secteur et prévisions jusqu'en 2032

Taille du marché de la synthèse génique en Amérique du Nord

• Le marché nord-américain de la synthèse génique était évalué à 1,35 milliard de dollars américains en 2024  et devrait atteindre  7,28 milliards de dollars américains d'ici 2032 , avec un TCAC de 23,40 % au cours de la période de prévision.
• La croissance du marché est largement alimentée par les progrès rapides de la biologie synthétique, des technologies de séquençage de l'ADN et de l'automatisation, qui ont collectivement amélioré la rapidité, la précision et la rentabilité de la synthèse de gènes. Ces progrès ont permis aux chercheurs de concevoir et de produire des constructions génétiques complexes pour des applications dans les domaines pharmaceutique, biotechnologique et de la recherche agricole.
• De plus, la demande croissante de gènes personnalisés pour soutenir le développement de vaccins, la médecine personnalisée et la recherche en thérapie génique accélère l'adoption des solutions de synthèse de gènes à l'échelle mondiale. Ces facteurs convergents stimulent considérablement la croissance du marché de la synthèse de gènes, le positionnant comme un catalyseur essentiel de l'innovation en génomique, en diagnostic moléculaire et en biologie synthétique.

Analyse du marché de la synthèse de gènes en Amérique du Nord

• Le marché de la synthèse de gènes a connu une expansion significative, principalement alimentée par la demande croissante de gènes synthétiques dans les secteurs de la biotechnologie, de la pharmacie et de la recherche académique. Les progrès constants réalisés dans les technologies de synthèse d'ADN, l'automatisation et la bio-informatique ont permis de réduire les coûts et les délais de production, accélérant ainsi l'innovation dans le développement des vaccins, des thérapies géniques et des produits biologiques.
• La croissance du marché est également stimulée par l'adoption rapide de la biologie synthétique et de la médecine de précision, ainsi que par le besoin croissant de séquences génétiques personnalisées dans la découverte de médicaments, les biotechnologies agricoles et le diagnostic.
• Les États-Unis ont dominé le marché de la synthèse génique en 2024, avec une part de revenus de 41,6 %, grâce à d'importants investissements en R&D, à la forte présence d'acteurs clés tels que Thermo Fisher Scientific, Twist Bioscience et GenScript, et à de nombreuses applications dans la recherche génomique, la production biopharmaceutique et la médecine personnalisée.
• Le Canada devrait connaître la croissance la plus rapide sur le marché de la synthèse génique au cours de la période de prévision, avec un TCAC attendu soutenu par l'augmentation du financement de la recherche en biotechnologie, l'essor des jeunes entreprises de biologie synthétique et le développement des collaborations avec les principales sociétés internationales de biotechnologie.
• Le segment de la synthèse de gènes personnalisée a dominé le marché en 2024 avec une part de 52,8 %, soutenu par le besoin croissant de séquences d'ADN sur mesure dans la recherche, la conception de vaccins et la découverte de médicaments.

Portée du rapport et segmentation du marché de la synthèse génique     

Tendances du marché de la synthèse génique en Amérique du Nord

Progrès grâce à l'intégration de l'IA et de l'automatisation

• L'intégration de l' intelligence artificielle (IA) et des technologies d'automatisation avancées constitue une tendance majeure et en pleine expansion sur le marché nord-américain de la synthèse génique . Elle permet d'améliorer l'efficacité, la précision et l'évolutivité des processus de synthèse d'ADN. Cette convergence transforme les flux de travail traditionnels en laboratoire, accélérant la construction des gènes, réduisant les taux d'erreur et offrant une plus grande flexibilité de conception.
  • Par exemple, des entreprises comme Twist Bioscience et Thermo Fisher Scientific mettent en œuvre des algorithmes d'intelligence artificielle pour optimiser la conception des séquences génétiques, prédire les taux de réussite de la synthèse et minimiser les coûts. Ces technologies permettent aux scientifiques de concevoir rapidement des séquences complexes et de les adapter à diverses applications en biologie synthétique, en thérapeutique et en diagnostic.
• Les plateformes d'automatisation basées sur l'IA contribuent également à la correction des erreurs et à la validation de la qualité, garantissant ainsi des constructions génétiques de haute fidélité. Cette automatisation réduit l'intervention manuelle et la variabilité, améliorant de ce fait la reproductibilité et le débit dans les applications de recherche et industrielles.
• L'intégration de l'automatisation permet une surveillance en temps réel et des mécanismes de rétroaction pendant la synthèse, minimisant ainsi les délais et améliorant la précision. Elle soutient également la production d'ADN sur mesure à grande échelle pour les entreprises pharmaceutiques et biotechnologiques impliquées dans le génie génétique et le développement de vaccins.
• L'intégration de la robotique et de l'analyse de données basée sur l'IA pousse les laboratoires vers des chaînes de synthèse génique entièrement automatisées. Par exemple, plusieurs entreprises de biotechnologie utilisent des systèmes automatisés de manipulation de liquides qui interagissent directement avec des plateformes d'IA pour prédire l'efficacité des réactions et optimiser les conditions pour chaque séquence génique.
• Cette tendance vers une synthèse intelligente, automatisée et à haut débit redéfinit les attentes dans le secteur des biotechnologies. Par conséquent, des entreprises telles que GenScript, Twist Bioscience et Integrated DNA Technologies (IDT) développent leurs plateformes de synthèse génique pilotées par l'IA afin d'offrir des délais d'exécution plus courts et des solutions rentables pour la recherche et les applications thérapeutiques.
• La demande en matière de synthèse génique intégrée à l'IA et à l'automatisation augmente rapidement dans les institutions de recherche, les entreprises pharmaceutiques et les organismes de fabrication à façon (CMO), qui cherchent à améliorer leur productivité et à accélérer l'innovation dans les sciences de la vie.

Dynamique du marché de la synthèse génique en Amérique du Nord

Conducteur

Demande croissante en biologie synthétique et médecine personnalisée

• L'essor de la biologie synthétique et de la médecine personnalisée est un moteur essentiel de la croissance du marché de la synthèse génique. Cette technique permet la création de séquences génétiques sur mesure destinées au développement de médicaments, à la production de vaccins et à la recherche génomique.
  • Par exemple, en mars 2024, Twist Bioscience Corporation a annoncé des progrès dans sa capacité de production d'ADN synthétique afin de répondre à la demande mondiale croissante en matière de recherche génique et de production de produits biologiques. Ces développements devraient accélérer l'expansion du marché.
• La prévalence croissante des maladies génétiques et du cancer stimule la recherche sur les thérapies personnalisées, où des gènes synthétiques sont conçus pour répondre aux besoins individuels des patients.
• De plus, l'adoption croissante des gènes synthétiques en biotechnologie industrielle — pour la production d'enzymes, la génération de biocarburants et l'amélioration des pratiques agricoles — contribue également à la croissance du marché.
• La synthèse génique, rapide, précise et économique, permet aux chercheurs de s'affranchir des méthodes de clonage traditionnelles, accélérant ainsi le développement et l'innovation de produits. L'essor de la recherche sur CRISPR et la thérapie cellulaire accroît également la demande en gènes synthétiques de haute qualité.
• De plus, la croissance de la R&D biopharmaceutique, soutenue par des initiatives gouvernementales et des investissements privés, favorise un environnement propice à l'expansion du marché de la synthèse génique.

Retenue/Défi

Coûts élevés et complexités techniques des procédés de synthèse génétique

• Malgré les progrès technologiques, le coût élevé de la synthèse génique demeure un défi majeur, notamment pour les petits laboratoires et les institutions académiques. La complexité des séquences génétiques et l'exigence d'une grande précision contribuent à l'augmentation des coûts de production.
• De plus, des difficultés techniques telles que les erreurs de séquence, les problèmes de synthèse de longs fragments d'ADN et la formation de structures secondaires continuent d'entraver l'efficacité.
  • Par exemple, les séquences longues ou répétitives nécessitent souvent plusieurs étapes de synthèse et d'assemblage, ce qui augmente à la fois le temps et le coût.
• Les entreprises s'efforcent de surmonter ces limitations grâce à des méthodes de synthèse innovantes, des méthodes de correction d'erreurs améliorées et l'automatisation afin de réduire les coûts opérationnels.
• De plus, les complexités réglementaires liées à l'utilisation de gènes synthétiques dans les applications thérapeutiques et agricoles peuvent retarder la commercialisation et augmenter les coûts de mise en conformité.
• Garantir la biosécurité et le respect des normes éthiques dans la recherche en biologie synthétique demeure également une préoccupation croissante.
• Relever ces défis grâce aux progrès des technologies de synthèse, aux économies d'échelle et à des cadres réglementaires favorables sera essentiel à la croissance durable du marché de la synthèse génique.

Portée du marché de la synthèse génique en Amérique du Nord

Le marché est segmenté en fonction du composant, du type de gène, du type de synthèse génique, de l'application, de la méthode, de l'utilisateur final et du canal de distribution.

• Par composant

Le marché de la synthèse génique est segmenté, selon les composants, en synthétiseurs, consommables et logiciels et services. Le segment des consommables a dominé le marché en 2024, représentant 46,5 % du chiffre d'affaires. Cette domination est principalement due à la demande constante de matières premières essentielles telles que les réactifs, les amorces, les nucléotides et les enzymes, utilisés dans divers processus de synthèse et d'amplification. Les consommables sont fondamentaux à chaque étape de la construction et du test des gènes, ce qui les rend indispensables dans les laboratoires académiques, cliniques et industriels. La multiplication des projets de recherche génétique, le développement des applications de la biologie synthétique et l'intérêt croissant pour la médecine de précision ont fortement stimulé la demande. Par ailleurs, la hausse du nombre de tests diagnostiques et d'essais de thérapie génique amplifie encore la consommation de réactifs de synthèse, contribuant ainsi à la position dominante de ce segment sur le marché.

Le segment des logiciels et services devrait connaître le taux de croissance annuel composé (TCAC) le plus rapide, à 19,8 %, entre 2025 et 2032. Cette croissance sera portée par l'utilisation croissante d'outils bioinformatiques et de plateformes de conception basées sur le cloud, qui facilitent l'analyse précise des séquences, leur optimisation et la minimisation des erreurs. L'essor des algorithmes d'intelligence artificielle pour la conception automatisée de gènes et la gestion de la synthèse a accéléré l'adoption de ces services par les institutions de recherche et les entreprises pharmaceutiques. Le recours accru à l'externalisation des services de synthèse de gènes par les petits laboratoires disposant d'infrastructures limitées et l'intégration de plateformes numériques pour la gestion des données devraient également stimuler la croissance de ce segment au cours de la période de prévision.

• Par type de gène

Le marché de la synthèse de gènes est segmenté, selon le type de gène, en gènes standards, gènes d'expression, gènes complexes et autres. Le segment des gènes standards dominait le marché en 2024 avec une part de 41,3 %, grâce à son utilisation intensive dans la recherche fondamentale en biologie moléculaire, la production de protéines recombinantes et les études de modification génétique. Les gènes standards sont économiques, fiables et adaptés aux systèmes de clonage et d'expression, ce qui en fait le choix privilégié des laboratoires de recherche académiques et industriels. L'essor des projets de biologie synthétique et le financement accru des expériences de clonage de gènes ont renforcé la position dominante de ce segment. Par ailleurs, la demande croissante de gènes standards pour le développement de diagnostics et de thérapies continue de stimuler la croissance du marché à l'échelle mondiale.

Le segment des gènes complexes devrait enregistrer le taux de croissance annuel composé (TCAC) le plus rapide, soit 20,4 %, entre 2025 et 2032. Cette croissance est attribuable aux progrès des technologies de synthèse qui permettent la création efficace de séquences d'ADN longues, riches en GC ou répétitives. Les gènes complexes jouent un rôle essentiel dans les produits biologiques de nouvelle génération, le développement de vaccins et l'ingénierie métabolique. L'adoption croissante de plateformes de synthèse haute fidélité et de méthodes de correction d'erreurs a rendu possible la construction de séquences complexes avec une plus grande précision. L'essor des applications dans la conception de circuits génétiques et les thérapies de précision devrait encore accélérer la croissance de ce segment.

• Par type de synthèse génique

Selon le type de synthèse génique, le marché de la synthèse de gènes se divise en deux segments : la synthèse de banques de gènes et la synthèse de gènes sur mesure. Ce dernier segment dominait le marché en 2024 avec une part de 52,8 %, porté par le besoin croissant de séquences d’ADN personnalisées pour la recherche, la conception de vaccins et la découverte de médicaments. La synthèse sur mesure offre la flexibilité nécessaire pour concevoir des séquences géniques spécifiques, optimisées pour divers organismes et systèmes d’expression protéique. L’essor de la médecine de précision, la multiplication des collaborations universitaires et les innovations dans les technologies d’optimisation des codons ont stimulé la demande. La possibilité d’externaliser la synthèse sur mesure auprès de prestataires spécialisés a également contribué à sa position dominante sur le marché.

Le segment de la synthèse de banques de gènes devrait connaître le taux de croissance annuel composé (TCAC) le plus rapide, soit 18,7 %, entre 2025 et 2032, porté par l'adoption croissante des techniques de criblage à haut débit et d'ingénierie des protéines. Les banques de gènes permettent l'étude simultanée de multiples variants génétiques, accélérant ainsi la découverte de médicaments et la recherche en génomique fonctionnelle. Les progrès en matière d'automatisation et de synthèse sur puce ont simplifié la création de vastes banques de manière efficace et économique. L'intensification des recherches sur l'optimisation enzymatique et les innovations en biologie synthétique devrait soutenir davantage la forte croissance de ce segment.

• Sur demande

Selon l'application, le marché de la synthèse génique se segmente en biologie synthétique, génie génétique, conception de vaccins, anticorps thérapeutiques et autres. En 2024, le segment de la biologie synthétique dominait le marché avec une part de 39,6 %, portée par l'augmentation des investissements dans le développement d'organismes modifiés, de voies métaboliques et de circuits biologiques. La biologie synthétique repose largement sur la synthèse génique pour concevoir et assembler de nouveaux systèmes biologiques destinés à des applications industrielles, pharmaceutiques et agricoles. Les gouvernements et les organismes privés financent massivement la recherche en biologie synthétique, notamment pour la production durable de biomatériaux et le développement de biocarburants. La polyvalence des applications de la biologie synthétique et son intégration dans la bioéconomie circulaire continuent de consolider sa position dominante.

Le segment de la conception de vaccins devrait enregistrer le taux de croissance annuel composé (TCAC) le plus rapide, à 21,3 %, entre 2025 et 2032. Cette croissance est alimentée par la demande croissante de plateformes de développement rapide de vaccins et de technologies de synthèse génique permettant une réponse rapide aux maladies infectieuses émergentes. Suite au succès des vaccins à ADN et à ARNm, de nombreuses entreprises pharmaceutiques investissent dans les outils de synthèse génique pour développer des vaccins de nouvelle génération. L'évolution constante des agents pathogènes et l'importance accordée à la préparation aux pandémies à l'échelle mondiale continuent de stimuler la demande dans ce segment. Par ailleurs, les initiatives gouvernementales encourageant la recherche et le développement de vaccins, ainsi que les partenariats entre les entreprises de biotechnologie et les agences de santé publique, accélèrent l'innovation dans ce domaine. L'intégration de la modélisation pilotée par l'intelligence artificielle et de la synthèse génique automatisée améliore encore la précision de la conception des vaccins et réduit les délais de développement.

• Par méthode

Le marché de la synthèse de gènes est segmenté, selon la méthode utilisée, en synthèse en phase solide, sur puce, synthèse d'ADN et synthèse enzymatique par PCR. En 2024, la synthèse en phase solide détenait la part de marché dominante (44,8 %) grâce à sa précision, sa fiabilité et son adaptabilité à la production de longues séquences d'ADN. Cette technique minimise les risques de contamination et permet une synthèse automatisée et parallèle, la rendant idéale pour les opérations à haut débit dans les secteurs pharmaceutique et de la recherche. L'innovation continue dans la chimie des oligonucléotides et les systèmes de purification a permis d'améliorer le rendement et la précision. Sa large applicabilité dans les domaines du diagnostic, de la thérapeutique et des biotechnologies industrielles consolide sa position de leader sur le marché.

Le segment de la synthèse sur puce devrait connaître la croissance annuelle composée la plus rapide (20,9 %) entre 2025 et 2032, grâce à sa capacité à produire simultanément des milliers d'oligonucléotides à moindre coût et plus rapidement. La miniaturisation de cette méthode favorise des applications dans le stockage de données ADN, le diagnostic moléculaire et la génomique à haut débit. La demande croissante de plateformes de synthèse rapides et économiques pour la recherche et la bioinformatique renforce encore les perspectives de ce segment. Par ailleurs, les progrès réalisés dans les technologies de synthèse sur microréseaux et semi-conducteurs améliorent l'extensibilité et la précision de la production d'oligonucléotides. Enfin, les collaborations stratégiques entre entreprises de biotechnologie et développeurs de technologies stimulent l'innovation et accélèrent l'adoption des solutions de synthèse sur puce à l'échelle mondiale.

• Par l'utilisateur final

Selon l'utilisateur final, le marché de la synthèse de gènes se segmente en établissements d'enseignement et de recherche, laboratoires de diagnostic, entreprises biotechnologiques et pharmaceutiques, et autres. Le segment des entreprises biotechnologiques et pharmaceutiques dominait le marché en 2024 avec une part de 47,2 %, grâce à d'importantes activités de R&D dans les domaines des produits biologiques, des vaccins et de la médecine personnalisée. Ces entreprises utilisent l'ADN synthétique pour la validation de cibles, la thérapie génique et le développement d'anticorps. L'augmentation des investissements en génomique, l'expansion des filières biopharmaceutiques et les partenariats avec les prestataires de services de synthèse ont encore stimulé l'adoption de cette technologie. L'intégration de l'automatisation et des outils d'optimisation de séquences basés sur l'IA améliore la productivité et maintient la position dominante de ce segment.

Le segment des établissements d'enseignement et de recherche devrait enregistrer le taux de croissance annuel composé (TCAC) le plus rapide, soit 19,4 %, entre 2025 et 2032. Cette croissance est portée par l'augmentation des financements publics alloués aux projets de génomique, le développement des programmes de biologie moléculaire et l'accès facilité à des services de synthèse génique à bas coût. L'intérêt croissant porté à la formation et à la recherche collaborative en biologie synthétique et en génie génétique a favorisé l'adoption des technologies de synthèse dans les universités et les organismes de recherche du monde entier. Le renforcement des partenariats entre le monde universitaire et les entreprises de biotechnologie pour le développement de gènes personnalisés et la réalisation d'études fonctionnelles contribue également à accélérer la demande. Par ailleurs, la mise en place d'infrastructures de recherche de pointe et de pôles régionaux d'innovation en génomique devrait favoriser l'utilisation des outils de synthèse génique dans le milieu universitaire.

• Par canal de distribution

Le marché de la synthèse génique est segmenté, selon le canal de distribution, en appels d'offres directs, distribution en ligne et distribution par des tiers. En 2024, le segment des appels d'offres directs représentait la plus grande part de marché (49,5 %), la plupart des grands laboratoires, hôpitaux et entreprises biopharmaceutiques privilégiant les contrats d'approvisionnement à long terme pour garantir un approvisionnement constant et une qualité assurée. Les appels d'offres directs favorisent la transparence des relations avec les fournisseurs, réduisent les coûts grâce aux achats groupés et garantissent le respect des délais de recherche. Le recours croissant aux systèmes d'achat centralisés dans les projets gouvernementaux et institutionnels continue de renforcer la position dominante de ce segment.

Le segment de la distribution en ligne devrait connaître la croissance annuelle composée la plus rapide, soit 18,9 %, entre 2025 et 2032. Cette croissance est portée par la digitalisation rapide des circuits d'approvisionnement et l'adoption croissante des plateformes de commerce électronique pour les fournitures de laboratoire. Les systèmes en ligne offrent praticité, traitement des commandes plus rapide et suivi des livraisons en temps réel. Les startups et les petits centres de recherche privilégient les plateformes en ligne pour leur accès facile à une large gamme de produits et leurs prix compétitifs, ce qui en fait l'un des segments les plus dynamiques du marché. L'émergence de places de marché électroniques spécialisées en biotechnologie, proposant des kits de synthèse personnalisés et des services de livraison par abonnement, contribue également à cette croissance. Par ailleurs, le renforcement des mesures de sécurité des données et l'intégration de systèmes de recommandation basés sur l'IA améliorent l'efficacité des achats et l'expérience utilisateur sur les différents canaux de distribution en ligne.

Analyse régionale du marché de la synthèse de gènes en Amérique du Nord

• Le marché de la synthèse de gènes en Amérique du Nord représentait une part importante du marché mondial en 2024.
• Stimulée par une infrastructure biotechnologique de pointe, des dépenses élevées en R&D et une forte adoption de la biologie synthétique dans la recherche pharmaceutique et académique
• La croissance du marché régional est également soutenue par la présence d'acteurs majeurs et par les initiatives gouvernementales visant à promouvoir la recherche et l'innovation génétiques.

Aperçu du marché américain de la synthèse de gènes

Le marché américain de la synthèse génique a dominé le marché mondial en 2024, avec une part de marché de 41,6 %. Cette domination s'explique par d'importants investissements en R&D, la forte présence d'acteurs clés tels que Thermo Fisher Scientific, Twist Bioscience et GenScript, et de nombreuses applications dans la recherche génomique, la production biopharmaceutique et la médecine personnalisée. Les progrès technologiques en matière de synthèse automatisée d'ADN et le développement des collaborations entre les instituts de recherche et les entreprises de biotechnologie ont également contribué à la croissance de ce marché aux États-Unis.

Aperçu du marché canadien de la synthèse de gènes

Le marché canadien de la synthèse génique devrait connaître la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision, grâce à l'augmentation des financements alloués à la recherche en biotechnologie, à l'essor des jeunes entreprises de biologie synthétique et au développement des collaborations avec les principales sociétés de biotechnologie internationales. La croissance des investissements dans l'innovation en sciences de la vie et la demande croissante de services de synthèse génique personnalisés devraient accélérer la croissance du marché canadien et renforcer sa position régionale.

Part de marché de la synthèse de gènes en Amérique du Nord

L'industrie de la synthèse de gènes est principalement dominée par des entreprises bien établies, notamment :

• Thermo Fisher Scientific Inc. (États-Unis)
• Twist Bioscience Corporation (États-Unis)
• GenScript Biotech Corporation (Chine)
• Integrated DNA Technologies, Inc. (États-Unis)
• Boster Biological Technology (États-Unis)
• ProteoGenix (France)
• OriGene Technologies, Inc. (États-Unis)
• Bio Basic Inc. (Canada)
• ATUM (États-Unis)
• Eurofins Genomics (Allemagne)
• Bioneer Corporation (Corée du Sud)
• Synbio Technologies (États-Unis)
• SGI-DNA (États-Unis)
• BlueHeron Biotech (États-Unis)
• Evonetix Ltd. (Royaume-Uni)
• DNA2.0 (États-Unis)
• Theragen Bio (Corée du Sud)
• Genewiz (États-Unis)
• Takara Bio Inc. (Japon)
• Codex DNA (États-Unis)

Dernières évolutions du marché de la synthèse génique en Amérique du Nord

• En mai 2023, GenScript Biotech Corporation a lancé son service GenTitan Gene Fragments, qui exploite une plateforme sur puce pour la génération à haut débit de fragments d'ADN synthétiques, permettant ainsi d'accélérer la recherche et le développement dans les secteurs de la biotechnologie et de la pharmacie.
• En novembre 2023, Twist Bioscience Corporation a lancé son service Express Genes, offrant une synthèse génique rapide (environ 5 à 7 jours ouvrables) grâce à sa plateforme sur puce de silicium, réduisant ainsi les délais de production de constructions géniques personnalisées pour la recherche et les applications biopharmaceutiques.
• En juin 2024, GenScript (société) a lancé son service FLASH Gene, proposant la synthèse de gènes de séquence en plasmide (S2P) avec un délai de quatre jours ouvrables et une tarification forfaitaire, visant à accélérer l'innovation dans la découverte de médicaments à base d'anticorps, la R&D de vaccins et les thérapies cellulaires/géniques.
• En mars 2025, Syngoi Technologies et Ribbon Bio GmbH ont annoncé une collaboration stratégique visant à produire de l'ADN synthétique de haute pureté à l'échelle du gramme pour la thérapie génique, combinant les capacités de production d'ADN à grande échelle de Syngoi et la plateforme de synthèse génique algorithmique de Ribbon Bio.

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