세포 형질감염 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 방법별(전기 천공, 리포펙션, 인산 칼슘, 바이러스 형질감염, 기타), 최종 사용자별(학술 및 연구 기관, 제약 및 생명 공학 회사, 계약 연구 기관, 기타), 지역 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 세포 형질 전환 시장은 2023년에 13억 2천만 달러로 평가되었으며 2029년까지 8.68%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 글로벌 세포 형질 전환 시장은 생명 공학의 발전, 세포 치료 및 유전자 치료 분야의 연구 활동 증가, 세포로의 핵산의 효율적인 전달에 대한 수요 증가로 인해 최근 몇 년 동안 상당한 성장과 혁신을 경험했습니다. 세포에 이물질 유전 물질을 도입하는 데 사용되는 기술인 세포 형질 전환은 학술 연구, 약물 발견 및 개발, 암 치료, 재생 의학과 같은 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 시장은 다양한 세포 유형과 응용 분야에 맞는 광범위한 형질감염 시약, 기구 및 방법을 포함합니다.

시장 성장의 주요 동인 중 하나는 암 및 유전적 질환과 같은 만성 질환의 유병률 증가로, 표적 세포로 치료 유전자를 전달하기 위해 세포 형질감염 기술을 활용하는 유전자 치료 접근 방식에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 또한 공공 및 민간 부문 모두에서 생명공학 및 제약 R&D 활동에 대한 투자가 증가함에 따라 효율성, 안전성 및 확장성이 향상된 새로운 형질감염 기술이 개발되어 시장 기회가 확대되었습니다. 게다가 CRISPR-Cas9와 같은 게놈 편집 기술의 등장으로 정밀성과 특이성을 갖춘 대형 DNA 구조를 전달할 수 있는 고급 형질감염 방법에 대한 수요가 더욱 증가했습니다. 지리적으로 북미는 잘 확립된 생명공학 및 제약 산업, 강력한 연구 인프라, 게놈 연구 및 개인 맞춤 의학을 촉진하는 지원 정부 이니셔티브에 힘입어 글로벌 세포 형질감염 시장에서 상당한 점유율을 차지하고 있습니다. 유럽은 선도적인 바이오텍 기업, 학술 연구 기관, 그리고 전환 연구에 대한 투자 증가로 인해 시장 성장에 기여하고 있습니다.

또한 아시아 태평양 지역은 첨단 바이오기술 채택 증가, 의료비 지출 증가, 의료 전문가와 환자 사이에서 유전자 기반 치료법에 대한 인식 증가로 인해 시장이 빠르게 확장되고 있습니다. 그러나 시장은 유전자 치료 제품에 대한 엄격한 규제 요건, 유전자 조작과 관련된 윤리적 우려, 첨단 형질감염 기술의 높은 비용과 같은 과제에 직면해 있으며, 이는 특히 개발 도상 지역에서 광범위한 채택을 방해할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 향상된 전달 효율성, 감소된 세포 독성, 향상된 표적 세포 특이성을 갖춘 차세대 형질감염 기술을 개발하기 위한 지속적인 연구 노력이 시장 성장을 더욱 촉진할 것으로 예상됩니다.

주요 시장 동인

생명공학의 발전 증가

생명공학의 발전은 글로벌 세포 형질감염 시장을 앞으로 나아가게 하는 데 중요한 역할을 했으며, 혁신을 주도하고 이 필수적인 분자 생물학 기술의 적용 범위를 확대했습니다. 생명공학 혁신은 세포 형질 도입 방법의 효율성, 특이성 및 안전성을 크게 향상시켜 다양한 연구 및 치료 분야에서 채택을 촉진했습니다.

중요한 발전 중 하나는 표적 세포로 핵산을 전달하는 것을 개선하는 새로운 형질 도입 시약 및 전달 시스템의 개발입니다. 예를 들어 지질 기반 형질 도입 시약은 핵산과 안정한 복합체를 형성하도록 설계되어 세포가 효율적으로 흡수하고 세포 독성을 최소화합니다. 이러한 발전은 유전자 전달 기술에 혁명을 일으켜 연구자들이 전례 없는 정밀도로 유전자 발현 패턴을 조작하고 유전자 기능을 연구할 수 있게 했습니다.

또한 전기 천공 기술의 출현은 전기 펄스를 적용하여 핵산을 세포로 전달할 수 있게 함으로써 세포 형질 도입 분야에 혁명을 일으켰습니다. 전기 천공은 높은 형질 도입 효율성을 제공하고 광범위한 세포 유형에 사용할 수 있으므로 연구 및 치료 응용 분야에서 유전자 전달을 위한 다재다능한 도구가 됩니다. 마찬가지로, 바이러스 벡터 설계 및 엔지니어링의 발전으로 아데노 연관 바이러스(AAV) 및 렌티바이러스 벡터를 포함한 유전자 치료 응용 프로그램을 위한 보다 안전하고 효율적인 유전자 전달 수단이 개발되었습니다.

글로벌 세포 형질 전환 시장을 주도하는 또 다른 중요한 발전은 CRISPR-Cas9와 같은 게놈 편집 기술을 형질 전환 워크플로에 통합하는 것입니다. CRISPR-Cas9는 특정 DNA 시퀀스를 표적으로 삼고 이중 가닥 절단을 유도하여 유전자 녹아웃, 녹인 및 유전자 교정을 가능하게 함으로써 게놈을 정밀하게 조작할 수 있습니다. 세포 형질 전환 기술은 CRISPR-Cas9 구성 요소를 표적 세포에 전달하여 게놈 편집을 용이하게 하고 유전 질환 및 암에 대한 치료적 개입을 위한 새로운 길을 여는 데 필수적입니다.

게다가 생명 공학의 발전으로 생리적 환경을 더 잘 모방하는 정교한 세포 배양 시스템과 3D 조직 모델이 개발되어 세포 기반 분석 및 약물 스크리닝 플랫폼의 관련성과 예측력이 향상되었습니다. 이러한 발전은 핵산을 복잡한 세포 배양 및 조직 모델에 전달할 수 있는 효율적인 세포 형질 도입 방법에 대한 수요를 촉진하여 시장 성장을 더욱 촉진했습니다.

만성 질환의 유병률 증가

전 세계적으로 만성 질환의 유병률이 증가하면서 글로벌 세포 형질 도입 시장이 성장하는 주요 원동력이 되었습니다. 암, 유전적 질환, 자가면역 질환, 신경 퇴행성 질환과 같은 만성 질환은 의료 시스템과 사회에 상당한 부담을 줍니다. 이러한 증가하는 의료 문제에 대응하여 유전자 치료 및 세포 기반 치료를 포함하여 효능을 위해 세포 형질 도입 기술에 크게 의존하는 혁신적인 치료 전략 개발에 대한 관심이 증가했습니다.

유전자 치료는 유전적 결함을 교정하고 유전자 발현을 조절하거나 특정 세포 반응을 유도하기 위해 치료 유전자를 표적 세포에 전달하여 광범위한 만성 질환을 치료할 수 있는 가능성을 가지고 있습니다. 세포 형질 도입은 핵산을 환자 세포로 효율적으로 전달하여 치료 단백질 또는 RNA 분자의 발현을 가능하게 함으로써 유전자 치료에서 중요한 역할을 합니다. 이 접근법은 분자 수준에서 만성 질환의 근본 원인을 해결하는 데 엄청난 잠재력을 가지고 있으며, 장기적이거나 치유적인 치료의 가능성을 제공합니다.

게다가 암에 대한 CAR-T 세포 치료 및 재생 의학에 대한 줄기 세포 치료와 같은 세포 기반 치료의 출현은 세포 형질 도입 기술에 대한 수요를 더욱 촉진했습니다. 이러한 치료는 치료 유전자 또는 게놈 편집 도구를 사용하여 환자 유래 세포를 체외에서 변형한 다음 환자의 신체에 다시 도입하여 치료 효과를 발휘하는 것을 포함합니다. 세포 형질 도입 방법은 환자 세포를 효율적으로 엔지니어링하고 환자에게 안전하고 효과적으로 전달하는 데 필수적입니다.

암의 유병률 증가는 세포 형질 도입 시장 성장의 원동력이었습니다. 암은 전 세계적으로 이환율과 사망률의 주요 원인 중 하나이므로 건강한 조직에 대한 피해를 최소화하면서 종양 세포를 효과적으로 표적으로 삼을 수 있는 혁신적인 치료 옵션에 대한 절실한 필요성이 있습니다. 세포 형질 도입 기술을 활용한 유전자 치료 접근법은 암 세포의 고유한 유전적 취약성을 활용하는 표적 암 치료법을 개발하기 위한 유망한 길을 제공합니다.

또한 다양한 만성 질환의 유전적 기초에 대한 이해가 커지면서 개별 환자의 유전적 프로필에 맞는 개인화된 의료 접근법을 개발하기 위한 연구 노력이 촉진되었습니다. 세포 형질 도입 기술은 유전자 편집 도구나 RNA 기반 치료제와 같은 환자별 치료제를 표적 세포에 전달하여 정확하고 맞춤화된 치료를 가능하게 함으로써 개인화된 의료에서 중요한 역할을 합니다.

연구 개발에 대한 투자 증가

연구 개발(R&D)에 대한 투자 증가는 글로벌 세포 형질 도입 시장 확대의 중요한 원동력이었습니다. 생명공학 및 제약 회사, 학술 기관, 정부 기관은 세포 형질 도입 기술을 발전시키는 데 상당한 자원을 할당하여 혁신을 주도하고 시장 환경을 확대하고 있습니다. R&D 투자 증가로 혜택을 보는 주요 분야 중 하나는 새로운 형질 도입 시약 및 전달 시스템의 개발입니다. 연구자들은 세포 형질 도입 방법의 효율성, 특이성 및 안전성을 개선하기 위해 끊임없이 노력하고 있으며, 이는 향상된 특성을 가진 새로운 형질 도입 시약의 발견으로 이어집니다. 이러한 발전은 핵산을 표적 세포로 보다 효율적으로 전달하여 기초 연구, 약물 발견 및 치료제 개발에서 광범위한 응용 프로그램을 용이하게 합니다.

또한 R&D 투자는 CRISPR-Cas9와 같은 고급 게놈 편집 기술의 개발과 세포 형질 도입 워크플로에 대한 통합을 주도하고 있습니다. CRISPR-Cas9는 게놈을 편집하기 위한 정확하고 효율적인 도구를 제공하여 분자 생물학 분야에 혁명을 일으켰고, 연구자들은 전례 없는 정밀도로 유전자 발현을 조작하고, 유전적 결함을 교정하고, 질병 메커니즘을 연구할 수 있게 되었습니다. 세포 형질감염 기술은 CRISPR-Cas9 구성 요소를 표적 세포로 전달하는 데 중요한 역할을 하므로, 대용량 DNA 구조를 효율적으로 전달할 수 있는 형질감염 시약 및 시스템에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

기술 개발 외에도 R&D 투자는 세포 형질감염 기술에 대한 새로운 치료적 응용 분야 탐색을 촉진하고 있습니다. 유전자 치료는 유전적 질환, 암, 감염성 질환을 포함한 광범위한 질병을 치료하는 유망한 접근법으로 부상했습니다. 연구자들은 세포 형질감염 기술을 활용하여 치료 유전자를 환자 세포로 전달하여 치료 단백질 또는 RNA 분자를 발현시켜 유전적 결함을 교정하거나 질병 과정을 조절할 수 있습니다.

또한, 개인화된 의학에 대한 추세가 커지면서 개별 환자의 유전적 프로필에 맞게 사용자 정의된 맞춤형 세포 기반 치료법을 개발하기 위한 R&D 노력이 촉진되고 있습니다. 세포 형질 도입 기술은 치료 목적으로 환자의 신체에 재도입하기 전에 환자 유래 세포를 체외에서 효율적으로 엔지니어링할 수 있도록 함으로써 이러한 노력에서 중요한 역할을 합니다.

주요 시장 과제

규제 장애물 및 준수

글로벌 세포 형질 도입 시장이 직면한 주요 과제 중 하나는 세포 기반 치료법과 유전자 편집 기술의 개발, 승인 및 상용화를 규제하는 복잡한 규제 환경입니다. 규제 기관은 세포 형질 도입 제품의 안전성, 효능 및 품질을 입증하기 위한 엄격한 요구 사항을 부과하여 길고 비용이 많이 드는 승인 절차로 이어집니다. 또한 규정 및 지침의 진화하는 특성은 제조업체와 연구자에게 불확실성을 초래하여 시장에서의 투자와 혁신을 방해합니다.

윤리 및 안전 문제

유전자 편집 기술과 세포 기반 치료법의 사용을 둘러싼 윤리적 고려 사항은 글로벌 세포 형질 도입 시장에 상당한 과제를 제시합니다. 의도치 않은 유전자 변형, 오프타겟 효과, 장기적 안전 위험의 가능성은 환자, 의료 전문가, 규제 당국 사이에 윤리적 우려를 제기합니다. 게다가 유전자 조작에 대한 대중의 인식과 유전자 편집 기술의 오용에 대한 우려는 치료적 응용 프로그램을 위한 세포 형질 도입 제품의 개발 및 채택을 더욱 복잡하게 만듭니다.

비용 및 접근성

세포 형질 도입 시약, 기구 및 기술의 높은 비용은 시장 채택에 장벽이 되며, 특히 재정 자원과 의료 인프라가 제한된 개발 지역에서 그렇습니다. 세포 형질 도입 제품의 저렴성과 접근성은 연구 실험실, 학술 기관 및 임상 환경에서의 채택에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 게다가, 의료 서비스 접근성과 경제적 불평등의 격차는 최첨단 세포 형질 도입 기술의 가용성에 대한 불평등을 심화시켜 광범위한 채택과 영향력을 제한합니다.

주요 시장 동향

유전자 편집 기술의 발전

특히 CRISPR-Cas9와 같은 유전자 편집 기술의 발전은 글로벌 세포 형질 도입 시장을 활성화하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. CRISPR-Cas9는 게놈을 편집하는 정확하고 효율적인 도구를 제공하여 분자 생물학에 혁명을 일으켰고, 연구자들은 전례 없는 정밀도로 유전자 발현을 조작하고, 유전적 결함을 교정하고, 질병 메커니즘을 연구할 수 있습니다. 이 기술은 CRISPR-Cas9 구성 요소를 표적 세포로 전달하는 데 의존하며, 이는 세포 형질 도입 기술로 용이해집니다.

CRISPR-Cas9의 등장은 기초 연구와 치료 개발 모두에서 세포 형질 도입 방법의 적용을 확대했습니다. 연구 환경에서 CRISPR-Cas9는 과학자들이 질병의 세포 모델을 만들고, 유전자 기능을 밝히고, 전례 없는 정밀도로 잠재적인 약물 표적을 식별할 수 있도록 합니다. 세포 형질 도입 기술은 가이드 RNA 및 Cas9 단백질과 같은 CRISPR-Cas9 구성 요소를 표적 세포로 전달하여 정확한 게놈 편집 및 기능 분석을 가능하게 하는 데 필수적입니다.

또한, 치료제 개발에 CRISPR-Cas9를 적용하면서 세포 형질 도입 기술에 대한 수요가 급증했습니다. 유전자 치료 접근법은 CRISPR-Cas9를 활용하여 치료 유전자를 표적 세포로 전달하여 유전적 질환, 암 및 감염성 질환을 포함한 광범위한 질병에 대한 유망한 치료법을 제공합니다. 세포 형질 도입 방법은 CRISPR-Cas9 구성 요소를 환자 세포로 효율적으로 전달하여 개별 환자의 유전적 프로필에 맞는 표적화되고 개인화된 치료법을 개발할 수 있는 길을 열었습니다.

세포 및 유전자 치료의 부상

세포 및 유전자 치료의 부상은 글로벌 세포 형질 도입 시장을 크게 확대하여 의료 분야에서 변혁의 시대를 열었습니다. 세포 및 유전자 치료는 유전적 질환, 암, 자가면역 질환을 포함한 광범위한 질병을 치료하는 유망한 접근법으로 부상했습니다. 이러한 치료법은 환자의 신체에 다시 투여하기 전에 치료 유전자를 도입하거나 환자 유래 세포의 유전체를 편집하기 위해 세포 형질 도입 기술에 의존합니다.

CAR-T 세포 치료 및 줄기 세포 치료와 같은 세포 기반 치료법은 신체의 고유한 면역 또는 재생 능력을 활용하여 질병과 싸웁니다. 세포 형질 도입은 이러한 치료법에 필수적이며, 환자의 신체에 다시 도입하기 전에 환자 유래 세포를 체외에서 수정하는 것을 용이하게 합니다. 예를 들어, CAR-T 세포 치료에서 T 세포는 세포 형질 전환 기술을 사용하여 유전적으로 조작되어 암 세포의 특정 항원을 표적으로 하는 키메라 항원 수용체(CAR)를 발현시켜 면역 체계가 종양을 인식하고 파괴할 수 있도록 합니다.

마찬가지로, 유전자 치료 접근법은 세포 형질 전환을 사용하여 치료 유전자를 표적 세포로 전달하여 유전적 질환 및 기타 질병에 대한 유망한 치료법을 제공합니다. 세포 형질 전환 기술은 플라스미드 DNA 또는 바이러스 벡터와 같은 치료용 핵산을 환자 세포로 효율적으로 전달하여 치료용 단백질을 발현하거나 유전적 결함을 교정할 수 있습니다. 이를 통해 척수 근위축증 및 유전성 망막 질환과 같은 희귀 유전적 질환을 치료하는 데 획기적인 진전이 이루어졌습니다.

세포 및 유전자 치료의 채택이 증가함에 따라 형질 전환 시약, 기구 및 전달 시스템을 포함한 고급 세포 형질 전환 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 치료법이 계속 발전하고 규제 승인을 받으면서 글로벌 세포 형질 도입 시장은 더욱 확대되어 생물의학 분야에서 혁신과 성장을 위한 새로운 기회를 제공할 것으로 예상됩니다.

세그먼트 통찰력

방법 통찰력

방법에 따라 전기천공법은 2023년 글로벌 세포 형질 도입 시장에서 지배적인 세그먼트로 부상했습니다. 이러한 지배력은 전기천공법을 연구자와 생물제약 회사가 선호하는 선택으로 만드는 여러 요인에 기인할 수 있습니다. 전기천공법은 다양한 세포 유형에 핵산을 전달하는 데 매우 효율적이고 다재다능한 방법을 제공합니다. 전기천공법은 짧은 전기 펄스를 적용하여 세포막에 일시적인 기공을 만들어 DNA, RNA 또는 단백질을 흡수할 수 있습니다. 이러한 높은 형질 전환 효율성은 전기 천공을 유전자 편집, 유전자 치료 및 단백질 발현을 포함한 광범위한 응용 분야에 적합하게 만듭니다.

또한 전기 천공은 비바이러스 형질 전환 방법으로, 바이러스 기반 전달 시스템과 관련된 면역원성 및 세포 독성의 위험을 줄여줍니다. 또한 일차 세포 및 줄기 세포와 같은 형질 전환이 어려운 세포를 포함한 다양한 세포 유형과 호환됩니다. 또한 전기 천공은 확장성과 재현성을 제공하므로 소규모 연구와 대규모 제조 공정 모두에 적합합니다.

지역 통찰력

북미는 2023년 글로벌 세포 형질 전환 시장에서 가장 큰 시장 점유율을 차지하며 지배적인 지역으로 부상했습니다. 이 지역의 강력한 연구 생태계는 학계와 산업 간의 협업을 촉진하여 최첨단 세포 형질 전환 제품 및 솔루션의 개발 및 상용화를 용이하게 합니다. 또한, 유리한 정부 이니셔티브와 정책은 생명공학 및 생명 과학 분야의 연구와 투자를 지원하여 세포 형질 도입 기술을 개발하는 기업에 재정적 인센티브와 규제 지원을 제공합니다.

최근 개발

• 2023년 10월, 연구부터 상업적 등급까지 고급 생물학 및 세포 및 유전자 치료 생산을 위한 상류 솔루션의 저명한 공급업체인 Polyplus(Sartorius의 사업부)는 여러 가지 새로운 독점 양이온성 지질을 도입하여 LipidBrick 라이브러리를 확장했습니다. 이러한 지질은 mRNA 치료제 및 백신 개발에서 지질나노입자(LNP)를 제형하기 위해 특별히 개발되었습니다. LipidBrick IM21.7c와 쉽게 구할 수 있는 in vivo-jetRNA+트랜스펙션 시약의 기초에서 확장된 이 새로운 양이온성 지질은 LNP의 다양성을 향상시켜 다양한 질병 치료에 적용 가능성을 확대합니다. LNP는 in vivo에서 RNA 치료제를 전달하는 데 놀라운 효능을 보였지만, 종종 원하는 생체 분포 프로필을 달성하는 데 어려움을 겪습니다. 전체 LipidBrick 라이브러리는 Polyplus가 소유한 독립적인 특허로 보호되는 고유한 지질 구조로 보호됩니다. 이 라이브러리는 더 광범위한 생체 분포를 용이하게 하고 간 축적을 완화하도록 세심하게 설계되어 기존의 전달 장애물을 해결합니다. 
• 2024년 5월, Asimov는 LV Edge 시스템 포트폴리오의 일부로 세포 및 유전자 치료 시장에 두 가지 신제품을 출시했습니다. 이 회사는 GMP 플라스미드 트랜스펙션을 제거하는 렌티바이러스 생산을 위한 새로운 서비스를 출시했습니다. 아시모프에 따르면, LV Edge Producer 세포주 개발 서비스는 일시적 형질 전환이 필요 없이 키메라 항원 수용체(CAR) 형질전환체에 대한 E9 TU/mL 비농축 렌티바이러스 역가를 달성하는 클론을 생성합니다. 이번 출시는 단일 플라스미드 형질감염을 가능하게 하고 형질감염 과정을 보다 효과적으로 제어하고자 하는 고객을 위해 설계된 LV Edge Packaging 시스템의 1월 출시에 따른 것입니다. 이 시스템에는 유도 제어 하에 안정적으로 통합된 렌티바이러스 유전자를 갖는 클론성 현탁 적응형 패키징 세포주, Asimov의 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어로 구동되는 형질감염 발현을 최적화하기 위한 모델 기반 DNA 설계, 그리고 견고하고 즉시 전송할 수 있는 프로세스 및 프로토콜이 포함됩니다.

주요 시장 참여자

• Thermo Fisher Scientific, Inc.
• Promega Corporation
• Lonza Group AG
• QIAGEN NV
• F. Hoffmann-La Roche Ltd.
• Bio-Rad Laboratories Inc.
• Merck KGaA,
• OriGene Technologies, Inc.
• MaxCyte, Inc.
• Polyplus-transfection SA