조직공학 및 재생 시장 – 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 2018-2028 제품별(생체재료, 세포 치료, 조직공학), 응용 분야별(정형외과, 피부과, 심장과, 신경과, 기타), 지역별 및 경쟁별로 세분화

시장 개요

글로벌 조직 공학 및 재생 시장은 2022년에 145억 7천만 달러 규모로 평가되었으며, 2028년까지 8.35%의 CAGR로 예측 기간 동안 인상적인 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

주요 시장 동인

장기 이식에 대한 높은 수요

장기 이식에 대한 수요는 기증 장기에서 발견되는 공급을 훨씬 초과합니다. 이식을 위한 장기가 부족하여 대기자 명단이 길어졌고, 많은 환자가 제때 이식을 받지 못할 수 있습니다. 조직 공학은 실험실에서 배양된 장기와 조직을 만들어 이러한 장기 부족을 해결할 수 있는 잠재적 솔루션을 제공합니다. 조직 공학 및 재생 의학 기술은 환자의 세포나 기타 생체적합성 재료를 사용하여 실험실에서 기능적인 장기와 조직을 성장시키는 것을 포함합니다. 이 접근 방식은 이식을 위한 대체 장기 공급원을 제공하여 기증 장기에 대한 의존도를 줄입니다. 조직 공학은 개별 환자에게 맞게 조정할 수 있는 개인화된 장기를 만들 수 있게 합니다. 이를 통해 장기 거부 반응 위험과 전통적인 장기 이식에 필요한 장기 면역 억제제의 필요성이 줄어듭니다. 조직 공학은 심장과 신장과 같은 혈관이 있는 장기와 같이 기증자로부터 얻기 어려운 장기를 만들 수 있습니다. 이를 통해 이식을 위한 장기에서 발견되는 범위가 확장됩니다.

조직 공학 장기는 장기 이식 대기 시간을 크게 줄여 필요한 환자의 성공적인 치료 가능성을 높일 수 있는 잠재력이 있습니다. 조직 공학 장기는 향상된 기능으로 설계될 수 있으며, 특정 측면에서 자연 장기보다 성능이 우수할 수 있습니다. 예를 들어, 공학 장기는 약물 대사 또는 조직 복구와 같은 특정 작업에 최적화될 수 있습니다. 조직 공학 기술은 이식된 장기와 수혜자의 면역 체계 간의 더 나은 호환성을 보장할 수 있습니다. 이를 통해 이식 거부 반응과 합병증의 위험이 줄어듭니다. 조직 공학은 장기 매매 및 불법 장기 거래와 관련된 윤리적 우려를 제거합니다. 또한 기증 장기에 대한 복잡하고 때로는 신뢰할 수 없는 공급망에 대한 의존도를 줄입니다. 조직 공학 장기에 대한 수요는 재생 의학 분야에서 상당한 연구와 혁신을 주도했습니다. 과학자들은 기능적 장기와 조직을 성장시키는 기술을 개선하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 이 요소는

줄기 세포 연구의 발전

줄기 세포는 다양한 세포 유형으로 분화할 수 있는 고유한 능력을 가진 미분화 세포로, 재생 의학에서 중요한 구성 요소입니다. 인간 배아 줄기 세포(hESC) 및 유도 다능성 줄기 세포(iPSC)와 같은 다능성 줄기 세포는 다재다능하며 신체의 거의 모든 세포 유형으로 분화할 수 있습니다. iPSC는 성체 세포를 재프로그래밍하여 생성되므로 재생 의학 연구에 귀중한 자원입니다. 연구자들은 줄기세포를 특정 세포 유형, 조직 및 장기로 분화시키는 방법을 개발하는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 이러한 지향 분화는 이식을 위한 기능적 조직과 장기를 생산하는 데 필수적입니다. 3D 생체 인쇄 기술의 발전으로 줄기세포와 생체재료를 정밀하게 증착하여 복잡한 3차원 구조를 만들 수 있습니다. 이 기술은 기능적 조직과 장기를 층층이 생산할 수 있는 잠재력이 있습니다. 연구자들은 장기의 소형화되고 단순화된 버전인 오르가노이드를 만드는 기술을 개발했습니다. 오르가노이드는 줄기세포에서 유래할 수 있으며 조직 발달과 질병을 연구하고 약물 테스트를 위한 귀중한 모델로 사용할 수 있습니다. CRISPR-Cas9와 같은 유전자 편집 도구의 등장으로 특정 목적을 위해 줄기세포를 변형하는 것이 용이해졌습니다. 연구자들은 줄기세포의 유전자를 편집하여 재생 잠재력을 향상시키거나 분화 전에 유전적 결함을 교정할 수 있습니다.

줄기세포에서 분비되는 작은 소포인 엑소좀에는 조직 복구 및 재생에 영향을 줄 수 있는 생물학적 활성 분자가 포함되어 있습니다. 줄기세포 유래 엑소좀은 직접적인 세포 이식 없이 재생 치료법으로 연구되고 있습니다. 연구자들은 줄기세포에서 미니 뇌와 미니 신장과 같은 기능성 오가노이드를 성공적으로 만들었습니다. 이러한 오가노이드는 장기 발달, 질병 메커니즘 및 약물 스크리닝에 대한 통찰력을 제공합니다. 다양한 세포 유형에 대한 줄기세포 은행을 설립함으로써 연구 및 임상 응용 프로그램을 위해 표준화되고 품질이 관리되는 줄기세포 계통에 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다. 줄기세포 기반 치료법은 임상 시험 및 치료 환경에서 발전하고 있습니다. 예를 들어, 중간엽 줄기세포는 정형외과 및 조직 복구에 사용되고 있으며, 조혈 줄기세포 이식은 특정 혈액 관련 질환에 대한 표준 치료법으로 남아 있습니다. 규제 기관은 안전성과 효능을 보장하기 위해 줄기세포 기반 제품 및 치료법 사용에 대한 지침을 개발하고 있습니다. 이러한 규제적 명확성은 줄기세포 치료법을 주류 의료 관행으로 발전시키는 데 필수적입니다. 줄기세포, 특히 iPSC는 다양한 질병의 메커니즘을 연구하고 잠재적인 약물 후보를 스크리닝하기 위한 질병 특이적 세포 계통을 생성할 수 있게 했습니다. 이 요인은 글로벌 조직 공학 및 재생 시장의 수요를 촉진할 것입니다.

노령 인구 증가

사람들이 나이가 들면서 골관절염, 알츠하이머병, 심혈관 질환, 연령 관련 황반변성과 같은 퇴행성 질환에 걸릴 가능성이 더 커집니다. 이러한 질환에는 종종 조직과 장기 손상이 수반되므로 재생 요법은 연령 관련 건강 문제를 해결하는 잠재적인 솔루션이 됩니다. 노인은 압박성 궤양과 당뇨병성 족부 궤양을 포함한 만성 상처에 더 취약합니다. 고급 상처 치료 및 피부 조직 공학과 같은 재생적 접근 방식은 노령 인구의 상처 치유와 합병증 감소에 중요한 역할을 합니다. 노인은 골절, 관절 통증, 운동성 감소와 같은 근골격계 문제를 자주 겪습니다. 조직 공학은 손상된 뼈와 연골을 복구하거나 교체하여 기능 회복과 삶의 질 향상을 촉진하는 솔루션을 제공할 수 있습니다. 노화는 심혈관 질환의 주요 위험 요소로, 심장 근육 손상으로 이어질 수 있습니다. 재생 요법은 손상된 심장 조직을 복구하여 잠재적으로 심장 기능을 개선하고 노인의 수명을 연장하는 것을 목표로 합니다. 나이는 알츠하이머병과 파킨슨병과 같은 신경 퇴행성 질환의 중요한 위험 요소입니다. 줄기 세포 기반 재생 접근법은 신경 복구에 대한 희망을 가지고 있으며 이러한 질환의 진행을 늦출 수 있는 잠재력이 있습니다.

노화는 면역 체계의 변화와 관련이 있으며, 이는 상처 치유, 조직 복구 및 전반적인 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. 재생 접근법은 신체의 조직 복구 및 재생 능력을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 생체 재료의 발전으로 인해 관절 교체, 심혈관 시술 및 조직 재건에 사용할 수 있는 임플란트와 스캐폴드가 개발되어 노인 환자에게 더 나은 옵션을 제공합니다. 재생 의학은 환자 개개인의 고유한 건강 상태와 필요를 고려하여 맞춤화할 수 있으며, 이는 노령 인구에게 특히 중요합니다. 재생 요법은 연령 관련 건강 문제를 해결하고 전반적인 웰빙을 개선함으로써 노인의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 잠재력을 제공합니다. 기대 수명이 계속 증가함에 따라 노인들 사이에서 활동적이고 독립적인 라이프스타일을 유지하려는 욕구가 커지고 있습니다. 재생 의학은 연령 관련 건강 문제를 해결하고 건강한 노화를 촉진함으로써 이를 지원할 수 있습니다. 효과적인 재생 요법은 근본 원인을 해결하고 만성 약물과 반복 수술의 필요성을 잠재적으로 줄임으로써 연령 관련 질병과 관련된 장기적인 의료 비용을 줄일 수 있습니다. 노령 인구의 증가로 인해 노인의 고유한 건강 요구를 해결하기 위한 재생 의학 연구 개발 노력이 촉진되었습니다. 이 요인은 글로벌 조직 공학 및 재생 시장의 수요를 가속화할 것입니다.

주요 시장 과제

길고 비용이 많이 드는 개발 프로세스

재생 치료법의 개발은 제안된 치료법의 안전성과 효능을 이해하기 위한 광범위한 연구와 전임상 시험으로 시작됩니다. 이 단계는 수년이 걸릴 수 있으며 상당한 재정 자원이 필요합니다. 임상 시험은 인간에서 재생 치료법의 안전성과 효과를 입증하는 개발 프로세스에서 중요한 단계입니다. 이러한 시험을 수행하려면 상당한 투자가 필요하고 수년이 걸리며 엄격한 규제 요구 사항을 준수해야 합니다. 미국 식품의약국(FDA)이나 유럽 의약품청(EMA)과 같은 기관의 규제 승인을 받는 것은 길고 비용이 많이 드는 과정입니다. 회사는 엄격한 표준을 충족하고 치료법의 안전성과 효능을 입증하기 위해 포괄적인 데이터를 제공해야 합니다. 소규모 실험실 생산에서 대규모 제조로 전환하는 것은 어려울 수 있습니다. 재생 치료법의 일관되고 비용 효율적인 생산을 보장하는 것은 복잡한 작업입니다. 제조 공정 전반에 걸쳐 품질 관리와 표준화를 유지하는 것이 중요합니다. 편차는 제품 불일치로 이어질 수 있으며 환자 안전에 위험을 초래할 수 있습니다. 재생 치료법을 개발하려면 연구, 임상 시험, 제조 시설 및 규정 준수를 위한 자금 지원을 포함하여 상당한 재정 자원이 필요합니다. 이 자본을 조달하는 것은 신생 기업과 소규모 기업의 진입 장벽이 될 수 있습니다. 많은 재생 치료법이 시장에 성공적으로 출시되지 않습니다. 임상 시험의 높은 실패율과 긴 일정은 전체 개발 비용에 영향을 미칩니다. 긴 개발 과정은 시장 불확실성을 초래할 수 있습니다. 치료법이 시장에 출시될 때까지 경쟁 환경의 변화나 진화하는 임상 표준이 상업적 성공에 영향을 미칠 수 있습니다.

면역학적 호환성

이물질 조직이나 인공 장기를 환자에게 이식하면 면역 거부의 위험이 있습니다. 수혜자의 면역 체계는 이식된 조직을 이물질로 인식하고 이를 파괴하기 위한 면역 반응을 일으킬 수 있습니다. 거부 위험을 완화하기 위해 환자는 종종 면역 억제제를 복용해야 합니다. 이러한 약물은 면역 체계를 억제하여 이식 조직을 공격하지 못하도록 합니다. 그러나 면역 억제제를 장기간 사용하면 부작용이 있을 수 있으며 환자가 감염 및 기타 건강 문제에 취약해질 수 있습니다. 어떤 경우에는 면역학적 부적합성으로 인해 수용자의 면역 체계가 이식 조직을 공격적으로 공격하여 이식 실패로 이어지는 숙주 대 이식편 질환이 발생할 수 있습니다. 기증자 조직이나 세포를 사용하는 이종 이식 요법은 종종 면역학적 적합성 문제에 직면합니다. 밀접하게 일치하는 면역 프로필을 가진 적합한 기증자를 찾는 것은 어려울 수 있으며, 밀접하게 일치하더라도 면역 반응이 발생할 수 있습니다. 면역학적 적합성을 달성하는 것은 재생 요법에서 개인화된 의학의 핵심 측면입니다. 개인의 면역 체계에 맞게 치료를 맞춤화하려면 광범위한 연구와 환자의 면역 프로필에 대한 이해가 필요합니다. 면역 억제를 사용하더라도 숙주 대 이식편 반응이 여전히 발생할 수 있습니다. 이 반응은 조직 손상으로 이어질 수 있으며 어떤 경우에는 이식 실패로 이어질 수 있습니다. 일부 조직 공학 및 재생 의학 전략은 기증 조직이나 세포에 의존하지 않는 전략을 개발하여 면역 적합성 문제를 우회하는 것을 목표로 합니다. 여기에는 환자 본인의 세포(자가 요법) 또는 보편적 기증 세포를 사용하는 것이 포함됩니다.

주요 시장 동향

맞춤형 의학

문제 공학 및 재생 의학은 각 환자의 고유한 요구에 맞게 맞춤화된 치료법을 만드는 것을 목표로 합니다. 이 접근 방식은 건강, 유전학 및 질병의 개별적 차이를 해결할 수 있습니다. 유도 다능성 줄기 세포(iPSC)는 환자 본인의 세포에서 재프로그래밍되며 환자별 조직 및 장기를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 통해 면역 거부 및 이식편 대 숙주병의 위험이 최소화됩니다. 유전체학과 분자 프로파일링의 발전으로 환자의 유전적 및 분자적 특성을 자세히 분석할 수 있게 되었습니다. 이 정보는 치료 결정을 안내하고 재생 요법을 맞춤화하는 데 사용됩니다. iPSC와 환자 유래 세포는 질병 모델을 만드는 데 사용되어 연구자들이 환자별 맥락에서 질병을 연구할 수 있게 합니다. 이는 질병 메커니즘을 이해하고 잠재적인 치료법을 테스트하는 데 유용합니다. 개인화된 재생 요법은 환자 자신의 세포를 기반으로 하기 때문에 면역 거부 위험을 줄여줍니다. 이는 면역 억제제의 필요성을 최소화합니다. 임상의는 환자의 유전적 및 분자적 프로필을 이해함으로써 조직 공학 및 재생 요법의 선택을 최적화할 수 있습니다. 이를 통해 치료가 개별 환자에게 효과적이고 안전할 가능성이 더 큽니다. 개인화된 의학을 통해 임상의는 특정 요법에 대한 환자의 반응을 예측하여 더 나은 결과를 위한 가장 적절한 재생적 접근 방식을 선택하는 데 도움이 됩니다. 개인화된 의학은 환자를 치료의 중심에 두고 환자의 고유한 생물학, 선호도 및 필요성을 고려한 맞춤형 치료를 강조합니다. 어떤 경우에는 동반 진단을 사용하여 유전적 또는 분자적 프로필을 기반으로 환자에게 가장 적합한 재생 요법을 식별합니다.

세그먼트별 통찰력

제품 통찰력

2022년 글로벌 조직 공학 및 재생 시장에서 가장 큰 점유율은 조직 공학 부문이 차지했으며 향후 몇 년 동안 계속 확대될 것으로 예상됩니다.

응용 분야 통찰력

2022년 글로벌 조직 공학 및 재생 시장에서 가장 큰 점유율은 정형외과 부문이 차지했으며 향후 몇 년 동안 계속 확대될 것으로 예상됩니다.

지역별 통찰력

북미 지역은 2022년 글로벌 조직 공학 및 재생 시장을 지배합니다. 북미, 특히 미국과 캐나다는 잘 발달되고 진보된 의료 인프라를 보유하고 있습니다. 여기에는 최첨단 병원, 연구 시설, 강력한 의료 기기 산업이 포함되어 조직 공학 및 재생 의학에 유리한 환경을 제공합니다. 북미는 조직 공학 및 재생 의학 분야에서 최첨단 연구를 수행하는 세계적으로 유명한 대학과 연구 기관이 많이 있습니다. 이러한 기관은 종종 민간 부문과 협력하여 혁신과 개발을 촉진합니다. 이 지역은 중요한 생명 공학 및 제약 산업을 보유하고 있으며, 수많은 회사가 재생 요법의 개발 및 상용화에 참여하고 있습니다. 이 산업의 존재는 이 분야의 발전에 기여합니다. 미국 국립 보건원(NIH)과 같은 정부 기관은 재생 의학 연구에 상당한 자금을 제공합니다. 이러한 재정 지원은 혁신과 새로운 요법의 개발을 촉진하는 데 도움이 됩니다. 북미는 재생 요법을 포함한 의료 제품에 대한 잘 확립된 규제 프레임워크를 갖추고 있습니다. 미국 식품의약국(FDA)은 이러한 치료법의 승인 및 상용화를 감독하는 데 중심적인 역할을 하며, 이는 종종 해당 지역에서 임상 시험으로 시작됩니다.

최근 개발

• 2018년 3월, 고급 상처 치료, 수술 및 스포츠 의학 솔루션을 개발, 제조 및 마케팅하는 데 중점을 둔 재생 의학 분야의 유명 기업인 OrganogenesisInc.는 PuraPly 항균(AM) 상처 관리 제품에 대한 새롭고 편리한 1.6cm 디스크 크기를 출시한다고 발표했습니다.PuraPly®와 PuraPly AM은 모두 FDA 510(k) 승인을 받은 2등급 의료 기기로, 급성 및 만성 상처 관리를 위해 설계되었으며 부분 및 전층 상처, 압박성 궤양, 수술적 상처, 외상 상처, 정맥 궤양 및 당뇨병성 궤양을 포함한 광범위한 상처 유형에 적합합니다.이러한 제품은 다양한 상처 유형의 요구 사항에 맞게 다양한 크기로 제공됩니다. PuraPly AM은 폴리헥사메틸렌 비구아나이드(PHMB)가 주입된 정제된 천연 콜라겐 매트릭스를 특징으로 하는 혁신적인 기술을 사용합니다. 천연 콜라겐과 PHMB의 이 독특한 조합은 심각도나 기간에 관계없이 다양한 상처의 치유 과정을 촉진하는 동시에 바이오필름 재형성을 효과적으로 해결합니다.
• 2020년 10월, 3M은 하지 골절에 대한 정형외과 수술적 복구의 맥락에서 수술 후 절개와 주변 연조직 봉투를 관리하도록 특별히 설계된 PREVENA RESTOR AXIO FORM™ 절개 관리 시스템을 공개했습니다. PREVENA RESTOR AXIO FORM™ 시스템은 절개 부위와 인접한 연조직을 불안정하게 만들고 부종을 줄이며 수술 후 회복을 개선하는 데 기여하는 역할을 합니다. 이는 2019년에 처음 출시되어 수술 후 관리를 최적화하고 특수 수술 솔루션 분야에서 3M의 제공 범위를 확대하기 위해 출시된 PREVENA RESTOR™ 치료 포트폴리오에 추가된 세 번째 제품입니다. PREVENARESTOR™ 절개 관리 시스템의 주요 목적은 봉합 또는 스테이플러로 봉합한 후에도 계속 배액이 발생하는 수술 절개 부위를 밀봉된 환경을 조성하고 음압 상처 치료를 사용하여 삼출물을 제거하는 것입니다.

주요 시장 참여자

• Organogenesis Inc.
• Acelity LP Inc.
• Zimmer Biomet Holdings Inc.
• Stryker Corporation
• Integra LifeSciences Holdings Corporation
• Medtronic plc
• 스미스앤드 Nephew plc
• Athersys Inc.
• Vericel Corporation
• Osiris Therapeutics, Inc.