발현 벡터 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 호스트 유형(박테리아 발현 벡터, 포유류 발현 벡터, 곤충 발현 벡터, 효모 발현 벡터, 기타), 응용 프로그램(치료, 연구, 기타), 최종 사용자(제약 및 바이오 기술, 학술 연구, 기타), 지역 및 경쟁별로 세분화 2018-2028

시장 개요

글로벌 발현 벡터 시장은 2022년에 4억 4,050만 달러로 평가되었으며 2028년까지 CAGR 5.10%로 예측 기간 동안 인상적인 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

유전자 치료 연구 및 개발의 확대는 중요한 원동력입니다. 발현 벡터는 유전자 치료 응용 프로그램에서 치료 유전자를 환자의 세포로 전달하는 데 필수적입니다.

주요 시장 원동력

유전자 치료 확대

발현 벡터는 유전자 치료에서 중요한 유전자 전달 수단 역할을 합니다. 이는 치료 유전자를 표적 세포로 운반하여 유전적 결함을 교정하거나 다양한 질병을 치료하기 위한 치료 유전자를 도입하는 데 사용됩니다. 유전자 치료는 희귀 질환을 넘어 암 치료, 유전적 질환, 신경 질환, 심혈관 질환과 같은 광범위한 치료적 응용 분야를 포함하도록 확장되었습니다. 각 응용 분야는 최적의 유전자 전달 및 발현을 달성하기 위해 맞춤형 발현 벡터가 필요할 수 있습니다. 유전자 치료 임상 시험의 증가와 규제 기관의 유전자 치료 승인은 발현 벡터에 대한 수요를 촉진합니다. 이러한 벡터는 임상 연구 및 상용화된 치료에 사용되는 치료 유전자를 생산하는 데 필수적입니다. 유전자 치료 연구는 종종 맞춤형 발현 벡터를 요구합니다. 연구자와 바이오 기술 회사는 정확한 유전자 전달 및 적절한 발현 수준을 보장하는 치료 표적에 특화된 벡터가 필요할 수 있습니다. 많은 유전자 치료는 유전자 전달을 위해 아데노 관련 바이러스(AAV) 벡터 및 렌티바이러스 벡터와 같은 바이러스 벡터에 의존합니다. 바이러스 벡터 기반 유전자 치료의 개발 및 상용화로 인해 이러한 벡터에 대한 수요가 급증했습니다.

유전자 치료에 대한 지속적인 연구는 전임상 연구 및 개념 증명 실험을 위한 발현 벡터를 필요로 합니다. 이러한 벡터는 새로운 유전자 치료 접근 방식의 치료적 잠재력을 평가하는 데 없어서는 안 될 것입니다. 유전자 치료 연구와 임상 시험은 전 세계적인 범위에 걸쳐 있습니다. 더 많은 국가와 지역이 유전자 치료 연구와 의료 인프라에 투자함에 따라 발현 벡터에 대한 수요가 전 세계적으로 확산되고 있습니다. 유전자 치료는 기존 약물 개발이 어려울 수 있는 희귀 질환을 치료하는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 이러한 치료법은 종종 발현 벡터에 의존하여 환자에게 교정 유전자를 전달합니다. CRISPR-Cas9 유전자 편집과 같은 유전자 치료 플랫폼 기술의 발전으로 표적 세포에 유전자 편집 구성 요소를 효율적으로 전달할 수 있는 발현 벡터에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 특정 유전자 치료 치료법의 성공적인 결과로 이 접근 방식에 대한 확신이 높아졌습니다. 이러한 성공은 유전자 치료에 대한 추가 연구, 개발 및 투자를 장려하여 발현 벡터에 대한 수요가 증가했습니다. 규제 기관은 혁신적인 치료법을 시장에 출시하기 위해 유전자 치료 개발자와 협력할 의향을 보였습니다. 이러한 규제 지원은 유전자 치료 분야와 확장하여 발현 벡터에 대한 수요를 강화합니다. 이 요소는

기술 발전

분자 생물학 기술의 발전으로 발현 벡터의 맞춤화와 엔지니어링이 가능해졌습니다. 연구자는 실험적 필요에 맞게 특정 프로모터, 인핸서 또는 조절 요소를 포함하도록 벡터를 수정할 수 있습니다. 이러한 사용자 정의를 통해 유전자 발현 수준을 정확하게 제어할 수 있습니다. 광범위한 프로모터 시스템의 개발은 상당한 진전이었습니다. 연구자는 안정적인 발현을 위한 구성적 프로모터, 조직 특이적 프로모터, 외부 자극에 반응하는 유도성 프로모터를 포함한 다양한 프로모터 중에서 선택할 수 있습니다. 이러한 유연성은 발현 벡터의 다양성을 향상시킵니다. 향상된 발현 벡터와 숙주 세포 시스템으로 인해 재조합 단백질 발현 수준이 더 높아졌습니다. 이는 특히 생물 의약품 및 연구용 단백질을 생산하는 데 중요합니다. 벡터는 재조합 단백질이 배양 배지로 분비되도록 설계되어 다운스트림 단백질 정제 프로세스가 간소화되었습니다. His 태그, GST 태그 또는 형광 단백질 태그와 같은 융합 태그의 사용은 발현 벡터에서 일반화되었습니다. 이러한 태그는 단백질 정제, 국소화 및 감지에 도움이 됩니다. 아데노바이러스 및 렌티바이러스 벡터와 같은 바이러스 벡터의 개발은 발현 벡터의 적용 범위를 확대했습니다. 이러한 벡터는 유전자 치료, 백신 개발 및 치료 유전자 전달에 사용됩니다. CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술을 발현 벡터에 통합함으로써 이 분야에 혁명이 일어났습니다. 연구자들은 이제 발현 벡터를 사용하여 정확한 게놈 편집을 위한 CRISPR 구성 요소를 전달할 수 있습니다. 테트라사이클린 유도 발현 시스템은 테트라사이클린 또는 그 유사체의 존재 또는 부재에 대한 반응으로 유전자 발현을 엄격하게 제어할 수 있습니다. 이 기술은 다양한 연구 및 생물 제조 응용 분야에 가치가 있습니다.

세포 없는 발현 시스템은 기존의 세포 기반 발현에 대한 대안으로 등장했습니다. 이러한 시스템은 살아있는 세포가 필요 없이 빠르고 고수율의 단백질 합성을 가능하게 합니다. 합성 생물학의 발전으로 예측 가능하고 표준화된 부품을 갖춘 합성 발현 벡터가 만들어졌습니다. 이러한 벡터는 생물학적 회로 및 유전 장치의 구성을 위해 설계되었습니다. mRNA 백신과 같은 RNA 기반 발현 벡터는 면역 요법 및 백신 개발에서의 잠재력으로 주목을 받았습니다. 이러한 벡터는 치료용 단백질이나 항원을 인코딩하도록 조작될 수 있습니다. 포유류 세포주, 효모 균주, 박테리아 균주를 포함한 숙주 세포주의 발전으로 단백질 발현의 효율성과 수율이 향상되었습니다. 이는 생물약품 생산에 상당한 영향을 미쳤습니다. 고처리량 스크리닝 기술은 발현 벡터 기술과 통합되어 고수율 발현 클론의 식별을 간소화했습니다. 계산 도구와 생물정보학 알고리즘은 벡터 설계, 최적화 및 데이터 분석에 도움이 됩니다. 이러한 도구는 연구자가 유전자 발현 결과를 예측하고 최적화하는 데 도움이 됩니다. 전기천공 및 미세주입과 같은 벡터 전달 시스템의 개발로 유전자 및 벡터가 숙주 세포로 전달되는 효율성이 향상되었습니다. 이 요인은

백신 개발 증가

발현 벡터는 백신의 핵심 구성 요소인 항원을 생성하는 데 사용됩니다. 항원은 바이러스 단백질, 박테리아 표면 단백질 또는 기타 면역원성 분자일 수 있습니다. 발현 벡터는 숙주 세포에서 이러한 항원의 발현을 용이하게 하여 정제하고 백신에 통합할 수 있습니다. 재조합 서브유닛 백신이라고 알려진 많은 최신 백신은 발현 벡터를 사용하여 특정 바이러스 또는 박테리아 단백질을 발현하여 생산됩니다. 이러한 백신은 기존의 전체 병원체 백신보다 더 안전하고 효과적일 수 있습니다. COVID-19용으로 개발된 것과 같은 mRNA 백신은 바이러스 항원을 인코딩하는 합성 메신저 RNA(mRNA)를 포함하는 발현 벡터에 의존합니다. 이러한 mRNA 벡터는 신체의 세포에 항원을 생성하도록 지시하여 면역 반응을 유발합니다. mRNA 백신의 성공은 mRNA 기반 백신 생산에 적합한 발현 벡터에 대한 수요를 촉진했습니다. 일부 백신은 표적 병원체의 항원을 인코딩하는 유전자를 운반하는 변형된 바이러스인 바이러스 벡터를 사용합니다. 이러한 바이러스 벡터는 본질적으로 발현 벡터이며 숙주 내에서 항원 생산에 필요한 유전 물질을 전달하는 데 사용됩니다. 예로는 아데노바이러스 벡터와 수포구내염 바이러스(VSV) 벡터가 있습니다.

발현 벡터는 효율적이고 고수준의 항원 발현을 위해 설계되어 백신 제조에 충분한 항원이 생산되도록 합니다. 연구자는 발현 벡터를 사용자 정의하여 특정 항원의 생산을 최적화하여 백신이 특정 병원체 또는 변종에 효과적이도록 할 수 있습니다. 발현 벡터는 백신의 신속한 개발 및 생산을 가능하게 하며, 이는 팬데믹과 새로운 감염성 질병 발병 시에 중요합니다. 항원을 신속하게 발현하고 테스트할 수 있는 능력은 백신 개발 프로세스를 가속화합니다. 발현 벡터는 바이러스, 박테리아, 기생충, 심지어 치료용 백신을 위한 암 항원을 포함한 광범위한 백신 표적에 대한 항원을 생산하는 데 사용됩니다. 계산 도구는 최적의 항원 발현을 위한 발현 벡터의 설계 및 선택을 지원합니다. 이를 통해 연구자는 백신 개발에 가장 적합한 벡터를 선택할 수 있습니다. 발현 벡터 시스템은 대량 백신 생산에 필요한 항원을 대량 생산하도록 확장할 수 있습니다. 이러한 확장성은 글로벌 백신 수요를 충족하는 데 중요합니다. 발현 벡터는 임상 시험에 들어가기 전에 백신 후보의 면역원성과 안전성을 평가하기 위해 연구 및 전임상 연구에 사용됩니다. 발현 벡터는 백신 생산 플랫폼에 따라 박테리아, 효모, 곤충 및 포유류 세포를 포함한 다양한 숙주 세포와 함께 사용할 수 있습니다. 이 요인은 글로벌 발현 벡터 시장의 수요를 가속화할 것입니다.

주요 시장 과제

안전 문제

특히 유전자 치료 및 생물 약품 생산에 사용되는 발현 벡터는 엄격한 생물 안전 규정을 준수해야 합니다. 벡터가 인체 건강이나 환경에 위험을 초래하지 않도록 하는 것이 필수적입니다. 생물 안전 수준과 격리 조치는 유전자 변형 생물체(GMO)와 생물학적 위험 물질에 대한 우발적 방출이나 노출을 방지하기 위해 수립되었습니다. CRISPR-Cas9 기술과 같은 유전자 편집을 위한 발현 벡터의 사용은 오프타겟 효과와 의도치 않은 유전자 변형에 대한 우려를 제기합니다. 유전자 편집 절차의 정밀성과 안전성을 보장하는 것은 중요한 과제입니다. 의도치 않게라도 유전자 변형 생물체를 환경으로 방출하면 생태학적 결과를 초래할 수 있습니다. 환경 오염을 방지하기 위해 적절한 격리 및 폐기 방법이 필요합니다. 유전자 치료에서 발현 벡터를 숙주 게놈에 통합하면 장기적인 안전 위험이 발생할 수 있습니다. 벡터 통합이 정상적인 유전자 기능을 방해하는 삽입 돌연변이가 우려됩니다. 생물 의약품에서 치료제에 벡터 관련 단백질이나 항원이 존재하면 환자에게 면역 반응을 유발하여 안전 문제와 효능 감소로 이어질 수 있습니다. 발현 벡터를 사용하여 조직 특이적 발현을 달성하는 것은 어렵지만 오프타겟 효과를 최소화하고 유전자 치료 응용 분야에서 안전을 보장하는 데 중요합니다. 유전자 치료에 사용되는 바이러스 벡터는 환자에게 면역 반응을 유발할 수 있습니다. 벡터 면역원성을 완화하는 전략은 안전성과 치료 효능을 개선하는 데 필수적입니다.

시장 경쟁

표현 벡터 시장은 상당한 성장과 혁신을 보였으며, 이로 인해 시장이 포화되었습니다. 이러한 포화로 인해 신규 진입자가 발판을 마련하고 기존 회사가 시장 점유율을 유지하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 치열한 경쟁은 회사가 고객을 유치하기 위해 경쟁력 있는 가격을 제공하려고 노력함에 따라 가격 압박으로 이어질 수 있습니다. 이는 이익 마진을 줄이고 회사의 재정적 지속 가능성에 영향을 미칠 수 있습니다. 회사는 경쟁사의 제품과 차별화하기 위해 연구 개발에 투자해야 합니다. 혁신, 고유한 기능 및 향상된 성능은 경쟁력을 유지하는 데 중요합니다. 경쟁 시장에서 고객 충성도를 구축하고 유지하는 것은 어려울 수 있습니다. 회사는 고객 기반을 유지하기 위해 우수한 고객 지원, 고품질 제품 및 부가가치 서비스를 제공해야 합니다. 시장의 글로벌 특성으로 인해 회사는 비용 구조, 규제 환경 및 시장 전략이 다른 국제적 기업과 경쟁해야 할 수 있습니다. 경쟁 환경은 지적 재산권 분쟁과 과제로 이어질 수 있습니다. 기업은 자체 지적 재산을 보호하고 특허 및 라이선스와 관련된 잠재적인 법적 문제를 해결해야 합니다. 경쟁 환경에는 합병 및 인수가 포함될 수 있으며, 이는 몇몇 주요 기업 간의 시장 지배력 강화로 이어질 수 있습니다. 이는 소규모 기업의 경쟁 역학을 바꿀 수 있습니다.

주요 시장 동향

환경적 지속 가능성

생명공학 기업은 발현 벡터 생산의 환경적 영향을 줄이는 친환경 생물 처리 관행을 점점 더 많이 채택하고 있습니다. 여기에는 폐기물, 에너지 소비 및 자원 사용을 최소화하기 위한 발효 공정 최적화가 포함됩니다. 환경 친화적인 발현 벡터 시스템에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 기업은 생산 중에 자원을 덜 사용하고 폐기물을 덜 발생시키는 벡터 시스템을 개발하고 있습니다. 연구 개발 노력은 사용 후 자연적으로 분해되는 생분해성 벡터를 만드는 데 집중되어 벡터 폐기의 환경적 부담을 줄입니다. 기업들은 벡터 생산에 사용되는 원료(성장 배지 구성 요소 등)의 지속 가능한 조달을 모색하여 벡터 제조의 환경적 발자국을 줄이고 있습니다. 에너지 효율적인 생물 제조 공정 및 시설에 대한 투자가 점점 더 일반화되고 있습니다. 이를 통해 벡터 생산 중 에너지 소비가 줄어들고 지속 가능성 목표에 기여합니다. 지속 가능한 관행은 벡터 생산 공정 전반에 걸쳐 폐기물 발생을 최소화하는 것을 목표로 합니다. 여기에는 가능한 경우 재료 재활용 및 재사용이 포함됩니다. 기업들은 벡터 생산 및 유통과 관련된 탄소 발자국을 측정하고 줄이기 위한 조치를 취하고 있습니다. 여기에는 재생 에너지원을 사용하고 운송 물류를 최적화하는 것이 포함될 수 있습니다.

세그먼트별 통찰력

호스트 유형 통찰력

2022년 글로벌 발현 벡터 시장에서 가장 큰 점유율을 차지한 것은 박테리아 발현 벡터 부문이었으며 향후 몇 년 동안 계속 확대될 것으로 예상됩니다.

애플리케이션 통찰력

2022년 글로벌 발현 벡터 시장에서 가장 큰 점유율을 차지한 것은 치료 부문이었으며 향후 몇 년 동안 계속 확대될 것으로 예상됩니다.

최종 사용자 통찰력

제약 및 바이오텍

지역 통찰력

북미 지역은 2022년 글로벌 발현 벡터 시장을 지배합니다. 북미, 특히 미국은 강력한 생명 공학 및 제약 산업의 본거지입니다. 유전 공학, 유전자 치료 및 생물학적 제제 개발에 종사하는 생명 공학 및 제약 회사, 연구 기관 및 학술 센터가 밀집되어 있습니다. 이러한 전문성과 리소스의 집중은 발현 벡터에 대한 수요를 촉진합니다. 북미는 생명 과학 분야의 연구와 혁신을 위한 글로벌 허브입니다. 하버드, MIT, 스탠포드와 같은 주요 대학은 최첨단 유전자 연구에 참여하고 있으며 종종 연구에 발현 벡터에 의존합니다. 이 지역은 생명 공학 및 유전자 연구에 대한 상당한 투자와 자금 지원의 혜택을 받습니다. 정부 보조금, 사적 벤처 캐피털 및 기관 자금은 발현 벡터 기술 및 관련 응용 프로그램의 개발을 지원합니다. 북미, 특히 미국은 생물 의약품, 유전자 치료 및 백신에 대한 상당수의 임상 시험을 실시합니다. 이러한 시험은 종종 발현 벡터를 활용하여 벡터 생산 및 서비스에 대한 수요를 촉진합니다.

최근 개발

• 2021년 2월, 의약품, 생물학, 세포 및 유전자 치료와 소비자 건강 제품을 위한 첨단 약물 전달 기술과 제조 솔루션의 선도적인 글로벌 공급업체인 Catalent는 Delphi Genetics 인수를 공식적으로 발표했습니다. 세포 및 유전자 치료를 위한 플라스미드 DNA(pDNA)를 전문으로 하는 계약 개발 및 제조 기관(CDMO)인 Delphi Genetics는 벨기에 고셀리스에 본사를 두고 있습니다. 이 인수 외에도 Catalent는 메릴랜드주 로크빌 시설에 플라스미드 DNA 개발 및 제조 서비스를 도입합니다. 플라스미드 DNA 기술과 제조 역량의 통합은 Catalent 세포 및 유전자 치료에 있어 주목할 만한 성과를 나타냅니다. 플라스미드 DNA는 대부분의 유전자 치료 및 유전자 강화 세포 치료 생산 절차에서 핵심적인 역할을 합니다. 이러한 추가 서비스를 도입함으로써 Catalent의 포괄적인 세포 및 유전자 솔루션은 고객이 전체 개발 프로세스에서 프로젝트의 위험을 줄이고 효율성을 높일 수 있도록 지원합니다.

주요 시장 참여자

• ThermoFisher Scientific, Inc.,
•  Promega Corporation
• AgilentTechnologies, Inc.
• Bio-RadLaboratories Inc.
• QIAGEN NV
• Merck KGaA
• TAKARAHOLDINGS Inc.
• GenScriptCorp.
• QuestDiagnostics
• Addgene,Inc.