유전자 발현 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 프로세스별 세분화(샘플 수집, 정제, cDNA 합성 및 변환, PCR 분석, 데이터 분석 및 해석), 제품별(키트 및 시약, DNA 칩, 기타), 용량별(낮음~중간 플렉스, 높음 플렉스), 응용 분야별(약물 발견 및 개발, 임상 진단, 바이오텍 및 미생물학, 기타), 기술별(RNA 발현, 프로모터 분석, 단백질 발현 및 번역 후 변형 분석), 지역 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 유전자 발현 시장은 2023년에 139억 8천만 달러로 평가되었으며 2029년까지 4.98%의 CAGR로 예측 기간 동안 꾸준한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 글로벌 유전자 발현 시장은 생명 과학 및 생명 공학 산업 내에서 역동적이고 빠르게 진화하는 부문입니다. 유전자 발현은 DNA에 인코딩된 유전 정보를 사용하여 단백질 및 비코딩 RNA와 같은 기능적 유전자 제품을 생성하는 과정을 말합니다. 유전자 발현 분석은 유전자가 어떻게 기능하는지 이해하는 데 필수적이며, 의료, 약물 개발, 농업 및 기초 생물학 연구와 같은 분야에서 수많은 응용 분야가 있습니다.

주요 시장 동인

게놈 기술의 발전

게놈 기술의 발전은 글로벌 유전자 발현 시장 성장을 주도하는 데 중요한 역할을 했습니다. 이러한 기술적 혁신은 유전자 발현을 분석하는 능력을 크게 향상시켜 시장 확장에 기여했습니다. NGS 기술의 도입과 광범위한 채택은 유전체학에서 게임 체인저였습니다. NGS는 DNA와 RNA의 대량 병렬 시퀀싱을 허용하여 고처리량 유전자 발현 분석을 가능하게 합니다. 이 기술은 시퀀싱의 속도와 효율성을 크게 높여 연구자들에게 유전자 발현 패턴에 대한 전례 없는 통찰력을 제공했습니다. NGS는 유전자 발현 연구에 필수적인 RNA 시퀀싱(RNA-seq) 및 칩 시퀀싱과 같은 다양한 응용 분야에 사용되었습니다.

게놈 시퀀싱 비용은 수년에 걸쳐 꾸준히 감소하여 연구자, 임상의 및 제약 회사가 더 쉽게 이용할 수 있게 되었습니다. 이러한 비용 절감은 시퀀싱 플랫폼, 데이터 분석 도구 및 시약 키트의 발전으로 인해 이루어졌습니다. 게놈 기술의 경제성으로 인해 사용자 기반이 확대되어 유전자 발현 분석 서비스 및 제품에 대한 수요가 증가했습니다. 게놈 기술은 보다 정확하고 정밀한 결과를 제공하도록 발전했습니다. 시퀀싱 오류가 최소화되었고 데이터의 재현성이 향상되었습니다. 연구자는 이제 이러한 기술에서 생성된 데이터를 차등 발현 유전자 식별, 동형 수준 발현 연구 및 대체 스플라이싱 이벤트 발견을 포함한 유전자 발현 분석의 중요한 응용 분야에 확신을 가지고 신뢰할 수 있습니다.

단일 세포 RNA 시퀀싱은 게놈 기술 분야에서 놀라운 발전입니다. 이 기술은 단일 세포 수준에서 유전자 발현을 분석하여 세포 이질성에 대한 통찰력과 희귀 세포 집단에 대한 이해를 제공합니다. 암 연구, 면역학 및 발생 생물학과 같은 분야에서 광범위하게 응용됩니다. 이러한 응용 프로그램의 결과로 scRNA-seq 서비스 및 도구에 대한 수요가 급증했습니다. 게놈 기술은 유전체학, 전사체학, 단백체학 및 대사체학을 포함하는 다중 오믹스 데이터의 통합을 용이하게 했습니다. 이 통합된 접근 방식을 통해 연구자는 유전자 발현과 복잡한 생물학적 시스템에서의 역할을 보다 포괄적으로 이해할 수 있습니다. 시스템 생물학, 약물 발견 및 개인화 의학에 응용되어 유전자 발현 시장의 수요를 견인합니다.

개인화 의학에 대한 집중 증가

개인화 의학에 대한 집중 증가는 글로벌 유전자 발현 시장 성장의 중요한 원동력으로 부상했습니다. 정밀 의학이라고도 하는 개인화 의학은 유전적 구성, 라이프스타일 및 환경 요인을 기반으로 개별 환자에게 의료 치료 및 건강 관리 개입을 맞춤화하는 것을 포함합니다. 개인 맞춤 의학은 개인의 특정 질병 발병 위험과 특정 치료에 대한 반응 가능성을 예측할 수 있는 유전체 바이오마커의 식별에 의존합니다. 유전자 발현 프로파일링은 이러한 바이오마커를 식별하는 데 중요한 역할을 합니다. 환자의 유전자 발현 패턴을 분석함으로써 의료 서비스 제공자는 질병 감수성과 약물 반응에 영향을 미칠 수 있는 유전적 변이를 식별할 수 있습니다. 개인 맞춤 의학이 두드러지면서 이러한 바이오마커를 식별하고 검증하기 위한 유전자 발현 분석에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

종양학은 개인 맞춤 의학의 주요 분야이며 유전자 발현 분석은 암 환자의 분자적 프로필을 특성화하는 데 도움이 됩니다. 종양학자는 유전자 발현 패턴을 기반으로 종양을 하위 유형으로 분류하고 그에 따라 치료 전략을 맞춤화할 수 있습니다. 면역 요법 및 정밀 화학 요법과 같은 표적 요법은 유전자 발현 데이터에 의존하여 환자의 특정 암 프로필에 맞는 적절한 치료를 찾습니다. 이는 차례로 유전자 발현 분석 서비스에 대한 필요성을 촉진합니다. 개인맞춤 의학은 약리유전체학 분야로 확장되며, 여기서 개인의 유전적 프로필은 가장 효과적이고 안전한 약물 요법을 결정하는 데 사용됩니다. 유전자 발현 분석은 약물이 유전자 발현에 어떤 영향을 미치는지, 유전적 변이가 약물 대사와 효능에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 제약 회사는 이 정보를 사용하여 특정 환자 집단에 더 잘 맞는 약물을 개발합니다. 제약 산업이 개인맞춤 의학 연구에 계속 투자함에 따라 유전자 발현 시장은 성장을 경험합니다.

임상 시험에서 유전자 발현 데이터를 기반으로 한 환자 계층화가 점점 더 일반화되고 있습니다. 연구자는 유전자 발현 분석을 사용하여 특정 치료에 반응할 가능성이 가장 높은 환자를 식별하거나 새로운 치료법의 안전성과 효능을 평가합니다. 임상 시험에 적합한 환자를 선택함으로써 개인맞춤 의학은 약물 개발 프로세스를 가속화할 뿐만 아니라 성공적인 시험의 가능성을 높여 이러한 연구에서 유전자 발현 분석 채택을 장려합니다. 개인맞춤 의학은 암에 국한되지 않습니다. 당뇨병, 심혈관 질환, 자가면역 질환과 같은 만성 질환의 관리에도 확장됩니다. 유전자 발현 프로파일링은 이러한 질병의 근본적인 분자 메커니즘을 이해하고 맞춤형 치료 및 라이프스타일 관리 계획을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 의료 서비스 제공자가 점점 더 개별화된 질병 관리에 집중함에 따라 유전자 발현 분석에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

기능 유전체학 연구 증가

기능 유전체학 연구 증가는 글로벌 유전자 발현 시장 성장을 위한 중요한 원동력으로 부상했습니다. 기능 유전체학은 생물학적 시스템 내에서 유전자와 그 생성물의 기능과 상호 작용을 이해하는 데 중점을 둔 분자 생물학 분야입니다. 기능 유전체학은 다양한 생물학적 과정에서 유전자가 하는 역할을 밝히고자 합니다. 연구자들은 유전자가 어떻게 조절되는지, 그 생성물(단백질과 RNA)이 어떻게 기능하는지, 그리고 다른 유전자와 분자와 어떻게 상호 작용하는지 밝히는 것을 목표로 합니다. 유전자 발현 분석은 개별 유전자의 기능과 세포 경로 및 과정에 대한 기여를 특성화하는 데 필수적인 데이터를 제공합니다.

기능 유전체학은 유전자 조절의 복잡한 네트워크를 탐구합니다. 여기에는 유전자가 전사 인자, 마이크로 RNA 및 후생유전적 변형에 의해 제어되는 방식을 이해하는 것이 포함됩니다. 유전자 발현 프로파일링은 이러한 조절 네트워크를 매핑하고, 주요 노드를 밝히고, 정상 및 병리적 세포 과정에 미치는 영향을 파악하는 데 중요합니다. 기능 유전체학 연구는 종종 다양한 질병에 대한 잠재적 바이오마커 또는 치료적 개입을 위한 약물 표적으로 작용하는 유전자와 유전자 산물을 식별합니다. 유전자 발현 분석은 정상 조직과 질병 조직 간 또는 다른 실험 조건에서 유전자 발현 패턴을 비교하여 이러한 바이오마커를 정확히 찾아내는 데 중요합니다. 새로운 바이오마커와 약물 표적을 발견한다는 약속은 유전자 발현 서비스에 대한 수요를 촉진합니다.

기능 유전체학은 암, 신경 퇴행성 질환 및 자가면역 질환과 같은 질병의 근저에 있는 분자적 메커니즘을 밝히는 데 중요한 역할을 합니다. 영향을 받는 조직의 유전자 발현 패턴을 분석함으로써 연구자들은 특정 유전자와 경로의 조절 장애에 대한 통찰력을 얻습니다. 이러한 지식은 표적 치료와 개인화된 의료 접근 방식을 개발하는 데 중요합니다. 제약 산업은 잠재적인 약물 표적을 식별하고 유전자 발현에 대한 약물 후보의 효과를 평가하기 위해 기능 유전체학에 크게 의존합니다. 고처리량 유전자 발현 분석은 특정 유전자나 경로에 미치는 영향을 스크리닝하는 데 사용되어 주요 화합물을 식별하고 안전성과 효능을 평가할 수 있습니다.

생명공학 및 생물약학 분야의 확장되는 응용 분야

생명공학 및 생물약학 분야의 확장되는 응용 분야는 글로벌 유전자 발현 시장 성장을 위한 중요한 원동력입니다. 유전자 발현 분석은 이러한 산업에서 다양한 목적으로 점점 더 중요해지고 있습니다. 유전자 발현 분석은 생물약학 분야의 약물 발견 및 개발에서 중추적인 역할을 합니다. 잠재적인 약물 표적을 식별하고, 약물 후보의 안전성과 효능을 평가하고, 주요 화합물을 최적화하는 데 사용됩니다. 연구자들은 유전자 발현 패턴을 조사하여 특정 약물이 유전자 조절 및 세포 신호 전달 경로에 어떤 영향을 미치는지 이해합니다. 제약 산업이 약물 개발에 대한 혁신적인 접근 방식을 계속 모색함에 따라 유전자 발현 서비스 및 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 생명공학에서 유전자 발현 분석은 생물 공정 모니터링 및 최적화에 사용됩니다. 생물 제약 회사는 이를 사용하여 단일 클론 항체, 백신 및 재조합 단백질과 같은 생물학적 제제의 생산을 평가하고 개선합니다. 연구자는 세포 배양에서 유전자 발현을 모니터링하여 생물 제약 제품의 최대 생산성, 품질 및 일관성을 위한 조건을 최적화할 수 있습니다.

생물 제약 제품의 품질과 일관성을 보장하는 것은 이 산업에서 가장 중요합니다. 유전자 발현 분석은 품질 관리에 사용되어 생산 세포 계통의 유전적 안정성을 확인하고 제품별 유전자 발현 패턴을 모니터링합니다. 이는 유전자 발현 프로필이 참조 생물학적 제제의 프로필과 밀접하게 일치해야 하는 바이오시밀러 생산에서 특히 중요합니다. 개인화된 의학은 표적 치료법 개발에 중점을 둔 생물 제약 부문의 새로운 추세입니다. 유전자 발현 분석은 특정 약물이나 치료법에 대한 환자 반응을 예측할 수 있는 바이오마커를 식별하는 데 필수적입니다. 생물제약 회사가 개별 환자에게 맞춤화된 치료법을 개발하고자 하면서, 유전자 발현 기반 바이오마커 발견이 상당한 추진력을 얻었습니다.

주요 시장 과제

데이터 관리 및 분석 복잡성

특히 고처리량 시퀀싱 기술을 도입하면서 유전자 발현 분석에서 생성되는 엄청난 양의 데이터는 상당한 과제를 안겨줍니다. 이 방대한 양의 데이터를 관리, 저장 및 분석하는 것은 복잡하고 비용이 많이 들 수 있습니다. 정교한 생물정보학 도구와 데이터 인프라에 대한 필요성으로 인해 소규모 연구 기관이나 리소스가 제한된 회사가 시장에 완전히 참여하지 못할 수 있습니다. 게다가, 연구의 무결성은 신뢰할 수 있는 데이터에 크게 의존하기 때문에 데이터 정확성과 품질 관리를 보장하는 것은 지속적인 과제입니다.

해석 및 생물학적 관련성

또 다른 과제는 유전자 발현 데이터를 해석하고 이를 생물학적으로 관련성 있는 통찰력으로 변환하는 것입니다. 기술의 발전으로 데이터 수집이 더 쉬워졌지만, 차별적으로 발현되는 유전자의 기능적 중요성과 복잡한 생물학적 과정에서의 역할을 이해하는 것은 어려울 수 있습니다. 연구자는 종종 의미 있는 해석을 하기 위해 유전체학, 생물정보학 및 분자생물학 분야의 학제간 전문 지식이 필요합니다. 과제는 원시 데이터와 실행 가능한 지식 간의 격차를 메우는 것이며, 이를 위해서는 해당 분야에서 지속적인 연구와 혁신이 필요합니다.

규제 및 윤리 문제

글로벌 유전자 발현 시장은 지역마다 상당히 다를 수 있는 규제 및 윤리적 고려 사항의 틀 안에서 운영됩니다. 데이터 개인정보 보호 규정, 인간 피험자 연구 프로토콜 및 윤리 기준을 준수하는 것은 특히 인간 샘플을 포함하는 연구의 경우 상당한 과제입니다. 또한 개인화된 의학 및 유전자 검사 서비스에서 유전자 발현 데이터를 사용하면 환자 개인정보 보호, 동의 및 유전 정보의 잠재적 오용에 대한 우려가 제기됩니다. 이러한 법적 및 윤리적 복잡성을 탐색하면 시장 성장이 둔화되고 투자자와 이해 관계자에게 불확실성이 초래될 수 있습니다.

주요 시장 동향

단일 세포 RNA 시퀀싱(scRNA-seq)

단일 세포 RNA 시퀀싱은 유전자 발현 시장에서 혁신적인 추세로 부상했습니다. 기존 유전자 발현 분석은 대량 RNA 시퀀싱에 의존하여 세포 집단 전체에서 유전자 발현을 평균적으로 측정합니다. 반면, scRNA-seq를 사용하면 연구자가 개별 세포의 전사체를 분석할 수 있습니다. 이 기술은 세포 이질성에 대한 통찰력을 제공하여 희귀 세포 집단을 식별하고 조직 또는 샘플 내의 세포 간에 유전자 발현이 어떻게 다른지 이해합니다. 암 연구, 발생 생물학, 면역학, 신경 과학과 같은 분야에서 광범위하게 응용됩니다. 단일 세포 분석으로의 추세는 scRNA-seq 서비스 및 플랫폼에 대한 수요를 촉진하여 이 시장 부문의 혁신을 촉진하고 있습니다.

다중 오믹스 통합

다중 오믹스 통합은 유전자 발현 시장의 또 다른 중요한 추세입니다. 연구자들은 유전체학, 전사체학, 단백체학, 대사체학과 같은 다양한 오믹스 기술의 데이터를 결합하는 것의 가치를 점점 더 인식하고 있습니다. 이러한 데이터 세트를 통합하면 생물학적 시스템에 대한 전체적인 관점을 제공하여 유전자 발현과 세포 기능에 미치는 영향에 대한 보다 포괄적인 이해가 가능합니다. 이러한 추세는 단일 오믹스 접근 방식으로는 복잡한 생물학적 과정에 대한 완전한 그림을 제공할 수 없다는 인식이 커지면서 촉진되었습니다. 다중 오믹스 연구를 지원하기 위해, 시장은 다양한 데이터 유형을 통합하여 혁신과 이 방향으로의 추가 연구를 촉진하는 생물정보학 도구와 데이터 분석 플랫폼의 개발을 목격했습니다.

데이터 분석에서의 AI와 머신 러닝

인공지능(AI)과 머신 러닝(ML)을 유전자 발현 데이터 분석에 적용하는 것은 시장에서 두드러진 추세입니다. 유전자 발현 데이터의 양과 복잡성이 증가함에 따라 AI와 ML 알고리즘을 사용하는 것이 데이터 처리, 패턴 인식 및 새로운 통찰력의 발견에 필수적이 되었습니다. 이러한 기술은 유전자 발현 데이터 품질 관리, 정규화, 차등 유전자 발현 분석 및 바이오마커 식별에 사용됩니다. AI와 ML은 또한 약물 발견, 개인화된 의학 및 질병 진단 및 예후를 위한 예측 모델 개발에도 적용됩니다. 유전자 발현 시장에 통합되면서 데이터 분석이 간소화되고, 인간의 편견이 줄어들었으며, 연구 노력이 가속화되었습니다.

세그먼트별 통찰력

제품 통찰력

제품을 기준으로 키트 및 시약은 2023년 유전자 발현을 위한 글로벌 시장에서 가장 빠르게 성장하는 세그먼트로 부상했습니다. 이 세그먼트의 상당한 성장은 주로 다양한 유전자 발현 키트와 시약을 제공하는 수많은 회사의 존재 때문입니다. 예를 들어, Agilent Technologies, Inc.는 유전자 발현 분석용으로 설계된 광범위한 마이크로어레이 키트와 시약을 제공합니다. 특정 응용 분야에 맞게 조정된 고급 제품의 지속적인 출시는 이 세그먼트의 성장에 기여합니다.

용량 통찰력

용량을 기준으로, High-Plex는 2023년 유전자 발현을 위한 글로벌 시장에서 지배적인 세그먼트로 부상했습니다. 유전자 발현 분석에서 하이플렉스 기술은 일반적으로 수천 개의 유전자 범위에 있는 상당수의 유전자 표적을 검사하는 것을 수반합니다. 하이플렉스 기술은 RNA 시퀀싱 및 마이크로어레이와 같은 접근 방식을 포함합니다. qPCR과 같은 기존 방법에 비해 핸즈온 시간이 단축되는 등의 이점을 제공합니다. 이 기술은 정확성과 단순성으로 유명한데, 특히 사전 프로브 검증이 필요 없기 때문입니다. 공간적으로 분해능이 높고 다중화된 디지털 특성화 시스템의 발전은 이 부문의 성장에 더욱 기여합니다.

응용 프로그램 통찰력

응용 프로그램을 기준으로 볼 때, 약물 발견 및 개발은 2023년 유전자 발현을 위한 글로벌 시장에서 지배적인 부문으로 부상했습니다. 유전자 발현 프로파일링은 약물 발견에 참여하는 제약 회사에 귀중한 도구로 발전했습니다. 세포 내 유전자가 이러한 약물에 어떻게 반응하는지 모니터링하여 제약 화합물의 효과, 독성 및 기타 특성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다. 기존 프로파일링 기술과 관련된 비용은 엄청나게 높아서 종종 비실용적입니다.

지역별 통찰력

지역별로 보면 북미가 2023년 글로벌 유전자 발현 시장에서 지배적인 지역으로 부상하여 가치 측면에서 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 유전자 발현 시장의 성장은 자금 지원 증가와 연구 개발 노력 확대, 특히 미국에서 기인할 수 있습니다. 시장 확장에 기여하는 요인으로는 유전자 발현 연구의 중요성 증가, 정부 이니셔티브, 차세대 시퀀싱 연구 자금 지원 가능성 등이 있습니다.

최근 동향

• 2024년 3월, EMBL 하이델베르크에서 수행한 연구에서 발달 중 유전자 조절의 역학에 대한 새로운 통찰력을 제공했습니다. 이 연구에서는 세포가 성숙하고 배아 발달에 특화됨에 따라 유전자 발현을 제어하기 위해 증강제 사용을 어떻게 조절하는지 밝혔습니다. 중요한 유전적 구성 요소인 증강제는 다양한 유기체에서 유전자가 언제 어디에서 발현되는지 결정합니다. 증강제의 불일치는 질병과 관련이 있습니다. 그러나 다양한 발달 단계에서 유전자와 증강제 간의 상호 작용을 지배하는 정확한 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았습니다.

주요 시장 주체

• Catalent, Inc.
• Quest Diagnostics Incorporated 
• F.Hoffmann-La Roche Ltd
• Illumina,Inc.
• PerkinElmer,Inc.
• ThermoFisher Scientific, Inc.
• PromegaCorp.
• LuminexCorp.
• TakaraBio USA, Inc.
• DanaherCorp.