CRISPR および CRISPR 関連 (Cas) 遺伝子市場: 製品 (キットおよび酵素)、サービス (細胞株エンジニアリング)、アプリケーション、エンドユーザー (バイオテクノロジーおよび製薬会社)、および地域別の情報 - 2031 年までの予測

市場概況

世界の CRISPR および CRISPR 関連 (Cas) 遺伝子市場規模は、2022 年に 22 億 4,640 万米ドルと評価されました。予測期間 (2023 ～ 2031 年) 中に16.4% の CAGRで成長し、 2031 年には 88 億 1,178 万米ドルに達すると推定されています。

CRISPR は、クラスター化され、規則的に間隔を空けた短い回文反復配列の略です。CRISPR は、細菌や古細菌などの原核生物に見られる DNA 配列のファミリーです。これらの配列は、以前に原核生物に感染したバクテリオファージの DNA 断片から派生したものです。連続感染中に、類似のバクテリオファージの DNA を見つけて除去します。結果として、これらの配列は原核生物の抗ウイルス (または抗ファージ) 防御システムに不可欠であり、獲得免疫を提供します。CRISPR は、配列決定された細菌ゲノムの約 50% と古細菌ゲノムのほぼ 90% に存在します。

Cas9 は、「CRISPR 関連タンパク質 9」とも呼ばれ、CRISPR 配列をガイドとして使用して、CRISPR 配列と相補的な特定の DNA 鎖を認識して切断する酵素です。CRISPR-Cas9 技術は、Cas9 酵素と CRISPR 配列を組み合わせることで生物の遺伝子を変更するために使用できます。この編集技術の用途には、基礎生物学研究、バイオテクノロジー製品の作成、および疾患の治療が含まれます。

ハイライト

• 製品とサービスのセグメントでは製品が主流
• バイオメディカルがアプリケーション分野を支配
• バイオテクノロジー企業と製薬企業がエンドユーザーセグメントを支配している
• 北米は世界市場で最大の株主である

市場動向

市場の推進要因

抗CRISPRタンパク質の導入

CRISPR を医薬品や治療法の開発に応用することは、その過程でオフターゲットが発生する可能性があるため制限されています。このオフターゲットにより望ましくない突然変異が発生する可能性があり、ヒトの遺伝子編集への応用に大きな障害となります。CRISPR技術は特異性が非常に高いものの、まれにターゲットエラーが発生するため、ヒトの治療用途に使用すると深刻な問題となる可能性があります。そのため、オフターゲット効果の可能性を防ぐソリューションを提供する抗 CRISPR タンパク質が最近分離され、CRISPR 市場が拡大すると期待されています。

さらに、抗 CRISPR 技術は、基礎研究と臨床研究の両方において CRISPR 技術の精度と安全性を向上させることができます。抗 CRISPR タンパク質の導入により、CRISPR の技術の有害な使用をブロックし、正確な制御を行うためのフェイルセーフ メカニズムが提供されると期待されています。また、抗 CRISPR タンパク質の採用により、遺伝子活動を一時的に強化または制限したり、ゲノム内の相互接続された遺伝子からの振り付けされた活動を同期したりすることも期待されています。この抗 CRISPR タンパク質の応用は、複雑な多遺伝子疾患の研究と治療において重要であると予想されています。したがって、抗 CRISPR タンパク質の導入により、主要な疾患に対する CRISPR および Cas 遺伝子ベースの技術の採用が増加すると予想されます。

CRISPRの商業化をめぐる競争が続く

オフターゲット効果のため、CRISPR 技術の臨床応用は限られています。遺伝子編集におけるオフターゲット効果は、人間に制御不能で予測不可能な結果をもたらす可能性があります。これらは、CRISPR によって課されることが望まれる転写または遺伝子機能に影響を与える可能性があり、それによって人間の医療および治療への応用が制限されます。さらに、MIT のアルゴリズムや E-CRISP と呼ばれるアルゴリズムなど、オフターゲット効果を予測できるアルゴリズムは、多くのオフターゲット効果を検出できませんでした。手順に関係するさまざまな要素の変更、構築、設計、最適化など、これらのオフターゲット効果を減らすための継続的な取り組みにより、将来の機会を活用できると期待されています。

市場の抑制

CRISPR技術のオフターゲット効果

オフターゲット効果のため、CRISPR 技術の臨床応用は限られています。遺伝子編集におけるオフターゲット効果は、人間に制御不能で予測不可能な結果をもたらす可能性があります。これらは、CRISPR によって課されることが望まれる転写または遺伝子機能に影響を与える可能性があり、それによって人間の医療および治療への応用が制限されます。さらに、MIT のアルゴリズムや E-CRISP と呼ばれるアルゴリズムなど、オフターゲット効果を予測できるアルゴリズムは、多くのオフターゲット効果を検出できませんでした。手順に関係するさまざまな要素の変更、構築、設計、最適化など、これらのオフターゲット効果を減らすための継続的な取り組みにより、将来の機会を活用できると期待されています。

市場機会:

遺伝子・細胞治療領域の拡大

従来のゲノム編集技術は、効率が悪く、時間がかかり、労働集約的であるため、ゲノム改変の急速な進歩に追いつくことができません。CRISPR/Cas9 ヌクレアーゼの出現により、ゲノム編集が簡単かつ正確に行えるようになりました。遺伝子編集技術の主な用途の 1 つとして、遺伝子および細胞治療の分野は、CRISPR 技術の使用によって直接影響を受けることになります。

細胞治療と遺伝子治療は、今後5～10年で発売されると予想されています。2018年、MIT NEWDIGSの研究者は、2022年末までに約40の遺伝子治療が承認される可能性があると予測しました。遺伝子治療製造のためのいくつかの社内施設とCDMOは、生産能力の強化に投資を開始しており、市場プレーヤーにとって有利な機会を生み出すことが期待されています。

分析

世界の市場は、製品、サービス、アプリケーション、エンドユーザーごとに分割されています。

製品に基づいて、世界の市場はキットと酵素、ライブラリ、設計ツール、抗体などに分類されます。

ライブラリ セグメントは、最も高い市場シェアを誇っています。信頼性の高い CRISPR ライブラリを使用すると、幅広い遺伝子をターゲットにできるため、偽陽性や偽陰性のリスクが軽減され、時間のかかるデータ デコンボリューションが不要になります。さらに、複数の定義されたシングル ガイド RNA (gRNA または sgRNA) 配列のプール ライブラリを使用すると、1 回の実験で細胞集団全体の何千もの遺伝子をノックアウトまたは破壊できます。メーカーが提供するこれらのライブラリは、通常、すぐに使用できるように大きなサイズで事前にパッケージ化された形式で提供されます。

製品に基づいて、世界市場は細胞株エンジニアリング、gRNA 設計、微生物遺伝子編集、および DNA 合成に分類されます。

細胞株エンジニアリングセグメントは、世界市場を支配しています。細胞株エンジニアリングサービスは、CRISPR ベースの遺伝子編集企業が提供する最も一般的なサービスです。これらの企業は、CRISPR 技術の利点を活用して、いくつかの遺伝子または遺伝子座固有の変更を加えた幅広い CRISPR 細胞株モデルをエンジニアリングします。さらに、遺伝子編集手順用の細胞株の開発は、通常、時間がかかり複雑な手順です。このため、さまざまな技術を実装してカスタマイズされた安定した細胞株を設計する企業が提供する細胞エンジニアリングサービスが利用可能になりました。企業は、カスタム設計の細胞株の品質管理テストを実施して、細胞株が特定の要件を満たしていることを確認します。

用途に基づいて、世界市場はバイオメディカルと農業に分かれています。

バイオメディカルセグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に16.3％のCAGRを示すと推定されています。CRISPRテクノロジーは、悪性疾患を明確に模倣し、薬物感受性をテストできるモデルなど、パーソナライズされたプラットフォームの開発を促進します。さらに、CRISPRテクノロジーのモジュール性により、CRISPRのゲノムエンジニアリングアプリケーションの数、特に細胞培養システム、主にin vivoシステムで実行されるアプリケーションの数が増加しました。さらに、ゲノム編集の使いやすさと効率性により、ゲノム全体をカバーするCRISPRノックアウトライブラリも確立されました。これらのライブラリはゲノム内のすべての遺伝子をノックアウトできるため、バイオメディカル分野でのCRISPRノックアウトライブラリの需要を促進すると予想されます。

革新的な育種技術による農業生産の向上により、栄養豊富な食品へのアクセスが世界中で増加しています。CRISPR/Casゲノム編集の最近の進歩により、ほとんどの作物で効率的かつターゲットを絞った改変が可能になり、作物の改良が期待されています。CRISPRは、雨や嵐などの気象変化や干ばつに対する植物の耐性を大幅に高め、害虫耐性を高め、農薬の使用を大幅に制限します。CRISPR技術を使用した新しい農業製品の開発は、セグメントの成長を促進すると予想されています。

エンドユーザーに基づいて、世界市場はバイオテクノロジーおよび製薬企業、学術機関および政府研究機関、および開発業務受託機関 (CRO) に分かれています。

バイオテクノロジーおよび製薬会社のセグメントは世界市場を支配しており、予測期間中に16.5％のCAGRを示すと予測されています。遺伝子組み換えに関連するコストと時間の削減、および投資の可用性がセグメントの成長を促進すると予想されます。 CRISPR-Cas9の潜在的な臨床応用により、製薬スタートアップはCRISPRを介した遺伝子編集技術の助けを借りて製品を開発するようになりました。 さらに、業界では、CRISPRベースの製品とサービスを持つ著名なプレーヤーと新興プレーヤーの合併が見られました。 さらに、ほとんどの主要プレーヤーは、創薬ツールとして、抗がん治療薬を作成するために、免疫細胞と血液幹細胞を操作するためにCRISPRテクノロジーを採用していると報告されています。

CRO 部門は、大きな市場が見込まれています。CRO は、遺伝子編集のための設備とサービスを提供します。さまざまな細胞で遺伝子編集を行うには、細胞株の維持管理が必要であり、処理に時間とコストがかかります。同様に、細胞株の確立と維持管理に必要なスキルは、遺伝子編集のスキルとは異なるため、ほとんどのバイオテクノロジー企業にとって、契約サービスを採用することが不可欠です。他の専門製品に重点を置くバイオテクノロジー企業や、必要なインフラストラクチャが不足しているバイオテクノロジー企業は、通常、製品開発のために CRO ベースのサービスを採用します。

地域分析

北米が世界市場を支配

地域に基づいて、世界の CRISPR および CRISPR 関連 (Cas) 遺伝子市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東およびアフリカに分かれています。

北米は、CRISPRおよびCRISPR関連（Cas）遺伝子市場の最も重要なグローバルシェアであり、予測期間中に16.4％のCAGRを示すことが予想されています。北米の地域経済は、北米が世界市場でトップのシェアを占める結果をもたらしました。米国とカナダのいくつかの政府の取り組みは、農業におけるバイオテクノロジー研究とCRISPRベースの植物製品の導入をサポートしています。たとえば、米国農務省は、CRISPR技術の最初の遺伝子編集キノコ製品に規制を課さなかったため、CRISPRの使用が奨励されました。さらに、いくつかの製薬会社と種子会社は、買収、パートナーシップ、コラボレーションなどの成長戦略に投資して、医薬品と植物育種の市場を後押ししており、これらの業界でのCRISPR技術の需要を高めるのに役立ちます。たとえば、2019年6月、Vertex Pharmaceuticalsは、ミオトニックジストロフィータイプ1とデュシェンヌ型筋ジストロフィーの新しい治療法を開発することで、遺伝子編集における存在感を拡大する計画であると述べました。同社はエクソニックス・セラピューティクスを買収し、同社のシングルカットCRISPR遺伝子編集技術を使って上記の治療法を開発する計画を立てていた。

アジア太平洋地域は、予測期間中に年平均成長率 16.6% で成長すると予想されています。中国における CRISPR 技術の拡大は、この地域の成長を著しく後押ししました。中国は、継続的な応用投資により、CRISPR 市場で影響力のある地位を占めています。さらに、中国は医薬品開発のためにゲノム編集をますます模索しており、最近、特にがん治療において CRISPR を含む臨床試験をいくつか開始しました。中国の研究者は、この技術を農業や動物、ヒト移植用途にも応用しています。これらの要因により、アジア太平洋地域の市場成長が大幅に促進されると予想されます。

ヨーロッパのCRISPRおよびCas遺伝子市場は、複数のプラス要因とマイナス要因の影響を受けています。2019年7月、欧州の裁判所の判決により、遺伝子編集された作物に厳しい規制が課され、ヨーロッパ全土の食品検査研究所に問題が生じました。2020年1月、資格不足のため、欧州特許庁（EPO）は、米国のブロード研究所が提供するCRISPR-Cas技術の特許を取り消しました。厳しい規制にもかかわらず、この地域では、バイオメディカル、治療、および薬物送達アプリケーションにCRISPRが急速に採用されています。さらに、欧州当局は、米国と比較して、遺伝子編集や遺伝子組み換え製品などの新しい技術に対して、はるかに厳しい規制を適用しています。EU司法裁判所が各国に遺伝子工学研究の実施を許可する決定を下したことで、市場の成長が促進されると予想されています。この判決により、法律がある程度緩和され、幹細胞工学と遺伝子編集に関する研究が進展し、市場が大幅に拡大すると予想されています。

ラテンアメリカでは、遺伝子組み換え（GM）作物の大規模生産が行われています。CRISPR 技術に関する広範な研究と、ラテンアメリカの農園を荒廃させている致命的な菌の菌株に耐性のあるバナナを作る実験は、多くの機会への道を開くものと期待されています。コロンビアの国際熱帯農業センター（CIAT）の研究者は最近、耐性のあるイネとキャッサバの菌株を開発するための CRISPR 実験に取り組んでいました。同様に、チリの Favet-Inbiogen の研究者は、ノルウェーとチリのサケ科魚類の病気に対する遺伝的耐性に関連するさまざまな遺伝子経路に突然変異を発生させるために、 CRISPR 遺伝子編集技術を応用することに取り組んでいました。このような研究調査により、この地域での CRISPR 技術の利用が拡大すると期待されています。

中東およびアフリカ地域は、市場浸透率が最も低いことが観察されました。しかし、ヒトの疾患治療における CRISPR 技術の重要性が高まっているため、中東およびアフリカ市場は今後数年間で大幅に成長すると予想されています。さらに、農業における遺伝子編集に関する臨床研究は、中東およびアフリカの GM 作物産業の成長に影響を与え、市場の成長を促進すると予想されています。

最近の動向

• 2023年1月 - ERS Genomicsは、CVCグループがカナダ初の特許CA 2872241を取得したと報告しました。この特許には、人、動物、植物、微生物にCRISPR/Cas9を使用するための組成物と手順に対する広範な請求が含まれています。
• 2023年3月 - Vertex Pharmaceuticals IncorporatedとCRISPR Therapeuticsは、CRISPR Therapeuticsの遺伝子編集技術であるCRISPR/Cas9を活用して、Vertexの1型糖尿病（T1D）に対する低免疫細胞療法の研究開発を加速するための新たな非独占的ライセンス契約を締結したことを発表しました。