世界のDNA合成装置市場規模は、2025年には47億5000万米ドルと評価され、2026年の57億米ドルから2034年には245億2000万米ドルに成長すると予測されており、2026年から2034年の予測期間における年平均成長率(CAGR)は20%である。
ライフサイエンス研究所や製薬・バイオテクノロジー企業からの高性能DNA合成装置に対する需要の高まりが、DNA合成装置市場シェア拡大の主な原動力となっている。
DNA合成装置は、独自のDNA配列を化学的に自動的に合成する実験装置です。研究者はこれを用いて、特定のヌクレオチド配列を持つオリゴヌクレオチド(小さなDNA断片)を迅速かつ正確に合成できます。固相合成は、DNA合成装置で使用される手法で、樹脂ビーズなどの固体基質に固定されたDNA鎖にヌクレオチドを順次付加していくものです。このプロセスは、ヌクレオチドの結合、脱保護、洗浄といった工程から構成され、合成装置に組み込まれた自動プロトコルによって制御されます。
市場は、創薬、遺伝子合成、分子診断など、様々な研究開発活動における合成DNAの需要の高まりによって牽引されています。さらに、効率性、精度、拡張性の向上といったDNA合成技術の進歩は、研究者やバイオテクノロジー企業によるDNA合成装置への投資を促しています。個別化医療の利用拡大や、カスタム設計DNA分子への需要の高まりも、市場の成長に貢献しています。加えて、農業、バイオ燃料、工業用酵素への応用が期待される合成生物学分野の成長も、DNA合成装置の需要を押し上げています。
しかし、大きな制約の一つは、DNA合成装置や消耗品のコストが高いことであり、そのため、限られたリソースしか持たない小規模な研究室や学術機関にとっては導入が困難である。さらに、DNA合成装置の操作が難しく、専門的な人材が必要となることも、普及を妨げる要因となり得る。
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医薬品、農業、バイオ燃料、材料研究など、さまざまな産業における合成生物学の利用拡大は、DNA合成装置の需要を牽引しています。合成生物学の手法では、特注のDNA合成を用いて革新的な生物システムを構築し、設計された生物種を生成し、新たな治療法を発見します。これにより、DNA合成プラットフォームおよびサービスの市場が成長しています。DNA合成装置などの合成生物学プラットフォームおよび技術は、合成生物学アプリケーション向けに独自のDNA配列を作成および組み立てる上で不可欠です。
さらに、ハイスループットDNA合成技術の出現により、研究者は遺伝子回路を設計できるようになった。バイオセンサー、そしてさまざまな用途のための代謝経路。2023年1月、アシモフ、バイオレイ・ファーマシューティカルズ、コロッサル・バイオサイエンスが最も重要なバイオテクノロジー投資を獲得した。合成生物学を使用して生物システムを構築するためのツールを作成する企業であるアシモフは、2023年1月に2億ドルを発表した。アーバー・バイオテクノロジーズやDNAスクリプトなどの企業は、それぞれ約2億1500万ドルと1億6720万ドルを調達した。この多額の投資は、市場における資金の循環を促進し、サプライチェーンに沿ったビジネスの成長を促進する。
例えば、2022年9月、ニューサウスウェールズ州政府は、新たなプロジェクトに600万米ドル以上を投資すると発表した。合成生物学また、オーストラリアのウェールズ州全域における製造・生産施設および設備へのアクセスを改善するためのバイオ製造開発プログラムも実施されている。各国で実施された多くの研究調査やプログラムは、生物のゲノムの複雑な構造を解明しようと試みており、より効果的かつ効率的な治療法の開発につながっている。
さらに、DNA合成装置は、合成生物学の応用において、遺伝子構築物、遺伝子回路、代謝経路を迅速かつ正確に組み立てることを可能にし、科学者が望ましい機能と特性を持つ新しい生物システムを設計することを可能にします。DNA合成法とその応用における発展に支えられ、合成生物学が進歩し多様化するにつれ、世界のDNA合成装置市場は堅調な成長が見込まれます。
DNA合成装置および試薬、カラム、カートリッジなどの関連消耗品は高価であるため、限られたリソースしか持たない小規模な研究室や学術機関にとっては手の届かないものとなっている。DNA合成装置の購入に必要な初期投資と、メンテナンス、校正、消耗品の補充に伴う継続的なコストは、特に新興国やリソースが限られた環境では、導入の経済的障壁となっている。DNAシーケンサーの平均価格は19,229米ドルである。ただし、価格は312米ドルから112,419米ドルまで幅がある。小型で持ち運びやすいシーケンサーは安価だが、大型の機械は50万米ドル以上かかる場合もある。
さらに、ブランド、モデル、仕様によっては、小規模なDNA合成操作に適した卓上型DNA合成装置の価格は数万ドルから数十万ドルにもなる。Kilobaser Basic Edition卓上型DNA合成装置は35,500米ドル、Extended Editionは49,500米ドルである。Basic Editionは従来のDNAを合成できるのに対し、Extended EditionはカスタマイズされたDNAとRNAを合成できる。Extended EditionはBasic Editionからのアップグレードとして21,500米ドルで入手可能である。
さらに、ホスホラミダイト、試薬、カラム、精製キットなどの消耗品にかかる継続的な費用は、時間の経過とともに蓄積され、DNA合成装置の総所有コストを押し上げる可能性があります。DNA合成装置の初期費用と、機器のメンテナンス、校正、消耗品の調達といった継続的な費用は、特に資金が限られている小規模な研究室や学術機関などのエンドユーザーにとって、財政的な課題となります。
さらに、資金調達や運営予算へのアクセスが増えることで、DNA合成装置の入手やDNA合成サービスの利用が容易になり、分子生物学やバイオテクノロジーにおける科学的発展やイノベーションが阻害される可能性がある。
精密医療遺伝、ライフスタイルの選択、環境要因に基づいて、個々の患者に合わせた医療処置や医療介入を行うことを目指しています。DNA合成装置は、さまざまな用途向けに独自のDNA配列を作成できるため、精密医療において重要な役割を果たしています。分子診断薬理ゲノミクスや標的薬などにも応用されています。例えば、がん診断においては、DNA合成装置を用いて患者固有の分子プローブやプライマーを作成し、次世代シーケンシング(NGS)アッセイに用いることで、腫瘍サンプル中の体細胞変異、コピー数多型、遺伝子融合を検出できます。この情報は、腫瘍医が患者の腫瘍の分子プロファイルに基づいて、標的療法や免疫療法といった効果的な治療法を選択する際に役立ちます。
さらに、シリコンプラットフォーム上で高品質の合成DNAを提供することで顧客の成功を支援するTwist Bioscience Corporation(NASDAQ: TWST)と、研究、臨床研究、ヒト遺伝子診断のためのシーケンスサービスを世界的に提供するCeGaT GmbHは、腫瘍学研究のためにRNA融合を検出し、転写バリアント解析を行うことを目的としたTwist Alliance CeGaT RNA Fusion Panelのリリースを発表しました。RNA融合は、2つの異なる遺伝子の断片が融合したときに発生します。これは、悪性腫瘍でよく見られる染色体構成中に発生する可能性があります。
このように、精密医療ソリューションへのニーズの高まりは、DNA合成装置メーカーが精密診断や個別化医療のための独自のDNA配列、分子プローブ、診断パネルを提供する大きな可能性を生み出しています。精密医療は医療分野でより広く利用されるようになり、ハイスループットDNA合成プラットフォーム、次世代シーケンシング技術、およびバイオインフォマティクスツール。
卓上型DNA合成装置が市場を席巻し、70%のシェアを占めた。研究開発費の増加、特注DNA合成へのニーズの高まり、幅広いエンドユーザーからの強い需要といった要因が、この分野の拡大を後押しすると予想される。さらに、卓上型モデルの収益シェア拡大は、そのコスト効率の高さに起因する。卓上型モデルは、パイロットスケール合成装置よりも小型で安価であるため、小規模企業や研究室に適している。
さらに、これらの合成装置は、PCR変異誘発、遺伝子クローニング、部位特異的変異誘発などの用途で広く利用されています。近年の合成生物学および遺伝学の進歩、新製品の発売、そして有利な政府法制が、合成装置の需要拡大を後押ししています。例えば、2022年5月、EVONETIX LTDは、温度制御型DNA合成に関する特許を取得したと発表しました。この特許取得済みの手法により、卓上型合成装置プラットフォームでの核酸合成が可能になります。
大規模DNA合成装置のカテゴリーは、予測期間を通じてかなりのCAGRで成長すると予測されています。製薬およびバイオテクノロジー産業からの強い需要、DNAシーケンシング技術革新とハイスループットスクリーニングへの需要の高まりが、この分野の拡大を牽引すると予想されます。医薬品開発におけるハイスループットスクリーニングには、大型合成装置の利用がますます増えており、業界にとって魅力的な成長機会が生まれると見込まれます。
創薬・開発部門が最も収益性が高く、総収益の50%を占めた。DNA合成装置は、標的の同定、検証、リード最適化のための独自のDNA配列の迅速な合成を可能にするため、創薬プロセスにおいて不可欠である。創薬において、DNA合成装置は分子プローブ、遺伝子構築物、発現ベクター遺伝子機能、タンパク質間相互作用、シグナル伝達カスケードを研究するために、これらの合成DNA配列が用いられる。これらの合成DNA配列は、化合物ライブラリーのスクリーニング、薬理学的標的の発見、そして腫瘍学、神経学、感染症など様々な分野における革新的な治療法の開発に不可欠である。
さらに、創薬におけるDNA合成装置の普及、技術革新、ハイスループット技術の採用拡大、そして幅広い製品ポートフォリオを持つ多くの市場参入企業の存在が、この分野の拡大を牽引すると予想されます。加えて、製薬会社からの効率向上を目的とした改良型合成ツールの需要増加も、この分野の成長を促進しています。例えば、Twist Bioscience社は2022年6月、自社のDNA合成プラットフォームを活用して創薬の障壁を低減する計画を発表しました。これにより、同社は創薬開発能力を向上させることができました。
遺伝子工学分野は、予測期間中に最も速いCAGR(年平均成長率)を示すでしょう。遺伝子工学は、望ましい生物の形質や機能を生み出すために遺伝物質を操作・改変する技術です。DNA合成装置は、遺伝子編集や組換えのためのカスタムDNA構築物を研究者が設計、製造、組み立てることを可能にするため、遺伝子工学の応用において有効です。タンパク質発現および代謝工学プロジェクト。
さらに、遺伝子工学の進歩、CRISPR/Cas9などの遺伝子編集ツールの利用可能性の向上、そして遺伝子工学における革新的な介入の商業化に向けた資金の増加などが、この分野の成長を牽引しています。また、様々な小型および実験室規模の合成装置の普及も、この分野の拡大を促進すると予測されています。
2023年、製薬・バイオテクノロジー企業セグメントが売上高の50%を占め、最も大きなシェアを獲得しました。製薬・バイオテクノロジー企業の多くは、新規遺伝子治療法の開発や創薬プロセスにおいて合成DNAを活用しています。そのため、精密医療や革新的な治療技術へのニーズの高まりに伴い、バイオテクノロジー企業や製薬企業からの合成装置の需要は今後数年間で飛躍的に増加すると予想されます。
さらに、市場をリードする企業は、合成を促進するための新しいプラットフォームの開発と実装を優先しており、これもセクター拡大の推進要因となっています。例えば、2023年2月、アストラゼネカはコストと時間を削減するためにDNA合成機能を自動化しました。さらに、テレシスバイオによると、DNA生産の自動化は、創薬プロセス。さらに同社は、自動化によって製薬会社やバイオテクノロジー企業がパイプラインを活用・拡大できると述べた。
学術・研究機関セグメントは、予測期間中に最も速いCAGRで成長すると予測されています。研究分野への関心の高まり、より高い収率能力を持つ新規合成装置の開発に向けた継続的な取り組み、そして企業と研究機関との連携などが、このセグメントの拡大を牽引すると考えられます。例えば、2020年1月、Evonetixはimecと提携し、第3世代核酸合成プラットフォーム向けのチップベース技術の製造を推進しました。
北米は世界のDNA合成装置市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率(CAGR)19.8%で成長すると推定されている。 2023年、北米は40%という最も重要な市場シェアを占めました。多くの市場プレーヤーの存在と、彼らが実施してきた様々な開発が、この地域の成長の主な原動力となっています。さらに、技術革新、研究開発への多額の投資、そして新しい合成装置への需要の高まりが、この地域の産業を後押ししています。加えて、この地域の市場プレーヤーによる投資も増加しています。例えば、2022年3月、Molecular Assemblies, Inc.は、完全酵素的DNA合成のための重要な顧客プログラムを開始するために、シリーズB資金調達で2,580万米ドルを調達しました。
さらに、2023年3月の米国国立衛生研究所(NIH)の報告によると、自己免疫疾患は2350万から5000万人のアメリカ人に影響を与えており、がんや心臓病に次いで3番目に多い疾患群となっています。NIHはまた、米国では自己免疫バイオマーカーの有病率が上昇していることも指摘しています。医薬品の安全性と有効性のためのモデリングおよびシミュレーションソフトウェアとサービスの大手プロバイダーであるSimulations Plus, Inc.(Nasdaq: SLP)(以下「Simulations Plus」)は、腫瘍学、免疫学、自己免疫疾患という、最も急速に成長している3つの治療分野における医薬品開発の加速に焦点を当てたモデリングおよびシミュレーション企業であるImmunetrics, Inc.(以下「Immunetrics」)の買収を発表しました。
アジア太平洋地域は、予測期間中に年平均成長率(CAGR)20.2%を示すと予想されています。これは、合成生物学研究への関心の高まりと、効果的な治療法を生み出すための研究開発努力の増加によるものです。さらに、アジア太平洋地域では生活習慣の変化により疾病発生率が高くなっています。医療インフラの改善、有力なバイオテクノロジー企業の参入、そしてこの地域への市場投資の増加は、合成装置の需要を高める可能性が高いでしょう。2022年9月、遺伝子改変キッズの創設者である賀建奎氏は、DNA合成装置プロジェクトのために720万米ドルの資金調達を中国政府に要請しました。このプロジェクトは、中国初の第3世代DNA合成プラットフォームの構築を目指しています。
さらに、アジア太平洋地域では、提携、買収、新製品発売、投資などの商業活動が増加しており、これがDNA合成装置市場の成長を後押ししています。2022年12月、GSK、武田薬品工業、サノフィは、生物製剤ワクチンや組換えタンパク質などの最先端の生物製剤を研究・開発するための医薬品イノベーションプログラム。
ヨーロッパはDNA合成装置にとって大きな潜在的機会を提供すると予測されており、予測期間中に25%という高い市場シェアを獲得すると見込まれています。ヨーロッパでは、研究開発の増加により、大幅な市場成長が見込まれています。遺伝子合成ワクチン製造において。
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著者の詳細
Senior Research Associate
Dhanashri Bhapakar is a Senior Research Associate with 3+ years of experience in the Biotechnology sector. She focuses on tracking innovation trends, R&D breakthroughs, and market opportunities within biopharmaceuticals and life sciences. Dhanashri’s deep industry knowledge enables her to provide precise, data-backed insights that help companies innovate and compete effectively in global biotech markets.
掲載実績:
sales@straitsresearch.com