ゲノム編集市場の規模、シェア、トレンド分析レポート、技術別（CRISPR、TALEN、ZFN）、アプリケーション別（細胞株エンジニアリング、動物遺伝子工学、植物遺伝子工学、その他のアプリケーション）、エンドユーザー別（製薬およびバイオテクノロジー企業、学術機関および政府研究機関、契約研究機関、その他のエンドユーザー）、地域別（北米、ヨーロッパ、APAC、中東およびアフリカ、LATAM）予測、2023～2031年

市場概要

世界のゲノム編集市場規模は2022年に62億米ドルと評価され、2023年から2031年の予測期間中に16.9%のCAGRで成長し、 2031年には252億6,000万米ドルに達すると予測されています。

ゲノム編集とは、あらゆる生物の遺伝情報を変更するために使用される戦略と技術を指します。ゲノム編集では、組み換え技術を使用して複数の場所で遺伝子を変更し、挿入精度を高め、細胞毒性を低下させます。これは、科学者が生物の DNA を変更できるようにする一連の技術です。これらの技術により、ゲノム内の特定の場所で遺伝物質を追加、削除、または変更することができます。ゲノムを編集するためのいくつかの方法が開発されています。CRISPR-Cas9 はよく知られている遺伝子編集システムです。CRISPR-Cas9 システムは、他のゲノム編集技術よりも高速、安価、正確、効率的です。

CRISPR-Cas9 は、ゲノムを編集する自然発生的な細菌の免疫防御システムから派生したものです。細菌がウイルスに感染すると、ウイルスの DNA の小片を捕らえ、特定のパターンで自分の DNA に挿入して CRISPR アレイを形成します。CRISPR アレイにより、細菌はウイルス (または近縁種) を「記憶」することができます。ウイルスが再び出現すると、RNA セグメントが CRISPR アレイから細菌を生成し、ウイルスの DNA の特定の領域を認識してそこに付着します。その後、細菌は Cas9 または同様の酵素を使用してウイルスの DNA を切断し、無効にします。

市場の動向

世界のゲノム編集市場の推進要因

CRISPR 技術の急速な進化は、その幅広い遺伝子編集用途により、技術進歩を加速させる重要な要素となっています。この技術は主に、遺伝子編集試薬を植物に送達することで、遺伝子組み換え作物へのアクセスを容易にします。さらに、この技術は、農業および生物医学の分野での応用により、遺伝子組み換え動物にも利用可能です。遺伝子編集またはゲノム編集は、主にさまざまな技術を使用して生物の DNA を変更するために使用されます。この技術により、ゲノムの特定の場所での遺伝物質の置換、追加、または削除が可能になります。そのため、業界で使用するための編集戦略が数多く開発されています。

遺伝子編集は、嚢胞性線維症、鎌状赤血球症、HIV 感染、がんなどの病気の予防や治療にも役立ちます。北米などの先進地域で遺伝子研究への資金提供が増えれば、予測期間中に市場の成長が加速するでしょう。米国の 20 を超える連邦政府機関が、有用な材料、デバイス、方法を生み出す研究開発会社に資金を提供しています。さらに、米国政府は、希少遺伝病の薬の開発と製造を支援する複数の研究会社に資金を提供しています。たとえば、国立ヒトゲノム研究所は、ゲノミクスの分野を発展させるための研究プログラムや取り組みに資金を提供しています。

さらに、遺伝子検査から得られたデータは遺伝子編集手順で利用することができ、業界の成長に有利であることが証明されています。予測期間中、市場は、ゲノムアプリケーションの研究開発にかなりの収益シェアを投資する市場イノベーターの数の増加によって牽引されると予想されます。ゲノムデータベースの作成とアップグレードの需要の増加と、単一細胞ベースのゲノム分析の採用の増加は、市場の成長を刺激すると予想されます。遺伝子編集には、産業と農業の複数のアプリケーションでの変異遺伝子の使用が含まれます。たとえば、遺伝子編集は、収穫量を増やすために有機的に組み換えられた作物の作成に利用されています。さらに、政府はさまざまな病気の治療に関連するさまざまな研究プロジェクトに資金を提供しており、これが市場を推進するでしょう。

ゲノム編集市場の世界的な制約

CRISPR オフターゲット Cas9 の影響は大きな懸念事項です。その結果、Cas9 は二本鎖切断を促進し、オフターゲット ヌクレアーゼ活性はこれらの遺伝子の変異を引き起こし、潜在的に腫瘍形成につながる可能性があります。CRISPR-Cas9 はターゲットで最大 3 つのミスマッチを許容できるため、オフターゲット ヌクレアーゼ活性が生じます。また、オフターゲット活性 (50%) の高頻度、つまり意図したオンターゲット サイト以外のサイトでの変異も大きな懸念事項です。たとえば、CRISPR は腫瘍抑制遺伝子または癌を引き起こす遺伝子をターゲットにすることができます。この意図しない結果により、臨床試験を計画しているいくつかの組織が障害に直面しています。臨床試験は中止され、規制当局は方法の安全性を向上させるための追加研究を要求しています。

ゲノム編集のグローバル市場機会

ゲノミクスの応用分野には、ヒトの遺伝性疾患の記録、新薬の発見、農業、獣医学、法医学などがあります。法医学研究におけるゲノムシーケンシングの活用は、特にイルミナ (米国) が法医学専用に設計された製品を提供していることから、大幅に増加しています。以前は、DNA 分析は指紋プロファイリングに使用されていました。対照的に、現在では、NGS は犯罪現場の標本の分析に役立ち、痕跡や損傷した DNA サンプルからより多くのデータを抽出できます。

ゲノム工学の今後の発展には、藻類からの栄養補助食品の作成など、海洋工学への応用が含まれます。さらに、法医学と個別化医療は、新たな応用分野です。魚類の個体群の評価中に、NGS は、魚類の幼生と卵を識別するための DNA バーコーディング、および魚類群集の包括的な説明に使用できます。食品の品質と安全性のテストにおけるゲノミクスの使用が増加しています。ゲノム編集技術は、創薬やヒトの遺伝性疾患の診断と治療に重要な役割を果たしています。NGS、DNA 分析とプロファイリング、および植物と動物の遺伝子工学での使用に加えて、ゲノム編集は NGS と DNA 分析とプロファイリングにも採用されています。ゲノミクスのアプリケーションの拡大の結果として、ゲノム編集技術の世界的な需要は予測期間中に増加すると予想されます。

セグメント分析

世界のゲノム編集市場は、テクノロジー、アプリケーション、最終用途に分類されています。

遺伝子編集市場は、技術別にCRISPR/Cas9、TALENS、ZFN、制限酵素などに区分されています。2021年には、CRISPR/Cas9セグメントが最大の収益シェアを占めました。CRISPR/Cas9は、速度、コスト、精度、効率の点で他のゲノム編集方法よりも優れています。CRISPR-Cas9は、がん、B型肝炎、高コレステロールなど、遺伝的要素を持つ疾患を治療する大きな可能性を秘めています。農業から人間の健康に至るまで、さまざまな業界でこの方法の応用が検討されています。また、多能性幹細胞と組み合わせて、遺伝子組み換え豚から人間の臓器を入手する可能性も調査されています。これらの取り組みは、移植可能な臓器の不足や、移植片対宿主病などの臓器移植に伴うリスクに対処することを目的としています。 CRISPR-Cas9 技術を使用することで、研究者は創薬研究のための極めて正確で広範なスクリーニング試験を実施できるようになり、遺伝子型と表現型の関係を理解しやすくなりました。さらに、健康な細胞株で複数の遺伝子ノックアウトを実行することで、研究者はどの遺伝子が疾患の発症に重要か、またどの遺伝子が疾患細胞株の治療標的として適しているかを判断することができます。

2021年、TALENSセグメントは安定した収益シェアを維持しました。転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ（TALEN）または転写活性化因子様（TAL）は、生きた細胞での正確で効率的な遺伝子編集に頻繁に使用される技術です。このゲノム編集方法は、細菌、酵母、植物、昆虫、ゼブラフィッシュ、哺乳類など、さまざまな宿主システムで有効であることが実証されています。非特異的DNA分割ヌクレアーゼとDNA結合ドメインは、TALENが異なる遺伝子配列を効果的に標的とできるように簡単に操作でき、植物で頻繁に使用される遺伝子編集技術であるTALENの最近の開発です。植物ゲノムの標的を絞った改変を通じて遺伝子機能を調査することができます。さらに、病気や除草剤への耐性、生理機能の変化、収量の増加など、新しい特性を持つ植物を作成するために使用できます。

市場は、アプリケーション別に、診断、創薬と開発、細胞株、動物と植物の遺伝子工学、およびその他のアプリケーションに分類されています。 2021年には、細胞株セグメントが最大の収益シェアを占めました。 この技術を細胞株に利用することで、DNAと細胞技術が組み合わされます。 多数のチャイニーズハムスター卵巣（CHO）細胞株のゲノム配列の公開により、バイオ治療用タンパク質の合理的な遺伝子工学が加速しました。 CRISPR技術により、CHOを扱う研究者は、高レベルのタンパク質合成と関連する製品品質特性（PQA）の分子基盤を明らかにしました。 生物学的製品の生物活性と品質は、グリコシル化パターンを変更することで向上させることができ、N結合型グリコシル化は治療用タンパク質の有効性に不可欠です。 さらに、多数の糖鎖工学タンパク質が治療上の有用性を実証しており、これにより、非フコシル化抗体の生産のための新しい強化された発現プラットフォーム（哺乳類細胞を使用するものなど）の開発が促進されました。 2021年、創薬および開発セグメントは一貫した収益シェアを維持しました。CRISPR遺伝子編集は創薬で頻繁に使用されています。これらのモデルは、臨床試験の前に潜在的な治療ターゲットを評価し、病気に関する新たな洞察を提供することができます。CRISPR-Cas9は、ターゲット固有の遺伝子改変を可能にし、治療ターゲットの特定、既存薬の検証、および改善ターゲットを可能にします。研究者は、次世代シーケンシング（NGS）やシングルセルシーケンシングなどのシーケンシング技術の最近の進歩と組み合わせることで、これらのツールを使用して全ゲノム解析を行うことができます。近年、疾患固有のターゲットの特定において大きな進歩がありました。これらの機器は、個人が新しい治療法にどのように反応するかをより正確に描写する、より複雑な細胞モデルを科学者が開発するのに役立ちます。

市場は、最終用途に基づいて、学術機関、研究センター、契約研究機関、製薬およびバイオテクノロジー企業に分かれています。2021年には、製薬およびバイオテクノロジー企業セグメントが最も多くの収益をもたらしました。新しい治療法を見つけるための研究努力の数が増えており、それが収益の増加を促進しています。市場の成長は、市場の大手企業による戦略的動きの数の増加によっても推進されると予想されています。たとえば、2021年4月27日、人生を変えるような医薬品を製造する中国に拠点を置くバイオ医薬品会社であるCANbridge Pharmaceuticals、Inc.と、臨床段階の遺伝子医薬品会社であるLogicBio Therapeutics、Inc.は、小児および成人の希少で重篤な疾患を治療するための戦略的パートナーシップおよびオプション契約を発表しました。この契約の条件によると、CANbridgeは、GeneRideTMプラットフォームに基づくLogicBioのLB-001研究用生体内遺伝子編集技術の独占的ライセンスを取得できます。この技術は、中国本土におけるメチルマロン酸血症（MMA）の治療に使用できる可能性があります。

学術機関および研究機関セグメントは、2021年に安定した収益シェアを獲得しました。これは、大学のキャンパスでテクノロジーがますます使用されるようになったためです。いくつかの研究所は、高校や大学の授業をまとめて、学生が遺伝子編集の仕組みを理解できるようにしています。たとえば、2022年1月15日には、ChristianaCare Gene Editing Instituteが画期的なCRISPR in Box教育ツールキットを高校や大学に導入し、病気の治療方法を変えることに日々近づいている最も強力な生物医学技術の1つについての認識を高めます。この既存のキットには安全な人工材料しか含まれていないため、生物を変えるために使用することはできません。代わりに、CRISPRが実際の生活でどのように機能するかを示すために使用できます。

COVID-19の影響

COVID-19パンデミックの期間中、市場関係者はCOVID-19の理解と治療法の開発に取り組んでいる臨床医や研究者に試薬を提供しようと努めています。ゲノミクス製品は、ウイルスがどのように人々に感染したか、免疫システムがどのように動員されるか、どの免疫細胞が病原体に反応するか、および病気のその他のいくつかの側面と潜在的な治療法についての詳細な理解を提供するため、感染症研究にとって重要なツールです。ゲノムデータは、検査の開発、薬やワクチンの発見に不可欠です。ウイルスの変異があったかどうかを見つけることも非常に重要です。ゲノミクスに関連するこれらすべてのアプリケーションは、COVID-19パンデミックの状況下で市場の成長を牽引します。

地域分析

ゲノム編集の世界市場は、地域に基づいて北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、LAMEA に分割されています。

北米市場は、同地域での先進技術の採用増加により、2021年に最大の収益シェアを占めました。さらに、慢性疾患の有病率の増加も、この地域の収益増加に貢献しています。遺伝子編集研究への資金提供の増加により、米国市場は最大の収益シェアを獲得しました。たとえば、2021年4月20日、Vertex Pharmaceuticals IncorporatedとCRISPR Therapeuticsは、鎌状赤血球症（SCD）および輸血依存性ベータサラセミア（TDT）の潜在的治療薬として開発されている、研究中のCRISPR / Cas9ベースの遺伝子編集療法CTX001に関する協力契約を変更しました。プログラム費用の60％はVertexが負担し、CTX001の潜在的な国際販売の60％が同社に利益をもたらします。さらに9億ドルがCRISPRに前払いされ、CTX001の最初の規制承認時に2億ドルの支払いが発生する可能性があります。

ライフサイエンス研究の拡大と研究開発費の増加により、ヨーロッパ市場は2021年に安定した収益シェアを維持しました。さらに、医療におけるゲノミクスの広範な応用は、ヨーロッパの遺伝子編集市場の拡大に大きな影響を与えました。英国市場は最大の収益シェアを生み出しました。遺伝子編集技術の採用に関する新しい規制の導入が、主にこの地域の収益成長を牽引しています。たとえば、2022年1月20日、英国政府は、イングランドで植物に取り組んでいる研究者や開発者が、遺伝子編集などの遺伝子技術にアクセスしやすくなると発表しました。

2021年、アジア太平洋市場は、個別化医療とバイオテクノロジー研究により、中程度の収益シェアを獲得しました。遺伝子編集技術に関する広範な研究により、日本の市場が最大の収益シェアを占めました。2021年、サナテックシードは、日本初となる直接消費用のゲノム編集トマトを導入しました。日本政府は、ゲノム編集トマトは遺伝子組み換え製品として規制されないと宣言しています。シチリアピンクサナテックシードの高GABAトマトは、CRISPR-Cas9遺伝子編集を使用して作成されました。トマトには、リラックスを促進し、血圧を下げるのに役立つアミノ酸であるガンマアミノ酪酸（GABA）が大量に含まれています。国際種子連盟は、日本でのGABA含有量の高いゲノム編集トマトのリリース発表を支持しました。これは、ゲノム編集に関する日本の政策の実施における重要な一歩であり、種子業界が植物育種の革新への取り組みを継続し、持続可能な食料システムの開発を支援する機会を提供します。

最近の動向

• 2021年6月、アレル・バイオテクノロジー社とアルパイン・バイオセラピューティクス社は、網膜疾患の治療を目的とした人工多能性幹細胞の開発に向けた提携を発表しました。
• 2020年11月、Precision BioSciences社とEli Lilly社は、Eli Lilly社独自のARCUSゲノム編集プラットフォームを使用して、遺伝性疾患の潜在的な生体内治療法の開発に向けて提携しました。
• 2020年10月、バイオジェンとスクライブ・セラピューティクスは、筋萎縮性側索硬化症などの神経疾患に対するCRISPRベースの遺伝子治療法の開発で協力します。
• 2020年1月、New England BiolabsとERS Genomicsは、CRISPR遺伝子編集ツールとサプライ品の開発と配布で協力しました。
• 2019年6月、BGIとドイツのバイオテクノロジー企業Eluthiaは、ドイツにおける生殖遺伝子検査の開発と商業化に向けた提携契約を締結した。
• 2018年、コロラド州に拠点を置くバイオテクノロジー企業Inscriptaは、遺伝子編集技術の商業化を加速するためにSolana Biosciencesを買収した。