メタゲノムシーケンシング市場 サイズと展望 2025-2033

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メタゲノムシーケンシング市場の成長要因

メタゲノムシーケンシングの発展

近年、技術の進歩により、メタゲノムシーケンシング・プラットフォームは飛躍的な進歩を遂げています。入力サンプル濃度の低さ、マイクロアレイにおける実験バイアスの少なさなど、多くの要因により、DNAシーケンシングは従来のマイクロアレイよりもはるかに有用かつ有利です。シーケンシング操作の大規模並列化の導入により、1ランあたりに生成されるシーケンスリードの総数は飛躍的に増加しました。世界中の科学者は、プレシーケンシング段階の数を減らし、1ランあたりに生成される長いリード（MBからGB）で正確なシーケンスを保証し、プレ増幅なしでDNA分子を解析し、優れたリード精度を実現するプラットフォームを求めています。

そのため、科学者たちは高度なシーケンシング・プラットフォームの開発に注力しています。例えば、2019年1月、GenBankは安定した6文字の全ゲノムショットガン（WGS）アクセッション番号と最低9桁の番号を持つアクセッション番号を割り当てました。2021年には、GenBankの各リリースに含まれる配列レコード数は243件、全ゲノムショットガン配列は1,590,670,459件でした。DNAシーケンシングは主にメタゲノミクス研究と関連しているため、メタゲノミクスの進歩は市場の成長に貢献すると予想されます。

様々な分野におけるメタゲノミクスの重要な応用

メタゲノミクスはゲノミクスにおいて不可欠な要素であり、バイオレメディエーション、生態学的・環境的メタゲノミクス、臨床診断、医薬品開発、産業利用などに応用されています。臨床診断メタゲノミクスを用いれば、バイアスのない次世代シーケンシングによる病原体検出が可能になります。メタゲノムシーケンシングとバイオインフォマティクス技術は、近年、メタゲノミクスに基づく精密診断手法の採用を加速させています。さらに、機能ベースのスクリーニングは、目的の生物から採取したDNAを精製、クローニングし、異種宿主で発現させることで、抗生物質などの新規タンパク質の発見に役立ちます。その結果、幅広い用途が市場の成長に貢献しています。

阻害要因

発展途上国におけるエンドユーザーの予算制約

メタゲノムシーケンシング実験が直面する大きな課題の一つは、一部の発展途上国におけるエンドユーザーの予算制約です。さらに、発展途上国におけるゲノム医療と研究の経済的・社会的影響も、市場の成長を阻害しています。 ARXIVによると、こうしたプロジェクトを実施できるのは、通常は先進国などの大規模な資金プログラムを持つ大規模な研究機関のみであり、途上国は高価な次世代シーケンサー（NGS）を購入できないため、この分野で取り残されてしまう。これが市場の成長を阻害している。

市場機会

データ管理におけるクラウドコンピューティングの利用可能性

途上国における知識の蓄積に伴い、世界中の科学コミュニティにおいてメタゲノムシーケンシング手法へのニーズが高まっている。一方で、クラウドコンピューティングは、メタゲノムシーケンシングのための計算リソースへのオンデマンドアクセスという、煩わしい選択肢を提供している。さらに、バイオインフォマティクスと計算生物学において、クラウド環境で正確なメタゲノミクスデータを用いたローカルアライメント検索ツール（BLAST）は、メタゲノムシーケンシング手法の実現可能性を判断する上で不可欠なツールであり、BLASTは主要なアプリケーションの一つです。この分野におけるリソースの大部分を消費すると想定されています。そのため、データ管理のためのクラウドコンピューティングの利用可能性といった機会は、世界のメタゲノムシーケンシング市場の成長を牽引すると考えられます。

製品とサービスの洞察

市場は、試薬・消耗品、機器、サービスに分類されます。サービスセグメントが市場の大部分を占めており、2030年までに17.6%のCAGRで38億3,000万米ドルに達すると予測されています。メタゲノムシーケンシングサービス、解析・データ解釈ソリューションの利用増加が、市場の成長加速につながっています。

試薬・消耗品セグメントは、製品とサービスベースで2番目に大きな市場です。2030年までに18.5%のCAGRで7億8,500万米ドルに達すると予測されています。メタゲノムシーケンシングの誤差マージンの低下により、近年、試薬と消耗品の利用が増加しています。例えば、2021年にはQIAGEN N.V.が、SARS-CoV-2検査用の液体試薬「artus SARS-CoV-2 Prep&Amp UM Kit」を発売しました。

テクノロジーインサイト

市場は、ショットガンメタゲノムシーケンシング、16S rRNAシーケンシング、全ゲノムシーケンシングおよびde novoアセンブリ、メタトランスクリプトミクスに分類されます。16S rRNAシーケンシングセグメントが市場を支配しており、2030年までに17.6%のCAGRで23億米ドルに達すると予測されています。 16S rRNA遺伝子シーケンシングは、環境サンプルや腸内サンプルなどの複雑な生物学的混合物中の微生物を同定、分類、定量化するために一般的に使用されています。

複数のメーカーが、16S rRNAメタゲノムシーケンシングと組み合わせた新しい技術を導入しており、これは従来直面していた課題の解決に役立ちます。研究者らは現在、16S rRNA PCRと次世代シーケンシングの組み合わせを研究しており、これにより低コストで多くのサンプルの研究が可能になりました。16S rRNA遺伝子シーケンシングサービスは、微生物サンプル中の種の同定と分類に使用できます。

さらに、16S rRNAと組み合わせて内部転写スペーサー（ITS）を追加することで、従来の方法では発見できない可能性のある菌株を同定するための費用対効果の高い技術を提供できると期待されています。抗菌薬耐性の増加に伴い、変異した微生物を同定する必要性が増加しています。これは、予測期間中に市場の成長を促進すると期待されています。

アプリケーションインサイト

市場は、創薬、生態学的・環境メタゲノミクス、臨床診断、バイオ燃料、産業用途に分類されます。創薬セグメントが市場を牽引しており、2030年までに18.3%のCAGRで21億2,000万米ドルに達すると予測されています。高度なメタゲノムシーケンシング技術の出現と、微生物集団ゲノム解析への応用により、メタゲノムシーケンシングという新たな科学研究分野が誕生しました。

メタゲノムシーケンシングの急速な進歩により、創薬のために病原微生物のゲノムに直接アクセスすることが可能になりました。薬剤耐性病原体の世界的な脅威は年々増大し続けており、創薬プロセスを加速・発展させるには、メタゲノムシーケンシングなどの新たな戦略が求められています。今後数年間、未知の病原体に対する創薬の開発と商業化などの要因が、創薬セグメントの成長を促進すると予想されます。

地域別インサイト

北米は市場シェアが最も大きく、2030年までに17%のCAGRで20億3,500万米ドルに達すると予測されています。北米は、米国、カナダ、メキシコの3つの主要国で調査対象となっています。この地域は、デオキシリボ核酸（DNA）シーケンシング技術の継続的な改善と、この地域におけるDNAシーケンシングの可用性とアクセス性の向上により、2021年の世界のメタゲノムシーケンシング市場において42.33%という最大の市場シェアを占めました。

DNAシーケンシング、プラットフォーム、機器、および技術の世界的なメーカー数社が、北米、特に米国で活発に活動しています。例えば、イルミナ社、サーモフィッシャーサイエンティフィック社などの主要市場プレーヤーは、北米に拠点を置いています。そのため、DNAシーケンシング製品とプラットフォームのほとんどは、まず米国で発売され、その後、世界の他の地域に流通しています。

主要市場プレーヤーは、北米市場において手頃な価格のDNAシーケンシング技術の導入に努めています。これにより、この地域におけるメタゲノミクス市場全体が活性化し、微生物生態学のさらなる研究が可能になっています。さらに、北米市場では、バイオテクノロジーにおけるメタゲノミクス製品と技術の活用に関して飛躍的な進歩が見られており、新たな道筋が開かれ、市場拡大のための多くの成長機会がもたらされると期待されています。

アジア太平洋地域のメタゲノミクスシーケンシング市場動向

アジア太平洋地域は最も急速に成長している市場です。2030年までに19%のCAGRで12億7,000万米ドルに達すると予測されています。アジア太平洋地域市場は、日本、中国、オーストラリア、インド、そしてその他のアジア太平洋地域を対象としています。アジア太平洋地域は、メタゲノミクスの成長において計り知れない可能性を秘めています。これは、医療専門家がバイオテクノロジー業界における創薬開発に急速に注力していることに起因しています。さらに、この地域の国々における先進的なシーケンシング技術へのアクセス性の向上も、予測期間中に最も高い成長率に貢献すると予想されています。

さらに、DNAシーケンシングに関する研究、イノベーション、そして開発は、アジア太平洋地域におけるメタゲノミクス研究の成長を牽引してきました。さらに、マイクロバイオームとメタゲノミクスに取り組む先進国と発展途上国間の協力関係の増加も、アジア太平洋市場の成長を後押しすると見込まれています。例えば、2016年2月には、非営利コンソーシアムであるGenomeAsia 100Kが、10万人のゲノムシーケンシングを行うという提案を発表しました。この計画には当初、南アジア12カ国と北アジアおよび東アジアの少なくとも7カ国が参加していました。

このプログラムの支援者には、マクロジェン社（韓国）やイルミナ社（米国）などのゲノミクス企業が含まれていました。このプログラムの主な目標は、アジアの患者に対するプレシジョン・メディシンの適用件数を増やすことでした。さらに、中国はシーケンシングに基づくプレシジョン・メディシン・プログラムに注力しており、アジア太平洋地域全体でメタゲノミクス製品と技術の需要を高めることが期待されています。

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メタゲノムシーケンシング市場のトップ競合他社

1. BGI Genomics Co., Ltd.
2. Oxford Nanopore Technologies Ltd
3. Eurofins Genomics
4. Illumina, Inc.
5. Macrogen Inc.
6. Pacific Biosciences of California, Inc.
7. PerkinElmer Inc.
8. QIAGEN N.V.
9. Swift Biosciences Inc.
10. Thermo Fisher Scientific Inc.

最近の進展

• 2021年6月 - イルミナは、知的障害（ID）および発達障害（DD）患者の診断における全ゲノムシーケンス（WGS）の評価について、ベルギー遺伝子センターと契約を締結したことを発表しました。
• 2021年4月 - イルミナは、Kartos Therapeutics, Inc.との提携を発表しました。イルミナの包括的なゲノムシーケンス技術に基づき、腫瘍タンパク質（TP53）コンパニオン診断（CDx）を共同開発するためです。ゲノムプロファイリングコンテンツアッセイであるTruSight Oncology。これにより、TruSight Oncologyのサービスが血液悪性腫瘍にも拡大し、illumineの製品ラインナップに加わります。
• 2021年2月 - PacBioは、カンザスシティのChildren's Mercyが、既存の2台のSequel IIeシステムに加え、新たに4台のSequel IIeシステムを導入し、高精度HiFiシーケンシングへの投資を拡大したことを発表しました。
• 2020年12月 - EurofinsはARTIC次世代シーケンシング（NGS）サービスを開始しました。ARTIC SARS-CoV-2全ゲノムシーケンシングサービスには、パンデミックの進展を包括的にエンドツーエンドで監視するためのNGSと詳細なレポート機能が含まれています。