組織工学市場 サイズと展望 2025-2033

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組織工学市場の成長要因

将来の臓器移植と組織工学のニーズ

世界中で高まる臓器移植のニーズは、組織工学と再生医療によって満たされます。元の臓器の活動を模倣する組織シグナル伝達と血管新生の開発が現在進行中です。臓器移植のニーズを満たすには、複雑な組織や臓器全体をうまく作成できる可能性が高まります。

• 例えば、組織工学、再生医療、バイオプリンティング技術は、ヒト肝臓のプロトタイプの開発に利用されています。パイプラインには様々な臨床試験が行われており、将来的に上市が見込まれる製品が多数存在するため、組織工学製品の商業化には大きなチャンスがあります。

医療機器の技術開発

医療機器の技術進歩は、再生医療と組織工学に革命をもたらしました。臓器再生、組織工学、再生医療の市場に機器を供給するために、多くの企業が革新的な進歩を遂げてきました。さらに、最先端の手術ツールの商業化により、再生医療手術のアクセス性と簡素化が促進されました。例えば、Bose Electroforceの5210 BioDynamic Systemと5270 BioDynamic Systemは、組織工学のための無菌環境を提供します。再生医療と組織工学は、医療自動化技術の発展により、現在商業市場に参入しています。

市場抑制要因

組織工学製品は非常に高価

組織工学の高コストは市場拡大を阻害しています。独占的な環境と組織工学製品の供給不足により、新興の組織工学ビジネスは困難を克服するための支援を必要としています。サプライヤー間の競争が少ないため、これらのサービスはより高価です。米国では、臓器不全や欠陥による損失は年間4,000億ドルを超えており、市場の潜在性を示しています。治療費の高騰により、発展途上国では組織工学の需要が低く、市場の拡大が抑制されています。

市場機会

慢性疾患および外傷性救急の発生率の上昇

外傷の発生頻度の増加に伴い、組織工学製品の使用が拡大しています。市場の拡大は、事故、火傷、その他の外傷の発生頻度の増加によっても促進されています。米国疾病管理予防センター（CDC）によると、2016年に米国で不慮の事故による死亡者は120,859人で、そのうち26,009人が事故による死亡、33,687人が自動車事故による死亡でした。

さらに、事故関連の外傷の発生率も上昇しており、組織工学製品の世界的な普及が加速しています。組織工学による外傷治療製品市場では、多くの企業が市場シェアを拡大​​しています。急性期ケアユニット向けの技術の進歩が見込まれるため、組織工学製品市場は予測期間中に急速に拡大すると予想されます。

製品インサイト

市場は、合成スキャフォールド材、生物由来スキャフォールド材、その他に分類されます。生物由来スキャフォールド材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13.20%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。コラーゲン、アルギン酸塩、プロテオグリカン、キチン、アガロース、マトリゲル、キトサンなどは、スキャフォールドの構築に使用される生物由来材料のほんの一部です。生物由来スキャフォールド材セグメントは、種類に基づいてコラーゲンとその他に分類されます。組織工学用の生物由来スキャフォールド材の化学組成は多様です。これらの物質は、ポリペプチド、多糖類、ポリエステル、無機成分で構成されています。キトサンは、血管移植片、皮膚、骨、軟骨など、様々な組織工学製品の製造に使用される、完全または部分的に脱アセチル化されたキチンです。異種材料は多様な生物に由来し、その結果、組織移植に使用可能な様々な細胞タイプが生まれます。 

特定の組成、微細構造、そして長期的な再現性を備えた合成生体材料は、損傷した筋骨格系の構成要素の置換または修復に広く利用されています。合成スキャフォールドは、合成ポリマー、セラミック、金属、バイオガラスから作られています。これらの生体材料は、移植、セメント固定、歯科修復、その他同様の治療に用いられています。移植後に生体組織と直接結合する能力に応じて、これらの材料は生体不活性、生体活性、または生体吸収性となります。アルミナ、ジルコニア、チタン、およびその合金などの生体不活性材料は、移植後、周囲の組織に影響を与えません。生体組織と直接結合するバイオガラスやセラミックなどの生体活性材料は、軽度の骨欠損や歯周病の異常を矯正するために使用されています。

アプリケーションに関する洞察

市場は、整形外科・筋骨格系、神経系、心血管系、皮膚・外皮系、歯科系、その他に分かれています。整形外科・筋骨格系セグメントは最大の市場規模を占めており、予測期間中に13.20%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。筋骨格系および整形外科系は、支持、安定性、そして運動機能を提供します。これらは、骨格の骨、筋肉、軟骨、腱、靭帯、そして結合組織で構成されており、身体の臓器を所定の位置に保持し、支持を提供します。組織工学は、整形外科および筋骨格系の手術において、半月板、軟骨、腱、そして骨組織の修復および置換に使用されます。筋骨格組織工学の最も有望な応用分野は、骨と軟骨の修復と置換です。 

世界的に、心血管疾患は主な死因となっています。心臓の再生能力には限界があるため、移植が唯一の選択肢となる場合もありますが、移植には大きな欠点があります。そのため、組織工学は心臓病学において最良の戦略と考えられています。心臓組織工学は、主に心臓移植（組織など）と、免疫原性などの副作用を伴わない組織の再生を伴います。心臓再生に最も一般的に使用される生体材料はポリマーであり、これには合成材料、天然材料、および複合材料が含まれます。ポリグリコール酸（PGA）、ポリ乳酸（PLLA）、ポリ乳酸グリコール酸（PLGA）ポリウレタンは、心臓組織工学に利用される合成ポリマーの例です。

火傷、慢性創傷、および美容整形手術後の創傷を治療するための組織工学製品は、皮膚および外皮分野に含まれます。皮膚擦過傷の最も一般的な原因は熱損傷です。米国では、熱傷に関連する救急外来が年間100万件発生しています。外傷、持続性潰瘍、熱傷によっても皮膚の喪失が起こる可能性があります。医師は火傷患者の治療に困難に直面しています。火傷の治療には、皮膚組織移植などの様々な皮膚組織工学技術が用いられています。火傷の損傷が90%を超える場合、自身の組織を移植することは選択肢になりません。このような状況では、医療専門家は栄養豊富なサプリメントを投与することで、体外で表皮組織を培養しようと試みます。

単純な虫歯や、腫瘍による頭蓋顔面切除が広範囲に及ぶことなどは、いずれも歯の変形の例です。歯科におけるハイブリッド臓器である単一組織の成長を最大限に高めるには、適切なスキャフォールドと細胞源を特定することが不可欠です。歯、口腔粘膜、唾液腺、骨、歯周組織の再生はすべて歯科組織工学に含まれます。さらに、この分野では、歯槽骨、歯周靭帯、エナメル質、象牙質、そして歯全体の組織再生についても検討します。さらに、細胞は適切な空間的および時間的な刺激を受けることで、成長、分化、そして十分な量と機能的完全性を備えた細胞外マトリックスの生成を可能にし、機能組織を工学的に構築する必要があります。

眼科、消化器疾患、産科、その他の軟部組織における組織工学の応用は、その他のセグメントに含まれます。眼組織工学から得られる製品は、眼組織の治療または修復に大きな可能性を秘めています。緑内障、角膜疾患、加齢黄斑変性症（AMD）、眼がんなど、様々な眼疾患の治療に画期的な技術を提供するための研究が行われています。移植後、人工生体材料はニューロンの生存と機能的増殖を促進します。さらに、幹細胞や組織移植片を網膜に移植することで、移植後にレシピエントが有用な神経接続を発達させるのに役立ちます。

エンドユーザーインサイト

市場は、病院、専門クリニック、学術機関、および医療機関に二分されています。研究機関などです。病院セグメントは、高度な医療を提供し、組織工学ソリューションを必要とする複雑な手術を実施できる包括的な能力を備えているため、エンドユーザー別では組織工学市場をリードしています。病院は、必要な専門技術、インフラ、そして訓練を受けた医療専門家を擁しているため、組織工学製品や治療法の導入・統合に適しています。さらに、病院は多数の患者を管理できる能力を備えているため、革新的な治療をより多くの人々に届けることができ、これらの環境における組織工学技術の導入をさらに促進しています。

地域別インサイト

北米は市場の主要な収益源であり、予測期間中に13.35%のCAGRで成長すると予想されています。組織工学製品の幅広い入手性とアクセス性、そして重要な企業や研究機関の積極的な存在により、北米は組織工学技術に大きく依存しています。組織工学製品メーカーの大部分は北米、特に米国に拠点を置いています。AbbVie Inc.、Becton, Dickinson and Company、Organogenesis Holdings、Zimmer Biometといった世界最大級の組織工学企業の地域オフィスも北米に所在しています。

欧州組織工学市場動向

欧州は予測期間中に14.90%のCAGRで成長すると予想されています。本レポートでは、ドイツ、フランス、英国、イタリア、スペイン、その他の欧州5カ国を対象としています。 2019年、この地域は組織工学分野で世界第2位の市場シェアを占めました。この地域における組織工学製品の入手可能性、組織工学製品への高い需要、そして研究開発機関や主要企業の豊富な存在により、欧州諸国の世界市場は予測期間を通じて着実に拡大すると予想されています。この地域の組織工学市場は、B BraunやTissue Regenixといった重要な企業の存在感により、拡大が見込まれています。

• 中国、日本、オーストラリア、インド、韓国、そしてその他のアジア太平洋地域はすべてアジア太平洋地域に含まれます。この地域の組織工学市場は魅力的な機会を豊富に有しており、予測期間中に最も速いペースで成長すると予想されています。発展途上国における高度な医療サービスへの需要の高まり、研究開発部門の発展、そしてこの地域における主要企業の存在感の増加は、すべてこの地域の市場拡大に貢献しています。さらに、医療インフラの拡大と再生医療への重点化により、この業界は急速に発展しています。アジア太平洋諸国の中で、日本は製薬業界とバイオテクノロジー産業に最も大きな影響を与えており、一方、中国はGDP成長率が最も高い国です。

アフリカ、中東、ラテンアメリカは、LAMEAを構成しています。2019年の世界の組織工学市場の3.86%を占め、大きな成長の可能性を秘めていると予想されています。LAMEAでは、組織工学関連製品、高度な医療インフラ、そして有能な医療従事者の不足により、組織工学産業はまだ初期段階にあります。しかし、同地域における組織工学関連製品に関する知識の高まりにより、LAMEAは着実に価値ある市場へと発展しています。中東およびラテンアメリカのほとんどの国、特にブラジル、アルゼンチン、メキシコ、チリ、サウジアラビア、トルコ、ウルグアイでは、GDP に占める科学技術への投資が持続的に増加し続けています。

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組織工学市場のトップ競合他社

1. Organogenesis Inc.
2. Acelity L.P. Inc.
3. Integra LifeSciences Corporation
4. Zimmer Biomet Holdings, Inc.
5. Medtronic plc
6. Stryker Corporation
7. MiMedx Group, Inc.
8. Osiris Therapeutics, Inc.
9. Tissue Regenix Group plc
10. CollPlant Biotechnologies Ltd.
11. Cytori Therapeutics, Inc.
12. CellGenix GmbH
13. Vericel Corporation
14. ReproCELL Inc.
15. Tissue Genesis, LLC

最近の開発状況

• 2022年5月 - ワクチン接種および創傷治癒用途向けに特別に開発された、エンドトキシン制御された新規医薬品グレードゼラチン「Quali-Pure HGP 2000」が、Darling Ingredientsの健康ブランドであるRousselotによって導入されました。
• 2022年2月 - Orthofix Medicalの合成生体活性骨移植製品「Opus BA」が、頸椎および腰椎固定手術での使用が承認されました。