CRISPR 및 CRISPR 관련(Cas) 유전자 시장 규모, 점유율 및 동향 분석 보고서: 제품 및 서비스별(제품, 서비스), 응용 분야별(농업, 생의학), 최종 사용자별(임상시험수탁기관(CRO), 학계 및 정부 연구기관, 생명공학 및 제약 회사), 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카) 예측, 2025-2033년

CRISPR 및 CRISPR 관련(CAS) 유전자 시장 성장 요인

안티-CRISPR 단백질 소개

의약품 및 치료법 개발에 있어 CRISPR 기술의 적용은 과정 중 표적 외 효과(off-targeting) 발생 가능성으로 인해 제한적입니다. 이러한 표적 외 효과는 원치 않는 돌연변이를 유발할 수 있으며, 이는 인간 유전자 편집 기술 적용에 있어 주요 장벽이 됩니다. CRISPR 기술은 높은 특이성을 지니지만, 드물게 표적화 오류가 발생할 수 있으며, 이는 인간 치료에 사용될 때 심각한 문제로 이어질 수 있습니다. 따라서, 잠재적인 표적 외 효과를 방지하는 해결책을 제공하는 안티-CRISPR 단백질의 최근 분리는 CRISPR 시장의 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

또한, 안티-CRISPR 기술은 기초 및 임상 연구 모두에서 CRISPR 기술의 정확성과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.

항-CRISPR 단백질의 도입은 CRISPR 기술의 유해한 사용을 차단하고 정밀한 제어를 가능하게 하는 안전장치를 제공할 것으로 기대됩니다. 또한, 항-CRISPR 단백질을 활용하면 유전자 활성을 일시적으로 강화하거나 억제하거나, 게놈 내 상호 연결된 유전자들의 활동을 동기화할 수 있을 것으로 예상됩니다. 이러한 항-CRISPR 단백질의 응용은 복잡한 다유전자 질환의 연구 및 치료에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 따라서 항-CRISPR 단백질의 도입은 주요 질환에 대한 CRISPR 및 Cas 유전자 기반 기술의 활용도를 높일 것으로 예상됩니다.

CRISPR 상용화를 위한 경쟁 심화

CRISPR 기술은 표적 외 효과로 인해 임상 적용에 한계가 있습니다. 유전자 편집에서 발생하는 표적 외 효과는 인체에 ​​제어할 수 없고 예측할 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다. 이는 CRISPR을 통해 유도하고자 하는 전사 또는 유전자 기능에 영향을 미쳐 의학 및 치료 분야에서의 적용을 제한할 수 있습니다.

더욱이, MIT에서 개발한 알고리즘과 E-CRISP라는 알고리즘처럼 오프타겟 효과를 예측할 수 있는 알고리즘조차도 많은 오프타겟 효과를 감지하지 못했습니다. 이러한 오프타겟 효과를 줄이기 위한 지속적인 노력, 즉 시술에 관련된 다양한 요소의 수정, 구성, 설계 및 최적화는 미래에 기회를 창출할 것으로 기대됩니다.

시장 제약 요인

CRISPR 기술의 오프타겟 효과

오프타겟 효과로 인해 CRISPR 기술의 임상 적용이 제한적입니다. 유전자 편집에서 발생하는 오프타겟 효과는 인체에 ​​제어할 수 없고 예측할 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다. 이는 CRISPR를 통해 유도하고자 하는 전사 또는 유전자 기능에 영향을 미쳐 의학 및 치료 분야에서의 적용을 제한할 수 있습니다. 더욱이, MIT에서 개발한 알고리즘과 E-CRISP라는 알고리즘처럼 오프타겟 효과를 예측할 수 있는 알고리즘조차도 많은 오프타겟 효과를 감지하지 못했습니다.

이러한 비표적 효과를 줄이기 위한 지속적인 노력, 즉 시술에 관련된 다양한 요소의 수정, 구성, 설계 및 최적화는 미래의 기회를 창출할 것으로 예상됩니다.

시장 기회

확장하는 유전자 및 세포 치료 분야

기존의 유전자 편집 기술은 비효율적이고 시간이 많이 소요되며 노동 집약적이기 때문에 유전자 변형의 빠른 발전에 발맞출 수 없습니다. CRISPR/Cas9 뉴클레아제의 등장으로 쉽고 정확한 유전자 편집이 가능해졌습니다. 유전자 편집 기술의 주요 응용 분야 중 하나인 유전자 및 세포 치료 분야는 CRISPR 기술의 활용으로 직접적인 영향을 받을 것입니다.

세포 및 유전자 치료법은 향후 5~10년 내에 출시될 것으로 예상됩니다.

2018년 MIT 뉴딕스(NEWDIGS) 연구진은 2022년 말까지 약 40개의 유전자 치료제가 승인될 것으로 예측했습니다. 여러 자체 시설과 유전자 치료제 제조 위탁개발업체(CDMO)들이 생산 능력 확대를 위한 투자를 시작했으며, 이는 시장 참여자들에게 수익성 높은 기회를 창출할 것으로 예상됩니다.

지역별 분석

북미는 전 세계 CRISPR 및 CRISPR 관련(Cas) 유전자 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있으며, 예측 기간 동안 연평균 16.4%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 북미 지역 경제의 성장은 북미가 세계 시장에서 선두를 차지하는 데 기여했습니다. 미국과 캐나다의 여러 정부 정책은 농업 분야의 생명공학 연구와 CRISPR 기반 식물 제품 도입을 지원하고 있습니다. 예를 들어, 미국 농무부는 CRISPR 기술을 이용한 최초의 유전자 편집 버섯 제품에 대한 규제를 완화하여 CRISPR 기술의 활용을 장려했습니다. 또한, 여러 제약 및 종자 회사들이 인수, 파트너십, 협력과 같은 성장 전략에 투자하여 제약 및 식물 육종 시장을 활성화하고 있으며, 이는 해당 산업 분야에서 CRISPR 기술에 대한 수요 증가로 이어질 수 있습니다.

예를 들어, 2019년 6월 버텍스 파마슈티컬스(Vertex Pharmaceuticals)는 1형 근긴장성 이영양증(Myotonic Dystrophy Type 1)과 뒤센 근디스트로피(Duchenne Muscular Dystrophy)에 대한 새로운 치료법을 개발하여 유전자 편집 분야에서 입지를 확대할 계획이라고 밝혔습니다. 이 회사는 엑소닉스 테라퓨틱스(Exonics Therapeutics)를 인수하여 엑소닉스의 싱글컷(SingleCut) CRISPR 유전자 편집 기술을 활용해 위의 치료법을 개발할 계획이었습니다.

아시아 태평양 CRISPR 및 CRISPR 관련(CAS) 유전자 시장 동향

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 16.6%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 중국의 CRISPR 기술 확산은 지역 성장을 크게 촉진했습니다. 중국은 지속적인 응용 투자로 CRISPR 시장에서 영향력 있는 위치를 차지하고 있습니다. 또한, 중국은 의약품 개발을 위해 유전자 편집 기술을 점점 더 많이 연구하고 있으며, 특히 암 치료 분야에서 CRISPR 관련 임상 시험을 여러 건 시작했습니다. 중국 연구진은 이 기술을 농업 및 동물, 그리고 인간 장기 이식 분야에도 적용하고 있습니다.

이러한 요인들이 아시아 태평양 시장의 성장을 크게 견인할 것으로 예상됩니다.

유럽의 CRISPR 및 Cas 유전자 시장은 여러 긍정적 및 부정적 요인의 영향을 받고 있습니다. 2019년 7월, 유럽 법원의 판결로 유전자 편집 작물에 대한 엄격한 규제가 시행되면서 유럽 전역의 식품 검사 연구소에 문제가 발생했습니다. 2020년 1월, 유럽 특허청(EPO)은 미국 브로드 연구소가 제공한 CRISPR-Cas 기술에 대한 특허를 자격 미달을 이유로 취소했습니다. 이러한 엄격한 규제에도 불구하고, 유럽은 생의학, 치료 및 약물 전달 분야에 CRISPR 기술을 빠르게 도입해 왔습니다. 또한, 유럽 당국은 미국에 비해 유전자 편집 및 유전자 변형 제품을 포함한 신기술에 대해 훨씬 더 엄격한 규제를 적용하고 있습니다. 유럽 사법 재판소의 유전자 공학 연구 허용 결정은 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다. 이번 판결은 관련 법규를 어느 정도 완화하여 줄기세포 공학 및 유전자 편집 연구에 진전을 가져오고 시장을 크게 활성화시킬 것으로 예상됩니다.

라틴 아메리카는 유전자 변형(GM) 작물의 대규모 생산에 참여하고 있습니다. CRISPR 기술에 대한 광범위한 연구와 라틴 아메리카 농장을 황폐화시키는 치명적인 곰팡이 균주에 내성을 갖는 바나나를 만들기 위한 실험은 수많은 기회를 창출할 것으로 기대됩니다. 콜롬비아의 국제열대농업센터(CIAT) 연구원들은 최근 내성 벼와 카사바 품종 개발을 위한 CRISPR 실험을 진행했습니다. 마찬가지로 칠레의 Favet-Inbiogen 연구원들은 노르웨이와 칠레 연어류의 질병에 대한 유전적 저항성과 관련된 다양한 유전자 경로에 돌연변이를 생성하기 위해 CRISPR 유전자 편집 기술을 적용하는 연구를 진행했습니다. 이러한 연구들은 이 지역에서 CRISPR 기술의 활용을 확대할 것으로 예상됩니다.

중동 및 아프리카 지역은 시장 침투율이 가장 낮은 것으로 나타났습니다. 그러나 인간 질병 치료에서 CRISPR 기술의 중요성이 커짐에 따라 중동 및 아프리카 시장은 향후 몇 년 동안 크게 성장할 것으로 예상됩니다. 또한 농업 분야에서 유전자 편집에 대한 임상 연구가 중동 및 아프리카의 유전자 변형 작물 산업 성장에 영향을 미쳐 시장 성장을 견인할 것으로 예상됩니다.

제품 분석

시장은 키트 및 효소, 라이브러리, 설계 도구, 항체 등으로 세분화됩니다. 라이브러리 부문이 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 신뢰할 수 있는 CRISPR 라이브러리는 광범위한 유전자를 표적화할 수 있도록 하여 위양성 및 위음성 위험을 줄이고 시간 소모적인 데이터 디컨볼루션의 필요성을 없애줍니다. 또한, 여러 개의 정의된 단일 가이드 RNA(gRNA 또는 sgRNA) 서열로 구성된 풀링 라이브러리를 사용하면 단일 실험에서 세포 집단 전체에 걸쳐 수천 개의 유전자를 녹아웃 또는 파괴할 수 있습니다. 제조업체에서 제공하는 이러한 라이브러리는 일반적으로 즉시 사용할 수 있도록 대용량으로 사전 포장된 형태로 제공됩니다.

서비스 분석

시장은 세포주 엔지니어링, gRNA 설계, 미생물 유전자 편집 및 DNA 합성으로 세분화됩니다. 세포주 엔지니어링 부문이 세계 시장을 주도하고 있습니다. 세포주 엔지니어링 서비스는 CRISPR 기반 유전자 편집 회사에서 제공하는 가장 일반적인 서비스입니다.

이 기업들은 CRISPR 기술의 장점을 활용하여 다양한 유전자 또는 위치 특이적 변형을 가진 광범위한 CRISPR 세포주 모델을 개발합니다. 또한, 유전자 편집 절차를 위한 세포주 개발은 일반적으로 시간이 많이 걸리고 복잡한 절차입니다. 이로 인해 다양한 기술을 적용하여 맞춤형의 안정적인 세포주를 설계하는 세포 엔지니어링 서비스를 제공하는 기업들이 등장했습니다. 기업들은 맞춤형 세포주에 대한 품질 관리 테스트를 수행하여 세포주가 특정 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

응용 분야 분석

시장은 생의학 및 농업 분야로 나뉩니다. 생의학 부문은 시장에서 가장 큰 비중을 차지하며 예측 기간 동안 연평균 16.3%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. CRISPR 기술은 악성 질환을 명확하게 모방하고 약물 감수성을 테스트할 수 있는 모델과 같은 맞춤형 플랫폼 개발을 가능하게 합니다.

더욱이, CRISPR 기술의 모듈성은 CRISPR을 이용한 유전자 편집 응용 분야를 크게 증가시켰으며, 특히 세포 배양 시스템, 주로 생체 내 시스템에서 수행되는 응용 분야가 늘어났습니다. 또한, 유전자 편집의 용이성과 효율성 덕분에 전체 게놈을 포괄하는 CRISPR 녹아웃 라이브러리가 구축되었습니다. 이러한 라이브러리는 게놈 내 모든 유전자를 제거할 수 있으며, 이는 생의학 분야에서 CRISPR 녹아웃 라이브러리에 대한 수요를 촉진할 것으로 예상됩니다.

혁신적인 육종 기술을 통한 농업 생산성 향상은 전 세계적으로 영양이 풍부한 식품에 대한 접근성을 높였습니다. 최근 CRISPR/Cas 유전자 편집 기술의 발전은 대부분의 작물에서 효율적이고 표적화된 변형을 가능하게 하여 작물 개량을 위한 유망한 기술입니다. CRISPR은 식물을 비나 폭풍과 같은 기상 변화에 대한 저항력, 가뭄 저항력, 해충 저항성을 크게 향상시키고 살충제 사용량을 현저히 줄일 수 있습니다. CRISPR 기술을 활용한 새로운 농산물 개발이 해당 부문의 성장을 견인할 것으로 예상됩니다.

최종 사용자 인사이트

시장은 생명공학 및 제약 회사, 학계 및 정부 연구 기관, 그리고 임상시험수탁기관(CRO)으로 구분됩니다. 생명공학 및 제약 회사 부문이 세계 시장을 주도하고 있으며 예측 기간 동안 연평균 16.5%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 유전자 변형과 관련된 비용 및 시간 절감과 투자 가능성 증가가 해당 부문의 성장을 촉진할 것으로 전망됩니다. CRISPR-Cas9의 잠재적인 임상 적용 가능성은 제약 스타트업들이 CRISPR 매개 유전자 편집 기술을 활용하여 제품을 개발하도록 장려했습니다. 또한, CRISPR 기반 제품 및 서비스를 제공하는 주요 기업과 신흥 기업 간의 합병이 업계에서 활발히 진행되고 있습니다. 또한, 대부분의 주요 기업들이 면역 세포 및 혈액 줄기세포를 조작하고, 신약 개발 도구로 활용하고, 항암 치료제를 개발하는 등 다양한 분야에서 CRISPR 기술을 채택하고 있는 것으로 알려져 있습니다.

CRO(임상시험수탁기관) 부문은 상당한 시장 성장을 보일 것으로 예상됩니다. CRO는 유전자 편집을 위한 시설과 서비스를 제공합니다. 다양한 세포에서 유전자 편집을 수행하려면 세포주를 유지해야 하므로 처리 시간과 비용이 많이 소요됩니다. 또한, 세포주 확립 및 유지에 필요한 기술은 유전자 편집에 필요한 기술과 다르기 때문에 대부분의 생명공학 기업은 위탁 서비스를 이용하는 것이 필수적입니다. 다른 특수 제품에 집중하거나 필요한 인프라가 부족한 생명공학 기업은 일반적으로 CRO 기반 서비스를 활용하여 제품을 개발합니다.