합성 생물학 시장 분석

합성 생물학 시장 크기와 추세

합성 생물학 시장은 2025년 219.9억 달러로 추정되며 2032년에는 90.73억 달러에 달할 것으로 예상되며 2025년부터 2032년까지 22.5%의 연평균 성장률 (CAGR)로 성장할 것으로 전망됩니다.

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합성 생물학 시장은 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. DNA 시퀀싱 및 유전자 편집 기술의 발전으로 다양한 의료 분야에서 합성 생물학의 적용 범위가 확대되고 있습니다. 신약 개발 및 게놈 엔지니어링을 위한 합성 DNA/RNA 개발의 지속적인 연구 활동은 시장 성장에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다. 첨단 생체 재료, 의료 기기 및 생체 분자를 설계하기 위한 합성 접근법의 채택이 주목을 받고 있습니다. 또한 합성 생물학 영역에서 바이오 제약 회사 및 학술 연구 기관의 R&D 투자가 증가함에 따라 예상 기간 동안 합성 생물학 시장이 성장할 것입니다.

주요 업체들의 전략적 투자

합성 생물학에 대한 대중의 인식 변화는 합성 생물학 제품에 대한 수요 증가로 이어집니다. 따라서 시장의 주요 업체들은 사업을 확장하고 수요를 해결하기 위해 인수, 협업 등과 같은 전략적 개발에 투자하고 있습니다. 예를 들어, 2020년 11월에는 선도적인 생명과학 투자사인 캐스딘 캐피털과 협력하여 합성생물학 분야 선도 기업인 코덱시스(Codexis, Inc.)가 신바이오 이노베이션 액셀러레이터(SynBio Innovation Accelerator)를 출범한다고 발표했습니다. 일본의 대표적인 기업 중 하나인 스미토모 화학은 합성 생물학을 활용한 차세대 비즈니스를 가속화하기 위해 미국에 새로운 조직인 SynBio Hub를 출범시켰습니다.

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제품 부문에는 올리고뉴클레오타이드, 효소, 합성 세포, 섀시 유기체 등이 포함됩니다. 올리고뉴클레오타이드는 2025년 시장 점유율의 28.3%를 차지할 것으로 예상됩니다. 올리고뉴클레오타이드는 특정 유전자를 표적으로 삼도록 변형할 수 있는 짧은 가닥의 합성 핵산입니다. 특이성이 높기 때문에 유전자 수준에서 질환을 치료하는 데 유용한 도구입니다. 유전체학에 대한 이해가 발전함에 따라 더 많은 신약 개발자들이 질병 퇴치를 위해 올리고뉴클레오티드를 활용하고 있습니다. 올리고뉴클레오타이드는 프로그래밍이 가능하기 때문에 표적 mRNA를 방해하거나 수정하고 유전자 발현을 조절하는 치료법을 설계할 수 있습니다. 종양학과 같은 분야에서는 암 진행을 촉진하는 단백질을 차단할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 약물을 통해 유망한 결과를 얻었습니다. 단일 유전자에 정밀하게 영향을 미칠 수 있기 때문에 개인 맞춤형 의료에 초점을 맞춘 시대에 매우 적합합니다. 희귀 질환과 다양한 암에 대한 맞춤형 치료의 이점이 분명해지면서 더 많은 제약사가 올리고뉴클레오티드를 파이프라인에 통합하고 있습니다. 유전체 연구를 통해 새로운 표적을 발견하고 올리고뉴클레오타이드 효능을 최적화하는 전달 방법이 계속 발전함에 따라 그 사용 범위는 더욱 확대될 것입니다.

기술별 인사이트 : 연구 개발 활동의 증가가 PCR 성장을 주도하다

기술 부문에는 게놈 공학, PCR 기술, 바이오프로세싱 기술, NGS 기술, 생물정보학, 나노기술 등이 포함됩니다. PCR 기술 부문은 2024년 시장 점유율의 26.1%를 차지할 것으로 예상됩니다. 중합효소 연쇄 반응(PCR) 기술은 현대 생명공학의 초석으로, 수십억 개의 사본에 걸쳐 DNA 조각을 증폭하는 기술입니다. 이를 통해 희귀 유전자 변종과 병원균을 검출하고, 형질 전환 유기체를 검증하고, 유전 물질을 정량화할 수 있습니다. 1980년대에 도입된 이후 지속적인 개선을 통해 PCR은 더욱 민감하고 높은 처리량을 갖추게 되었습니다. 자동화된 프로세스에서 특정 DNA 서열의 수백만 개의 사본을 빠르게 만들 수 있는 능력은 연구 목표를 가속화합니다. 학계와 업계에서는 재조합 DNA 구조 검증, 세포주 스크리닝, 진단 테스트 기반 마련과 같은 작업에 PCR을 활용하고 있습니다. 유전체학 및 맞춤 의학에 대한 이해가 증가함에 따라 PCR은 유전자 서열 분석을 용이하게 하여 발견을 촉진합니다. 다재다능함과 높은 재현성으로 인해 기초 연구뿐만 아니라 법의학과 같은 응용 분야에서도 그 역할을 공고히 하고 있습니다. 정량적 PCR 및 드롭렛 디지털 PCR과 같은 발전은 PCR의 유용성을 더욱 배가시키고 있습니다.

최종 사용자별 인사이트: 치료법 개발의 혁신이 생명공학 기업의 성장을 견인합니다.

최종 사용자 부문에는 제약 회사, 생명공학 회사, CMO 및 CRO 등이 포함됩니다. 생명공학 기업은 합성 생물학 시장에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있으며 2025년에는 34.1%의 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 생명공학 기업은 합성 생물학 및 관련 분야의 최신 도구를 활용하여 혁신적인 치료제를 개발하는 데 중추적인 역할을 합니다. 이러한 기업에는 올리고뉴클레오타이드 엔지니어링, 유전자 편집, 세포 리프로그래밍과 같은 기술이 질병을 퇴치하는 방법을 연구하는 전담 R&D 부서가 있습니다. 많은 바이오테크 기업들은 새로운 유전자 또는 세포 치료법을 개발하거나 의약품 성분을 생산하기 위해 미생물을 엔지니어링하는 등 이러한 기술을 활용하는 데 중점을 둔 파이프라인을 보유하고 있습니다. 대형 제약회사에 비해 바이오테크는 획기적인 성과를 낼 수 있는 고위험 벤처를 보다 유연하게 추구할 수 있습니다. 제초제에 내성을 지닌 작물을 개발하거나 암 치료를 위한 면역 세포를 엔지니어링하는 데 CRISPR을 활용한 것이 성공적인 사례입니다. 합성 생물학의 혁신적인 특성은 연구 분야 간에 빠르게 전환하는 생명공학의 능력에 적합합니다. 의료 분야에서 맞춤형 솔루션에 대한 의존도가 높아지면서 생명공학 기업들이 새로운 플랫폼을 적용하는 데 집중하는 것은 신약 개발에서 합성 생물학을 지속적으로 채택하는 핵심 원동력이 되고 있습니다.

지역 통찰력

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북미는 미국과 캐나다에 기반을 둔 선도적인 생명공학 기업들의 연구 개발에 대한 막대한 투자로 인해 글로벌 합성생물학 시장에서 지배적인 지역으로 부상했습니다. 북미는 2025년에 42.3%의 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이 지역은 합성 생물학의 최첨단 도구를 사용하여 첨단 유전자 및 세포 치료법을 개발하는 데 주력하는 합성 생물학 기술의 글로벌 리더들의 본거지입니다. 주요 학술 연구 센터의 존재와 NIH와 같은 이니셔티브를 통한 합성 생물학 연구에 대한 정부 자금 지원은 이 지역의 혁신과 중개 연구를 촉진했습니다.

반면 아시아 태평양 지역은 전 세계에서 가장 빠르게 성장하는 시장입니다. 중국과 인도와 같이 빠르게 발전하는 경제 국가들은 생명공학 분야의 성장에 도움이 되는 환경을 제공하고 있습니다. 공공 및 민간 기업 모두 현지 합성생물학 역량을 개발하기 위해 상당한 자금을 투자하고 있습니다. 특히 중국은 GIDL 프로젝트와 같은 이니셔티브를 통해 합성생물학 분야의 리더로 부상하기 위해 집중적이고 조직적인 노력을 보이고 있습니다. 또한, 제조 비용 경쟁력과 고도로 숙련된 과학 인력의 존재로 인해 글로벌 기업들이 이 지역에 제조 시설과 R&D 센터를 설립하고 있습니다. 또한 아시아 태평양 지역 국가들은 새로운 생물학적 의약품 및 치료법 개발에 자금을 지원함으로써 증가하는 인구의 의료 수요에 점점 더 집중하고 있습니다. 따라서 합성 생물학은 매력적인 성장 분야입니다. 선진국 시장에 비해 규제 장벽이 낮기 때문에 현지에서 개발된 합성 생물학 제품의 조기 시장 진입도 가능합니다. 의료 및 바이오 의약품에 대한 수요 증가는 향후 몇 년 동안 아시아 태평양 지역의 합성 생물학 시장을 지속적으로 견인할 것입니다.

시장 집중도 및 경쟁 환경

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크리스퍼 유전자가위(CRISPR)와 같은 새로운 혁신 기술이 등장하면서 합성 생물학은 의료 문제를 해결하는 방식에 혁신을 가져올 것입니다. CRISPR과 같은 기술을 통해 연구자들은 유전자를 쉽게 편집하고 전례 없는 정밀도로 유전 물질의 발현을 조절할 수 있습니다. 이는 이전에는 치료가 불가능했던 많은 질병을 치료할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 겸상 적혈구 빈혈, 낭포성 섬유증, 유전적 기원을 가진 다양한 유형의 암과 같은 질환은 잠재적으로 DNA 수준에서 교정할 수 있습니다. 기업들은 게놈 편집을 이용한 치료법을 임상 적용을 위해 적극적으로 연구하고 있습니다.

또한 크리스퍼는 자연계에 존재하지 않는 완전히 새로운 유전자 코드의 합성을 가능하게 합니다. 과학자들은 컴퓨터가 프로그래밍되는 방식으로 DNA를 프로그래밍하고 조립하는 방법을 배우고 있습니다. 이를 통해 맞춤형 기능을 갖춘 세포와 생물학적 시스템을 엔지니어링할 수 있습니다. 연구자들은 개념 증명으로 박테리아 게놈을 처음부터 합성했으며, 더 복잡한 게놈을 만들 수 있을 것입니다. 이러한 첨단 형태의 게놈 공학은 질병 진단, 예방 및 치료를 위한 새로운 패러다임을 열면서 합성 생물학 시장을 주도할 것입니다. 제약 회사들은 유전자 표적 치료법을 개발하기 위해 게놈 편집 연구에 막대한 투자를 하고 있습니다. 이 기술이 성숙해지면 각 개인의 고유한 유전자 프로필에 맞게 유전자를 교정할 수 있게 되어 개인 맞춤형 의학이 실현될 것입니다.

합성 생물학 시장 업계 뉴스

• 2024년 2월 28일, 혁신적인 치료법을 위해 인간 세포를 코딩하는 기업 bit.bio와 세포 프로그래밍 및 바이오 보안을 위한 선도적인 플랫폼을 개발하고 있는 Ginkgo Bioworks가 은행나무 기술 네트워크의 첫 번째 파트너로 bit.bio를 소개했습니다. 이 네트워크는 은행나무 바이오웍스와 협력하여 고객 R&D 프로그램의 성공을 가능하게 하는 새롭고 통합된 기능을 제공하는 데 전념하는 최첨단 기술 파트너들의 선구적인 네트워크입니다.
• 2023년 7월, 일본의 대표적인 화학 기업인 스미토모 화학(Sumitomo Chemical Co., Ltd.)과 은행나무 바이오웍스는 합성 생물학을 이용한 기능성 화학물질 개발을 위한 새로운 프로그램을 발표하여 양사의 기존 바이오 제조 협력을 확대했습니다.
• 2023년 5월, 지속 가능한 바이오 기반 신소재를 개발하는 합성생물학 회사인 옥타린 바이오와 은행나무 바이오웍스는 항균, 항산화, 자외선 차단 등 강력한 생리활성 특성을 지닌 자연 발생 비스인돌 색소인 비올라신과 그 유도체 생산을 위한 균주 엔지니어링을 목표로 트립토판 경로의 화합물에 중점을 둔 다단계 협업을 발표했습니다.
• 2023년 1월, 실리콘 플랫폼에서 고품질 합성 DNA를 제공하여 고객의 성공을 돕는 회사인 트위스트 바이오사이언스 코퍼레이션은 미국 오리건주에 위치한 두 번째 제조 공장인 '미래의 공장'에서 첫 제품을 출하한다고 발표했습니다.

*정의: 합성 생물학 시장은 질병 진단, 예방 및 치료를 목적으로 하는 솔루션을 개발하기 위해 합성 생물학 기술을 적용하는 것을 포함합니다. 이 신흥 시장은 게놈 공학, DNA 합성 및 시퀀싱, 생물 정보학, 분자 센서와 같은 합성 생물학 도구를 활용하여 신약 개발, 진단 테스트, 재생 의학 애플리케이션 등의 목적으로 새로운 생물학적 시스템과 유기체를 설계하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 전반적인 목표는 합성 생물학의 힘을 활용하여 인류의 건강을 변화시키는 것입니다.

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합성 생물학 시장은 앞으로 몇 년 동안 몇 가지 도전 과제에 직면해 있습니다. 합성 생물체의 안전과 윤리적 사용에 관한 규제 장애물은 규정 준수에 어려움을 초래합니다. 또한 새로운 합성 제품 개발과 관련된 높은 R&D 비용과 시장 출시까지 걸리는 긴 시간도 투자 수익률에 영향을 미칩니다. 복잡한 생물학적 경로를 합성하고 세포를 프로그래밍하려면 기술적으로 까다로운 고급 연구가 필요합니다. 합성 세포는 '부자연스럽다'는 대중의 인식으로 인해 도입에 대한 거부감이 생길 수 있습니다.

시장 기회: 개인 맞춤형 의약품에 대한 수요 증가

특정 질병을 표적으로 삼도록 세포를 프로그래밍할 수 있는 능력은 첨단 진단과 개인 맞춤형 치료의 가능성을 열어줍니다. 합성 생물학 도구를 사용하면 재생 의학을 위한 세포를 엔지니어링하고 생체 조직을 3D 프린팅할 수 있습니다. 가축/작물 재배가 아닌 세포 공학을 통해 치료용 단백질, 항체, 백신을 생산하면 지속 가능성을 약속할 수 있습니다. 합성공학의 정밀성을 통해 신약 개발 비용을 낮추면 제약업계의 투자를 유치할 수 있습니다.

시장 보고서 범위

시장 세분화

• 제품 인사이트(매출, USD BN, 2020~2032년)
  • 올리고뉴클레오타이드
  • 효소
  • 합성 세포
  • 섀시 유기체
  • 기타
• 기술 인사이트(매출, USD BN, 2020~2032년)
  • 게놈 공학
  • PCR 기술
  • 바이오프로세싱 기술
  • NGS 기술
  • 생물정보학
  • 나노 기술
  • 기타
• 최종 사용자 인사이트(매출, USD BN, 2020~2032년)
  • 제약 회사
  • 생명공학 기업
  • CMO 및 CRO
  • 기타
• 지역별 인사이트(매출, USD BN, 2020 - 2032년)
  • 북미
    • 미국
    • 캐나다
  • 라틴 아메리카
    • 브라질
    • 아르헨티나
    • 멕시코
    • 기타 라틴 아메리카
  • 유럽
    • 독일
    • 영국
    • 스페인
    • 프랑스
    • 이탈리아
    • 러시아
    • 기타 유럽
  • 아시아 태평양
    • 중국
    • 인도
    • 일본
    • 호주
    • 대한민국
    • ASEAN
    • 기타 아시아 태평양 지역
  • 중동
    • GCC 국가
    • 이스라엘
    • 기타 중동 국가
  • 아프리카
    • 남아프리카 공화국
    • 북아프리카
    • 중앙 아프리카
• 주요 업체 인사이트
  • 써모 피셔 사이언티픽
  • 신바이오 테크놀로지
  • Merck KGaA
  • 애질런트 테크놀로지스
  • GenScript
  • Amyris
  • 유로핀 지느러미 유전체학 GmbH
  • 통합 DNA 기술 Inc.
  • Codexis Inc.
  • EnBiotix Inc.
  • Synthego
  • 뉴잉글랜드 바이오랩스 (영국) Ltd.
  • Scarab Genomics LLC
  • Genomatica Inc.
  • 노보네시스 그룹
  • 보타 바이오
  • 크리에이티브 바이오진
  • Illumina, Inc.