글로벌 유전자(유전체) 검사/분석 시장(Genomics Market)의 규모/동향/전망 (관련 주식 : ILMN, BNGO, PACB)

안녕하세요. 엠제이스탁입니다.

이번 포스팅에선 전 세계 유전체학(유전체 분석) 분야의 시장 규모와 동향, 전망 등을 함께 살펴보도록 하겠습니다. 제가 보유 중인 바이오나노 지노믹스(BNGO) 주식 투자와도 관련이 깊어 자세히 알아봤는데 역시 예상했던 대로 앞으로도 상당히 유망한 분야인 것 같아 소개해보고자 합니다.

 

1. 개요

  - 전세계 유전체학 시장 규모는 지난 2020년에 약 201억 달러이며, 2021년부터 2028년까지 연평균 성장률(CAGR)이 15.35%에 달할 것으로 추산되고 있습니다.

  - 특히 코로나-19에 대한 연구도 활발히 진행되었는데요, 학계에서는 현재 존재하는 유전자 관련 데이터베이스들을 활용해 여러 연구 성과들을 통합하여 코로나-19에 대한 유전적 감수성(취약성)과 심각성과 관련된 문제를 해결하고자 했습니다. 병원체-숙주 사이의 상호작용의 근간을 이루는 공통적인 변이들과 생물학적 네트워크들을 규명하고자 전장유전체연관분석연구(GWAS)와 같은 방법이 사용되기도 했으며, 다중 유전자 위험점수(PRS), ABO 식 혈액형 그룹들과 같은 유전체들에서 추출한 데이터들 또한 코로나-19의 합병증이나 취약성 등에 대한 암호를 해독하는 데에 사용될 수 있다고 합니다.

영국의 유전체학 시장 규모 (2017-2028), 출처 : grandviewresearch

  - 가까운 미래에 태아에 대한 유전자 검사 프로그램들이 매우 빠른 속도로 성장할 것으로 전망되고 있습니다. 이러한 프로그램들이 출산을 앞둔 산모들이 자신의 아기에 어떠한 염색체 이상이 있는지 미리 식별하는 데에 큰 도움을 줄 수 있기 때문입니다. 게다가 10년 내에 모든 신생아들의 유전체가 시퀀싱되고 전자 의료 기록에 저장될 날이 올 것으로 기대하고 있습니다. 이러한 신생아 대상 유전자 검사 분야 시장의 미래 잠재성을 높이 평가하여 Counsyl과 Natera 같은 신생 기업들은 이 시장에서 경쟁 우위를 점하기 위해 다양한 유전자 검사 프로그램들을 론칭하고 있다고 합니다.

 

2. 기술 적용(도입) 관련 시각

  - 2020년에 기능유전체학(Functional Genomics) 분야가 전체 매출 규모의 32%를 차지했습니다. 기능유전체학 분야 중 실시간 PCR(중합 효소 연쇄 반응 중에 관찰 대상 DNA 분자의 증폭을 실시간으로 측정하는 방법)이 가장 많은 매출을 일으켰습니다. 실시간 정량 PCR은 염색체로 이루어진 DNA 내에 있는 유전적 요소들의 수량화(quantification)에 중요한 역할을 합니다. 

  - 실시간 PCR과 역전사 PCR을 함께 사용하면 부족한 mRNA의 수량화를 가능하게 하며, 이는 연구자들이 특정 시점의 상대적 유전자 발현을 수량화할 수 있게끔 해줍니다. 유전자 발현 상의 작은 변화들을 감지하는 데에 있어 이 기술은 배열(array) 기술보다 훨씬 더 민감한 것으로 관찰되기에 해당 기술의 채택률은 지속적으로 상승하고 있다고 합니다. 그러나 이 기술은 더 많은 input을 필요로 하고 고출력 연구들(high-throughput studies)에서는 그다지 적합하지 않은 것으로 보이고 있습니다. 

  - 2021년부터 2028년까지 '경로분석'(pathway analysis)이 매우 빠른 연평균 성장률을 보일 것으로 전망됩니다. 분자 네트워크 내에서 각 개별 타겟들이 서로 소통하고 반응하는 방법을 연구하는 것을 통해 세포 수준에서 생물학적 프로세스들의 기능을 설명할 수 있게 되었습니다. 그에 따라 경로 분석은 신약 개발과 생명과학 연구의 매우 중요한 요소가 되었습니다. 학계에서는 세포 및 분자생물학의 근본적인 이해를 증진시키기 위해 경로 분석법을 사용하고 있습니다.

 

3. 제품 관련 시각

  - 2020년의 시장 규모와 관련하여 전체 매출의 69.3%를 제품 부문(product segment)이 차지했습니다. 주요 제조업체들이 핵산 추출 시약과 키드들을 잇달아 런칭함에 따라 이 부문에서의 매출 증대도 더욱 증폭되고 있는 것입니다. Omega Bio-tek사의 Mag-Bind Viral RNA Xpress Kit나 PHASE Scientific사의 PHASIFY VIRAL RNA Extracton Kit이 그 예입니다.

  - 한편으로는 주요 기업들이 소형 기업들을 인수하여 최신 기술에 발맞추어 자신들의 제품들을 더욱 발전시키고자 하고 있습니다. 가령, 2020년 6월에 일루미나(Illumina)는 유전체 분석 분야에서 더욱 추진력을 얻기 위해 Bluebee를 인수하였죠. Blubee의 클라우드 부문 역량을 통해 새로운 제품들 내에 있는 유전체 관련 데이터를 공유/저장/관리하는 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다고 합니다.

 

4. End Use 관련 시각

  - 2020년에 제약사들과 생물공학(Biotech) 기업들이 전체 시장의 60.3%를 차지했습니다. 특히 제약사들과 biotech 기업들은 유전자 관련 연구 건수들이 늘어남에 따라 유전체 관련 기술들에 대한 수요가 높은 모습을 보이고 있습니다. 신약 개발에 유전체 연구가 중추적인 역할을 하기 때문에 몇몇 신약 개발 기업들은 그 프로세스를 더욱 용이하게 하고 개량하고자 유전체 관련 기술들을 차용하고 있는 실정입니다. 

글로벌 유전체학 시장에서의 End User 시장 점유율 현황, 출처 : grandviewresearch

  - 게다가 biotech 기업들은 발전된 유전자 편집 기술에 대해서 높은 수요를 보이고 있습니다. biotech 기업들은 이 기술을 이용하기 위해 전략적 제휴를 맺거나 라이센싱 계약을 맺고 있죠. 가령, 2020년 10월에 Merck사는 Takara Bio USA사와 PanCELLa사에게 크리스퍼(CRISPR) 기술을 라이센스했습니다. 이와 유사한 예로, 2020년 1월에 New England Biolabs는 ERS Genomics Ltd. 와 크리스퍼 유전자 편집 시약과 도구들을 상용화하기 위한 협약을 맺기도 했습니다. 따라서 제약사들과 biotech 기업들이 유전체 관련 기술들을 점점 더 많이 도입하고 있는 상황이라 요약할 수 있겠습니다. 

 

5. 지역 관련 시각

  - 2020년엔 북미 지역이 전체 시장 규모의 36.7%로 가장 많은 부분을 차지하였습니다. 이는 미국 FDA의 승인 건수들이 증가하고 전략적 파트너쉽 및 여러 연구 프로그램들의 획기적인 증가에 기인합니다. 또한 해당 지역에서 급여화 및 실제 기술 사용에 대한 규제들이 변화한다면 유전자 검사 도입도 더욱 탄력을 받을 것으로 기대하고 있습니다.

  - 2020년 1월에 Color Genomics는 NorthShore 대학과 협력하여 일상적 치료(routine care)에서의 임상유전학 도입을 완료한 바 있습니다. 또한 동사는 의료현장에서의 의사 결정을 더욱 용이하게 할 수 있도록 Sanford의 유전체학 프로그램인 'Imagenetics'도 지원했다고 합니다.

  - 아시아 태평양 지역에서도 다양한 연구 프로그램들이 시작됨에 따라 유전체학 기술들을 점점 더 많이 도입하고 있습니다. GenomeAsia 100K 프로젝트가 그 예입니다. 이 프로젝트는 아시아 전역을 통틀어 유전자와 관련된 여러 발견들을 할 수 있게끔한 전장 유전체 분석(whole genome sequencing)을 포함하고 있습니다. 해당 프로젝트는 아시아의 4개 국가(한국, 일본, 중국, 인도)를 다루고 있다고 합니다. 

  - 더욱이 관련 기관들의 지원도 이 시장의 성장을 돕고 있습니다. 2020년 2월엔 일본 국립암센터(NCCJ)가 FoundationOneLiquid 사용을 위해 Foundation Medicine과 Chugai Pharmaceuticals와 협력할 것임을 밝혔습니다. FoundationOneLiquid는 로슈(Roche) 자회사 Foundation Medicine의 실험실 자체 개발 액체 생검(liquid biopsy)입니다. 이러한 움직임으로 일본 내에서 유전체 검사 서비스 분야가 상당히 성장할 수 있게 되었습니다.

 

6. 주요 기업들

  - 이 시장의 기업들은 자사의 시장 점유율 증가를 위해 신 제품 개발과 런칭과 더불어 타사와의 협력에도 점점 더 집중하고 있습니다. 가령, 2020년 9월에 Thermo Fisher Precision Medicine Science Center (PMSC)는 Nebraska 대학 Medical Center (UNMC)와 아스트라제네카(AstraZeneca)와 협력하여 임상 바이오마커 발견과 관련된 난제들을 해결하기 위한 설루션 제공을 도모하고자 했습니다. 

  - 주요 기업들 : Thermo Fisher Scientific, Inc, Agilent Technologies, GE Healthcare, Illumina, Inc., Oxford Nanopore Technologies, Pacific Biosciences of California, Inc., QIAGEN N.V., Myriad Genetics, Inc., Eurofins Scientific 등 (이 중 일루미나(ILMN), 퍼시픽바이오사이언스(PACB)가 유전자 분석/검사 관련하여 유명한 주식 종목으로도 언급되고 있음)