크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위 시장 규모/동향/전망 분석 (2021-2028)

안녕하세요. 엠제이스탁입니다.

이번 포스팅에선 3세대 유전자 가위로 불리는 크리스퍼(CRISPR) 관련한 Gene Editing(유전자 편집) 분야 시장 규모와 동향, 그리고 전망에 대해 한 번 살펴보도록 하겠습니다. 최근인 5/14에 Grandviewresearch에서 이 분야 시장 관련한 분석 보고서를 냈길래 한 번 살펴봤었고 여기서도 함께 소개해드리고자 해요.

 

1. 개요

  - 전세계적으로 크리스퍼/캐스(CRISPR/CAS) 유전자 시장 규모는 지난 2020년에 약 15억달러로 평가되며, 2021년부터 2028년까지 연평균성장률(CAGR)이 21.7%가 될 것으로 전망되고 있습니다. 특히 2020년은 엠마누엘 샤르팡티에(Emmanuelle Charpentier)교수와 제니퍼 다우드나(Jennifer Doudna)교수가 크리스퍼/캐스9(CRISPR/Cas9) 유전자 가위 관련하여 노벨 화학상을 공동 수상하여 이 쪽 분야가 매우 주목을 받은 바 있죠. 

 

  - 게다가 코로나-19 검사를 위한 샘플 수집과 타임라인 문제들을 해결하기 위해 크리스퍼 기반의 진단 검사 개발로 이 시장을 더욱 주목받게 하고 있습니다. 크리스퍼 기반의 검사들을 통해 더욱 높은 정확성과 민감성, 빠른 탐지, 휴대성 등의 장점들을 꾀하고 있습니다. 일례로, 글래드스톤(Gladstone) 연구소의 연구원들은 지난 2020년 12월에 검사 결과 전달에 스마트폰을 사용할 수 있는 크리스퍼 기반의 진단 검사를 개발하기도 했습니다.

 

  - 위와 같은 내용과 별개로, 크리스퍼/캐스9의 기술적 발전으로 암 연구와 치료 분야에도 혁명을 불러 일으켰습니다. 이제는 여러 암과 관련된 연구들에서 많이 사용되는 주류 방법론으로 자리매김하게 된 것이죠. 또한, 2021년 3월에 미국 FDA는 겸상적혈구증(sickle cell disease)을 일으키는 유전적 결함들을 치료하기 위한 크리스퍼 기반의 유전자 치료제에 대해 임상 시험을 허가한 바 있습니다.

 

  - 더욱이, 이 분야의 기업들 사이의 경쟁도 활발히 이루어지고 있습니다. 2020년 5월엔 Merck KGaA사는 전세계적으로 26개의 크리스퍼 관련 특허를 취득하기도 했습니다. 이는 여러 biotech 기업들이 크리스퍼/캐스9 유전자 치료 기술에 더욱 집중하고 있다는 것을 보여줍니다.

 

- 크리스퍼/캐스9 기반의 유전자 치료 개발은 아직은 다소 초기 단계에 있으며 공인되지 않은 경우가 대다수입니다. 하지만 이 분야는 추후 유전자 치료제가 상업화가 시작된다면 엄청난 잠재력을 지닐 수 있습니다.

 

2. 관련 제품과 서비스 동향

  - 2020년 기준으로, 제품 부문이 전체 매출의 79.4%로 시장의 대부분을 차지했습니다. 유전자 치료 솔루션에 대해 점점 늘어나고 있는 수요는 혁신적인 도구들과 크리스퍼 유전자 편집 기술들이 있음으로 인해 해결될 수 있습니다. 게다가 특정 유전체 분열, 게놈 공학(genome engineering), 비표적효과(off-target cutting)가 줄어든 유전자 편집 등 여러 목적을 수행할 수 있는 더욱 진화된 유전자 치료제들을 사용할 수 있다는 있다는 것은 79.4%라는 점유율을 뒷받침해 줄 수 있을 것입니다.

 

  - 게다가 새로운 적용 분야들의 등장과 함께 유전자 편집 기술 기반의 R&D 투자도 더욱 늘어나고 있다는 점도 이 분야의 시장에 추동력을 더해주고 있습니다. 유전자 편집 기술이 포도덩굴이나 담배 등 여러 작물들에 도입되고 있는 것은 머지 않아 이 분야 시장의 다가올 성장을 뒷받침해줄 것으로 기대되고 있습니다. 유전자 편집 분야 시장은 많은 연구자들이 이러한 크리스퍼 기반의 제품들을 더욱 채택함에 따라 2028년까지 더욱 많은 매출을 일으킬 수 있을 것으로 전망됩니다. 한편으로, 세포주 엔지니어링 서비스(cell line engineering service)들은 크리스퍼 기반 유전자 편집 기업들에 의해 제공되는 가장 보편적인 서비스입니다. 이 기업들은 몇몇 유전자 혹은 유전자좌(유전자 자리) 특이적(locus-specific) 교정으로 다양한 크리스퍼 세포주 모델들을 조작하기 위해 이 기술을 더욱 강화하고 있습니다. 

 

3. 크리스퍼 기술의 적용

  - 2020년에 생의학 적용 부문이 이 시장을 지배했고 전체 매출의 92.8%를 차지했습니다. 생의학 몇몇 분야들에서 크리스퍼 유전자 편집 기술이 점점 더 많이 도입되면서 이 부문의 매출 향상에도 기여한 셈이죠. 이러한 생의학 분야에서 광범위한 연구가 이루어지면 이 부문을 2028년까지 더욱 끌어올릴 수 있을 것으로 전망됩니다. 더욱이, 나노 수송체(nano carrier) 도입과 더욱 개량된 전달 체계의 도입은 크리스퍼 기술의 효과성과 특이성을 더욱 강화시켰습니다. 또한 크리스퍼/캐스9 효소의 등장으로 용이하면서도 정확한 유전자 편집이 가능해졌습니다. 

 

  - 게다가 크리스퍼 기술에 혁신적인 번식 기술까지 더해지면서 농업 생산 측면에서도 괄목할 만한 발전을 보이고 있습니다. 

 

4. 최종 이용자 (End-User)

  - 2020년에 Biotech 및 주요 제약사들이 이 분야의 end user 수입 중 48.8%로 가장 큰 비중을 차지했습니다. 특히 제약사들은 인류의 질환에 대한 더 나은 생물학적 모델들을 더 짧은 시간에 만들고 또 새로운 치료 표적들을 찾아내고 효과를 검증하기 위해 크리스퍼/캐스-9 기술을 점점 더 도입하고 있는 추세입니다. 그에 따라, 크리스퍼 유전자 편집 기술 기반의 대규모 임상 파이프라인들이 존재하고 있다는 사실은 이 분야 시장의 성장을 더욱 촉진시킬 것으로 기대되고 있습니다. 

 

  - 게다가 세포 및 유전자 치료가 더욱 모멘텀을 얻게 되면서 새로운 치료법 개발을 위한 크리스퍼 기반 유전자 편집 기술 수요가 높은 상황입니다. 이 때문에 위탁연구전문기관(CRO)들이 2028년까지 상당한 성장을 할 것으로 전망됩니다. 또한 시간과 비용 절감에 초점을 맞추고 현재 크리스퍼 기술 관련해서 일어나고 있는 치열한 경쟁 또한 크리스퍼 기술에 대한 수요에 영향을 많이 끼칠 것으로 보입니다. 

 

5. 지역별 비중

  - 2020년 기준으로 북미 지역이 크리스퍼 시장 전체의 38.4% 매출 비중을 차지했습니다. 여러 바이오제약사들이 유전자 편집을 활용한 새로운 치료법 개발에 있어 R&D에 적극 투자했던 것이 주요한 이유입니다. 게다가 미국은 크리스퍼 관련하여 가장 많은 연구 내용을 발표하는 지역이기도 했습니다. 

 

  - 아시아 태평양지역에 대해 살펴보면, 이 시장은 전체 예측 기간을 통틀어서 가장 빠른 성장을 할 것으로 보입니다. 이는 해당 지역에서 유전자 편집 도구들에 대한 연구가 더욱 활발히 일어나고 또 진행 중인 임상 시험 건수들도 더욱 늘어나고 있기 때문입니다. 또한 중국이나 일본과 같은 아시아 국가들에서 크리스퍼 기술에 대한 인기가 더욱 높아지고 있다는 점도 아시아 지역에서의 급성장을 더욱 지지할 것으로 보입니다.

 

6. 주요 기업들

  - AstraZeneca

  - Addgene

  - Caribou Biosciences, Inc. (카리부 바이오사이언스)

  - CRISPR Therapeutics (크리스퍼 테라퓨틱스, CRSP)

  - Editas Medicine, Inc. (에디타스 메디신, EDIT)

  - Horizon Discovery Group plc

  - GenScript

  - Danaher Corporation

  - Intellia Therapeutics, Inc. (인텔리아 테라퓨틱스, NTLA)

  - Lonza

  - Merck KGaA

  - Takara Bio Inc.

  - Thermo Fisher Scientific, Inc.

  - Beam Therapeutics (빔 테라퓨틱스, BEAM)

  - PLANTeDIT

  - Vertex Pharmaceuticals Incorporated

  - OriGene Technologies, Inc.

 

7. 소결

  - 저 또한 유전자 편집(Gene Editing) 분야가 앞으로 더욱 빠르게 성장할 것으로 보고 있습니다. 아크 인베스트(Ark Invest)의 캐시우드 또한 차세대 테슬라와 같은 분야로 Genome(게놈) 분야를 꼽은 바 있죠. 특히 작년 코로나-19로 인해 유전자 검사/분석 혹은 유전자 편집 관련 기업들이 보유한 기술들에 대한 관심이 더욱 늘어난 것도 사실입니다. 인류의 수명 연장으로 팬데믹이나 암과 같은 질병 극복이나 건강 유지에 대한 의식이 높아진 것이죠. 4차산업혁명의 하위 분야로 AI, 클라우드, 전기차, 3D 프린팅 등 여러가지가 있겠으나 저는 그 중 헬스케어나 생명공학(Biotech)과 같은 분야들에도 특히 주목하고 있어요. 유전자 편집 관련해서도 저는 현재 빔 테라퓨틱스(BEAM) 주식을 보유하고 있죠. 앞으로도 이 분야가 성장해가는 모습을 묵묵히 지켜보려 합니다.