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市場調査レポート
商品コード
1610999
DNAメチル化検出技術の世界市場 (2024~2031年)Global DNA Methylation Detection Technology Market 2024-2031 |
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カスタマイズ可能
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DNAメチル化検出技術の世界市場 (2024~2031年) |
出版日: 2024年11月21日
発行: Orion Market Research
ページ情報: 英文 190 Pages
納期: 2~3営業日
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DNAメチル化検出技術の市場規模、シェア、動向分析レポート:製品別 (消耗品、機器、ソフトウェア)、技術別 (ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR)、マイクロアレイ、シーケンス)、用途別 (トランスレーショナルリサーチ、診断手順)、エンドユーザー別 (CRO、研究所・学術研究室、バイオ医薬品・バイオテクノロジー企業) 予測期間 (2024-2031年)
DNAメチル化検出技術市場は、予測期間 (2024-2031年) にCAGR 10.3%の大幅な成長が見込まれます。市場成長の背景には、バイオテクノロジーおよび製薬業界における新興企業の増加、学術機関間のパートナーシップの拡大、ツール、ソフトウェア、消耗品の種類増加によるエピジェネティックバイオマーカーとしてのDNAメチル化検出技術の利用の拡大があります。米国国立生物工学情報センター (NCBI) によると、2023年9月、個人の食生活と生活習慣ががんの病因に大きく影響するといいます。研究によると、米国におけるがん関連死亡の30.0%以上は食生活が原因である可能性が示唆されています。ゲノム上の全CpG部位の約70.0%~80.0%がメチル化され、この修飾は多様なゲノム領域に分布していることが観察されています。
市場力学
重亜硫酸塩治療に基づく技術への需要の増加
重亜硫酸塩処理は、5-メチルシトシンと非メチル化塩基を分類するために広く使用されている効果的な方法の一つです。ゲノムDNAを重亜硫酸ナトリウムにさらすと、非メチル化シトシン (C) が脱アミノ化され、ウラシル (U) に変換されるが、メチル化シトシンはそのまま残ります。ウラシルはポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) によって最終的にチミン (T) に変換されます。その結果、遺伝子のメチル化情報が配列情報に伝達されます。配列の変化により、融点 (温度) や特異的な同定相互作用などの遺伝子の特徴が変化します。これらの特徴の違いがDNAメチル化解析の基礎となります。
次世代シーケンシング (NGS) の採用の高まり
Whole-Genome Bisulfite Sequencing (WGBS) やReduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS) などのNGSベースのDNAメチル化解析法は、1塩基の分解能で包括的なメチル化プロファイルを提供する能力により、より広まりつつあります。アレイベースの技術と比較して、NGSは短期間 (1日から数日) で深い配列決定を可能にし、リード (50から400ヌクレオチドの範囲) として知られる数十億の短いDNAサンプルを生成し、ヒトゲノム内の可能性のあるすべてのメチル化部位をよりよくカバーします。
市場セグメンテーション
ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) が最大市場シェアを占めると予測
成長を支える主な要因としては、遺伝子特異的にDNAメチル化を調査するために頻繁に採用されるPCRベースの技術が挙げられます。ビスルファイトシークエンシング、メチル化特異的PCR、メチル化感受性高分解能融解PCR、リアルタイムPCRベースのMethyLightは、この技術のいくつかのバリエーションです。主要企業は、遺伝性疾患治療をサポートする新たな革新的ソリューションをバイオ医薬品の顧客に提供します。例えば、2023年1月、QIAGENとHelixは、NGSとPCR技術を使用して遺伝性疾患における次世代シーケンサーコンパニオン診断を推進するための独占的パートナーシップを開始しました。さらに、このパートナーシップは、QIAGENのバイオファーマとの関係、NGS能力、世界な規制に関する専門知識を活用したHelix (R) Laboratory Platformを活用するものです。神経変性疾患、心血管疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患など、世界的に数億人が罹患している健康負荷に対処します。
診断処置が大きな市場シェアを占める
このセグメントの成長を支える要因には、疾患に関連するDNAメチル化領域 (DMR) の差異を、全ゲノムバイサルファイトシーケンス (WGBS) やマイクロアレイベースの技術 (Illumina 850Kアレイなど) を含む偏りのない方法で同定することができ、診断マーカーとして臨床的に使用できることなどがあります。メチル化プラットフォームをさらに活用し、がんの予後、微小残存病変、再発のモニタリング、バイオマーカー探索のためのRUO (Research Use Only) 技術ソリューションを導入する主要企業。この新しい技術ソリューションは、固形がん研究にも使用できる汎用性があり、カスタム分類器の開発など、特定の使用事例において性能を向上させるためにカスタマイズすることができます。例えば、2023年1月、GRAILは診断後のがん研究を加速する最先端のメチル化ベースのソリューションを発表しました。この新しい技術ソリューションは、GRAIL独自の標的メチル化プラットフォームを使用して、末梢血から分離した無細胞DNA (cfDNA) を分析し、がんシグナルを調べるものです。潜在的な使用事例としては、予後予測、微小残存病変の検出、研究における様々ながん種の再発モニタリングなどが挙げられます。
DNAメチル化検出技術の世界市場は、北米 (米国、カナダ)、欧州 (英国、イタリア、スペイン、ドイツ、フランス、その他欧州地域)、アジア太平洋地域 (インド、中国、日本、韓国、その他アジア太平洋地域)、世界のその他の地域 (中東とアフリカ、中南米) を含む地域別にさらに細分化されます。
欧州におけるDNAメチル化検出技術の需要拡大
この地域の成長は、食事、ホルモン、ストレス、薬物、環境化学物質への曝露などの環境要因に影響されるDNAメチル化の増加に起因しています。さらに、いくつかの神経精神疾患 (統合失調症、うつ病、ADHD)、神経発達障害 (レット症候群)、神経変性疾患 (アルツハイマー病)、認知障害を含むヒト神経疾患などのDNAメチル化に基づく疾患の増加が、DNAメチル化検出技術の需要を促進しています。CORDIS-EUによると、2023年6月、欧州では5,000万人から7,500万人の子供と成人が早期発症の神経発達疾患に苦しんでいます。
北米が主要市場シェアを占める
北米は、Agilent Technologies, Inc.、Bio-Rad Laboratories, Inc.、Illumina, Inc.、Thermo Fisher Scientific Inc.などのDNAメチル化検出技術を提供する企業の存在により、大きなシェアを占めています。市場成長の背景には、検出技術や分析プラットフォームの改良に加え、DNAメチル化が様々な生物学的プロセスや疾患において果たす機能に対する認識の高まりがあります。DNAメチル化プロファイリングは、4つの疾患グループの確実な下位分類を可能にし、DNAメチル化バイオマーカーの追加は、疾患リスクの層別化を大幅に強化することができます。例えば2024年6月、DNAシーケンシングおよびアレイベース技術のIllumina Inc.は、次世代シーケンシングデータの解析のために、Illumina Connected Softwareポートフォリオの一部であるDRAGEN'"ソフトウェアの最新バージョンであるDRAGENT" v4.3を発表しました。その他の改良点として、RNA精度の向上、ロスレスORA (Original Read Archive) 圧縮機能の拡張があり、ヒトメチル化データおよび非ヒトデータを高い圧縮率でサポートできるようになりました。
DNAメチル化検出技術市場に参入している主要企業には、Agilent Technologies, Inc.、Bio-Rad Laboratories, Inc.、Illumina, Inc.、QIAGEN N.V.、Thermo Fisher Scientific Inc.などがあります。市場競争力を維持するため、各社は提携、合併、買収などの戦略を適用し、事業拡大や製品開発にますます力を注いでいます。
近年の動向
DNA Methylation Detection Technology Market Size, Share & Trends Analysis Report by Product (Consumables, Instruments and Software), by Technology (Polymerase Chain Reaction (PCR), Microarray and Sequencing), by Application (Translational Research and Diagnostic Procedure), and by End-Users (Contract Research Organization (CRO), Research and Academic Laboratories and Biopharmaceutical and Biotech Companies) Forecast Period (2024-2031)
DNA methylation detection technology market is anticipated to grow at a significant CAGR of 10.3% during the forecast period (2024-2031). The market growth is attributed to increasing emerging startups in the biotechnology and pharmaceutical industries, growing partnerships between academic institutions, and growing use of DNA methylation detection technology as epigenetic biomarkers with an increasing range of tools, software, and consumables. According to the National Center for Biotechnology Information (NCBI), in September 2023, an individual's diet and lifestyle significantly influence cancer etiology. Studies suggest that dietary habits may contribute to over 30.0% of cancer-related mortalities in the US. It has been observed that around 70.0%-80.0% of all CpG sites in the genome undergo methylation, and this modification is distributed across diverse genomic regions.
Market Dynamics
Increasing Demand for Techniques Based on Bisulfite Treatment
Bisulfite treatment is one of the widely used and effective methods for categorizing 5-methyl cytosine and nonmethylated bases. Exposing the genomic DNA to sodium bisulfite induces nonmethylated cytosine (C) deamination and converts it to uracil (U), while the methylated cytosine remains intact. Uracil is finally converted to thymine (T) following the Polymerase Chain Reaction (PCR). As a result, the gene methylation information is transmitted to the sequence information. The gene features, such as melting point (temperature) and specific identification interactions, change owing to the sequence changes. The differences between these features form the basis of the DNA methylation analysis.
Growing Adoption of Next-Generation Sequencing (NGS)
NGS-based methods for DNA methylation analysis, such as Whole-Genome Bisulfite Sequencing (WGBS) and Reduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS), are growing more widespread owing to their ability to provide comprehensive methylation profiles at single-base resolution. Compared to array-based technologies, NGS made possible deep sequencing in a short time (from one to a few days), producing billions of short DNA samples known as reads (ranging from 50-400 nucleotides) and providing better coverage of all possible methylation sites in the human genome.
Market Segmentation
Polymerase Chain Reaction (PCR) is projected to hold the Largest Market Share
The primary factors supporting the growth include PCR-based techniques, which are frequently employed to investigate DNA methylation on a gene-specific basis. Bisulfite sequencing, methylation-specific PCR, methylation-sensitive high-resolution melting PCR, and real-time PCR-based MethyLight are some variations of this technique. The key players bring a new innovative solution to biopharmaceutical customers in support of hereditary disease therapies. For instance, in January 2023, QIAGEN and Helix launched an exclusive partnership to advance next-generation sequencing companion diagnostics in hereditary diseases using NGS and PCR technologies. Additionally, the partnership to leverage the Helix(R) Laboratory Platform powered by QIAGEN's biopharma relationships, NGS capabilities, and global regulatory expertise. Addressing health burdens in neurodegenerative diseases, cardiovascular diseases, and auto-immune and inflammatory diseases that affect hundreds of millions globally.
Diagnostic Procedure to Hold a Considerable Market Share
The factors supporting segment growth include differential DNA Methylation Regions (DMRs) associated with disease can be identified in an unbiased manner including Whole-Genome Bisulfite Sequencing (WGBS) and microarray-based techniques (such as Illumina 850K array), which can be clinically used as diagnostic markers. To further leverage the methylation platform and major key players introducing Research Use Only (RUO) technology solution for cancer prognosis, minimal residual disease and recurrence monitoring and biomarker discovery. The new technology solution has the versatility to be used in solid tumor research and can be customized to improve performance in specific use cases, including custom classifier development. For instance, in January 2023, GRAIL introduced a state-of-the-art methylation-based solution to accelerate cancer research in the post-diagnosis setting. The new technology solution uses GRAIL's proprietary targeted methylation platform to analyze cell-free DNA (cfDNA) isolated from peripheral blood for cancer signal interrogation. Potential research use cases include prognosis, minimal residual disease detection, and recurrence monitoring across different cancer types in research studies.
The global DNA methylation detection technology market is further segmented based on geography including North America (the US, and Canada), Europe (the UK, Italy, Spain, Germany, France, and the Rest of Europe), Asia-Pacific (India, China, Japan, South Korea, and Rest of Asia-Pacific), and the Rest of the World (the Middle East & Africa, and Latin America).
Growing Demand for DNA Methylation Detection Technology in Europe
The regional growth is attributed to the increasing DNA methylation influenced by environmental factors such as diet, hormones, stress, drugs, or exposure to environmental chemicals. Additionally, increasing DNA methylation-based diseases such as human neurological diseases, including several neuropsychiatric illnesses (schizophrenia, depression, ADHD), neurodevelopmental disorder (Rett syndrome), neurodegenerative disease (Alzheimer's disease), and cognitive impairment drive the demand for DNA methylation detection technology. According to the CORDIS-EU, in June 2023, between 50 to 75 million children and adults in Europe suffer from early onset neurodevelopmental conditions.
North America Holds Major Market Share
North America holds a significant share owing to the presence of DNA Methylation Detection Technology offering companies such as Agilent Technologies, Inc., Bio-Rad Laboratories, Inc., Illumina, Inc., Thermo Fisher Scientific Inc., and others. The market growth is attributed to the improvements in detection techniques and analytical platforms as well as increasing awareness of the function that DNA methylation plays in a variety of biological processes and disorders that drive the growth of the market. DNA methylation profiling allows for the robust sub-classification of four disease groupings, and the addition of DNA methylation biomarkers can greatly enhance disease-risk stratification. For instance, in June 2024, Illumina Inc., in DNA sequencing and array-based technologies, introduced DRAGENT" v4.3, the latest version of its DRAGEN'" software, part of the Illumina Connected Software portfolio, for analysis of next-generation sequencing data. Other advancements include RNA accuracy improvements and the extension of lossless Original Read Archive (ORA) compression functionality, which can now support human methylation data and nonhuman data with a high compression ratio.
The major companies serving the DNA methylation detection technology market include Agilent Technologies, Inc., Bio-Rad Laboratories, Inc., Illumina, Inc., QIAGEN N.V., and Thermo Fisher Scientific Inc. among others. The market players are increasingly focusing on business expansion and product development by applying strategies such as collaborations, mergers and acquisitions to stay competitive in the market.
Recent Developments