世界の合成生物学市場規模（2025～2033年）：種類別（オリゴヌクレオチド、酵素、クローニング技術キット、ゼノ核酸、シャーシ生物）

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合成生物学の世界市場規模は、2024年には199億1,000万米ドルとなり、2025年には236億米ドル、2033年には531億3,000万 米ドルに達すると予測されています。

合成生物学は、生物学、工学、計算科学を統合し、生物システムを設計・改変して実用化する、急速に発展している学際分野です。科学者は遺伝物質を操作することで、バイオ燃料生産、医薬品製造、農業改良などの特定の機能を果たすように生物を強化することができます。CRISPR-Cas9遺伝子編集、代謝工学、DNA合成などの技術を活用することで、合成生物学は、医療、産業、環境持続可能性といった分野にわたる革新的なソリューションの開発を可能にします。

同市場は、ゲノム工学、バイオインフォマティクス、AIを駆使したバイオエンジニアリングの進歩により、大きな成長を遂げています。バイオ医薬品、持続可能なバイオベース材料、精密医療に対する需要の高まりにより、遺伝子合成、代謝工学、無細胞システムの進歩が加速しています。さらに、政府および民間投資の増加により、バイオファウンドリーとバイオ製造能力が拡大し、大規模な応用がサポートされています。

CRISPRベースの遺伝子編集、AI主導のタンパク質設計、自動DNA合成などのイノベーションは、研究開発に変革をもたらし、生物工学をより精密でコスト効率の高いものにしています。バイオテクノロジー企業、研究機関、テクノロジー・プロバイダー間の戦略的協力関係により、合成ゲノム、人工微生物、バイオセキュリティがさらに進展しています。

2023年1月、米国立再生可能エネルギー研究所（NREL）はランザテック社、ノースウェスタン大学、イェール大学と提携し、バイオ燃料発見技術の加速を目的とした合成生物学プロジェクトを立ち上げました。ゲノム工学と機械学習を統合したこのイニシアチブは、バイオ燃料と生化学のための産業規模のカーボンネガティブ・ソリューションの開発に重点を置き、持続可能な生物製造を促進し、化石燃料への依存度を低減します。

このようなイニシアチブは、産業プロセスの脱炭素化、再生可能エネルギー、持続可能な化学生産、バイオベースの材料におけるイノベーションの推進、そして最終的により持続可能な未来の形成における合成生物学の役割を明確にするものです。

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合成生物学の世界市場規模は、2024年には199億1,000万米ドルとなり、2025年には236億米ドル、2033年には531億3,000万 米ドルに達すると予測されています。

合成生物学は、生物学、工学、計算科学を統合し、生物システムを設計・改変して実用化する、急速に発展している学際分野です。科学者は遺伝物質を操作することで、バイオ燃料生産、医薬品製造、農業改良などの特定の機能を果たすように生物を強化することができます。CRISPR-Cas9遺伝子編集、代謝工学、DNA合成などの技術を活用することで、合成生物学は、医療、産業、環境持続可能性といった分野にわたる革新的なソリューションの開発を可能にします。

同市場は、ゲノム工学、バイオインフォマティクス、AIを駆使したバイオエンジニアリングの進歩により、大きな成長を遂げています。バイオ医薬品、持続可能なバイオベース材料、精密医療に対する需要の高まりにより、遺伝子合成、代謝工学、無細胞システムの進歩が加速しています。さらに、政府および民間投資の増加により、バイオファウンドリーとバイオ製造能力が拡大し、大規模な応用がサポートされています。

CRISPRベースの遺伝子編集、AI主導のタンパク質設計、自動DNA合成などのイノベーションは、研究開発に変革をもたらし、生物工学をより精密でコスト効率の高いものにしています。バイオテクノロジー企業、研究機関、テクノロジー・プロバイダー間の戦略的協力関係により、合成ゲノム、人工微生物、バイオセキュリティがさらに進展しています。

• 2023年1月、米国立再生可能エネルギー研究所（NREL）はランザテック社、ノースウェスタン大学、イェール大学と提携し、バイオ燃料発見技術の加速を目的とした合成生物学プロジェクトを立ち上げました。ゲノム工学と機械学習を統合したこのイニシアチブは、バイオ燃料と生化学のための産業規模のカーボンネガティブ・ソリューションの開発に重点を置き、持続可能な生物製造を促進し、化石燃料への依存度を低減します。

このようなイニシアチブは、産業プロセスの脱炭素化、再生可能エネルギー、持続可能な化学生産、バイオベースの材料におけるイノベーションの推進、そして最終的により持続可能な未来の形成における合成生物学の役割を明確にするものです。

最新の市場動向

生物工学におけるAIの統合

合成生物学におけるAIの統合は、遺伝子編集、タンパク質設計、代謝工学に革命をもたらしています。AlphaFoldのようなAI搭載ツールはタンパク質の構造予測を強化し、酵素工学や創薬を改善します。同様に、AIを活用した自動化によってラボのプロセスが合理化され、研究開発コストが削減されるとともに、精密医療、バイオベース材料、持続可能なバイオ製造の進歩が加速されます。

• 例えば、キャップジェミニは2025年2月、AI主導の生成的タンパク質大規模言語モデル（pLLM）を発表しました。このモデルは、タンパク質設計データポイントを99%削減し、ヘルスケア、農業、環境科学における研究開発を大幅にスピードアップします。この特許出願中のアプローチは、生物工学の効率を高め、研究時間とコストを削減します。

合成生物学におけるAIの統合は、バイオ医薬品、持続可能性、バイオマニュファクチャリングに大きな変革をもたらし、産業全体のブレークスルーを促進するでしょう。

無細胞システムの台頭

無細胞合成生物学は、生きた細胞の外で生物学的反応を起こすことを可能にし、より迅速なプロトタイピング、生合成制御の改善、生物製造のばらつきの低減を実現します。この技術は医薬品開発、酵素生産、バイオセンサーの革新を促進し、柔軟性を高めたスケーラブルなソリューションを提供します。

• 例えば、ノースウェスタン大学は2022年3月、アメリカ陸軍と共同で、合成生物学技術を発展させるため、無細胞生物製造研究所を立ち上げました。このイニシアチブでは、軍事用と民間用の両方でオンデマンドのバイオ製品を開発し、バイオ医薬品、バイオセンサー、持続可能な材料の迅速な生産を可能にすることに重点を置いています。

無細胞システムが進化し続けるにつれて、ヘルスケアや産業用途において、より迅速で柔軟性があり、費用対効果の高いバイオ製造ソリューションが推進されるでしょう。

合成生物学市場の促進要因

計算生物学の進歩

計算生物学の急速な進歩は、ゲノム解析、タンパク質工学、代謝経路の最適化を強化することで、世界の合成生物学市場に拍車をかけています。AIを搭載したプラットフォームとバイオインフォマティクスツールは、ハイスループットなデータ処理、予測モデリング、自動化を可能にし、創薬、合成ワクチン、精密医療におけるブレークスルーを加速します。

• 例えば、MiLaboratoriesは2024年3月、大規模言語モデル（LLM）を使用して生物学的データ解析を簡素化するAI搭載の計算生物学プラットフォーム、Platforma.bioを発表しました。このイノベーションは、合成生物学、個別化医療、バイオテクノロジーの研究を強化し、発見を加速させ、データ駆動型の洞察を向上させます。

このような計算生物学のイノベーションは、ヘルスケア・バイオテクノロジー・バイオマニュファクチャリングにおける研究の効率化、拡張性、アクセス性の向上を実現し、市場を牽引しています。

政府・民間投資

政府や民間からの投資の増加は、バイオ医薬品、農業、産業バイオテクノロジーにおける技術革新を加速し、市場の拡大を促進しています。こうした財政支出は、研究開発、商業化、規制の進展を支援し、最先端の生物工学ソリューションの開発を促進します。

• 例えば、2023年1月、生体システムの設計に特化した合成生物学企業のアシモフは、生物製剤、細胞・遺伝子治療、RNAのツールとサービスを拡大するために2億ドルを調達しました。この資金調達により、バイオ医薬品の開発と生物工学の革新が加速し、市場シェアが強化されます。

このような投資は、合成生物学的ソリューションを拡大し、ヘルスケア、持続可能性、バイオ製造におけるイノベーションを可能にし、市場を牽引する上で極めて重要です。

市場阻害要因

規制上の課題

厳しい規制の枠組みが大きな障害となり、製品の承認、商業化、世界的な普及を遅らせています。FDA、EMA、EPAなどの規制機関は、ゲノム編集、人工生物、バイオベース製品に厳格な安全性、バイオセキュリティ、倫理遵守要件を課しています。これらの規制は研究開発コストと開発期間を増大させ、市場参入をより困難なものにしています。

さらに、世界的な規制の調和が取れていないため、国境を越えた事業展開が複雑化し、合成生物学のイノベーションに投資する企業に不確実性をもたらしています。遺伝子組み換え、環境リスク、倫理的配慮に対する懸念がさらに複雑さを増し、合成生物学アプリケーションの普及を制限しています。

市場機会

創薬への応用拡大

合成生物学は、AIを活用したタンパク質工学、ゲノム編集、生合成経路を通じて創薬に革命をもたらし、新規の生物製剤、抗生物質、遺伝子治療薬の開発を可能にしています。これらの技術を活用することで、製薬会社は精密医療とバイオ医薬品のイノベーションを強化し、医薬品開発をより迅速かつ費用対効果の高いものにしています。

• 例えば、ザイマーゲンは2022年1月、合成生物学プラットフォームと世界最大級のメタゲノミクス・データベースに基づく新薬探索イニシアチブを開始しました。このイニシアチブは、天然物を多様な化学物質源として活用するもので、ザイマーゲンの先端材料プログラムを補完し、バイオ医薬品と材料科学のイノベーションを推進します。

合成生物学は、創薬の迅速化、研究開発コストの削減、バイオ医薬品の進歩の強化を可能にし、精密医療と個別化医療の未来を形作るものとして、市場は大きく成長する態勢を整えています。

市場の地域別インサイト

北米合成生物学市場： 市場シェア40.1%で圧倒的な地域

北米は、強力な政府・民間投資、主要市場プレイヤーの存在、高度なバイオテクノロジーインフラにより、世界市場で主導的地位を占めています。同地域は、高い研究開発資金、ヘルスケアやバイオ医薬品への応用の増加、合成生物学の進歩を支える有利な規制の枠組みなどの恩恵を受けています。さらに、ゲノム編集技術や生物工学技術の採用が増加していることも、市場の成長に寄与しています。

• アメリカの合成生物学市場は、製造能力の拡大と遺伝子合成への投資の増加によって牽引されています。例えば、2024年5月、インテグレーテッド・ディーエヌエー・テクノロジーズ（IDT）は、アメリカのコーラルビルに25,000平方フィートの施設を開設し、合成生物学事業を拡大しました。今回の拡張は、遺伝子合成技術に対する需要の高まりと、北米が重要なハブとしての役割を担っていることを反映したものです。
• カナダの合成生物学産業は、研究開発に対する官民両部門からの投資の増加によって牽引されています。2022年10月、カナダ政府はFedDev Ontarioを通じて、オンタリオ・ジェノミクスによるBioCreateプログラムに560万米ドル以上を投資しました。このイニシアチブは、健康、食品・農業、クリーンテック分野のゲノミクス中小企業にシード資金を提供し、製品開発と市場参入を加速するための支援を行うものです。このような投資はカナダの合成生物学産業を強化し、研究の商業化と産業の成長を促進します。

アジア太平洋地域の合成生物学市場： 急成長地域

アジア太平洋地域は、バイオテクノロジー分野の拡大、政府資金の増加、バイオ医薬品と持続可能なソリューションに対する需要の高まりにより、最も速いCAGRを記録すると予想されています。合成生物学を専門とする新興企業の成長、ゲノム工学の急速な進歩、農業とヘルスケアにおける応用の拡大が、この地域の市場成長をさらに後押ししています。

• インドの合成生物学市場は、高度な診断薬やバイオテクノロジーのイノベーションの開発を支援することで牽引されています。例えば、2023年1月に合成生物学の新興企業D-NomeがAnkur CapitalとCampus Fundから150万米ドルの資金を調達しました。同社は、ゲノミクスと合成生物学を駆使して、ヒトの感染症やその他の用途のための迅速なポイントオブケア診断法の開発に注力しています。今回の投資は、インドにおけるバイオテクノロジーのイノベーションを加速させ、合成生物学主導のヘルスケアソリューションの成長を促進するものです。
• 韓国の合成生物学市場は、規制当局の支援と政府のイニシアチブによって牽引されています。例えば、韓国の科学情報通信部（MSIT）は2023年1月、合成生物学のイノベーションを促進し、バイオ製造能力を強化するため、国家合成生物学イニシアチブを立ち上げました。このイニシアチブは、国のバイオテクノロジー競争力を強化し、合成生物学の研究開発を促進し、ヘルスケア、農業、バイオ製造における産業応用を加速することを目的としています。

ヨーロッパの合成生物学市場： 研究開発が牽引する重要市場

ヨーロッパは合成生物学にとって重要な市場であり、強力な政府規制、研究主導型のイノベーション、精密医療や持続可能なバイオ製造における応用の拡大に支えられています。同地域では、学術機関とバイオテクノロジー企業の広範な協力関係が創薬、酵素生産、農業バイオテクノロジー市場を牽引しています。

• ドイツの合成生物学市場を牽引するのは、同国における合成ゲノミクスのための新たな施設の拡大です。2024年には、カール・ツァイス財団（CZS）が1,200万ユーロを出資して、ドイツに合成ゲノミクスセンターを設立しました。この施設は、AIを駆使したアプローチでDNA合成技術を発展させ、生物医学、ナノ材料、研究への応用を目的とした人工ゲノムの創出を可能にすることを目的としています。

セグメント分析

種類別

オリゴヌクレオチドセグメントは、遺伝子合成、CRISPRベースのゲノム編集、分子診断において重要な役割を果たすため、世界市場を支配しています。バイオ医薬品、合成生物学研究、診断におけるカスタムDNAおよびRNA合成の需要の高まりが成長を後押ししています。さらに、酵素DNA合成と高スループットオリゴヌクレオチド生産の進歩により、ワクチン開発、遺伝子治療、精密医療への応用が拡大し、市場でのリーダーシップが強化されています。

技術別

ゲノム編集技術は、遺伝子治療、農業バイオテクノロジー、創薬におけるCRISPR-Cas9、TALEN、ZFNの広範な採用が市場を牽引。精密医療、合成生物学、バイオ医薬品生産における役割は、その優位性を強化しています。塩基編集技術やプライム編集技術の進歩によりゲノム改変精度が向上し、遺伝子疾患治療や次世代治療薬への応用の可能性が拡大し、市場の持続的成長が確実なものとなっています。

エンドユーザー別

バイオテクノロジーおよび製薬企業が市場の最大シェアを占めており、これは合成生物学主導の創薬、生物製剤の生産、個別化医療への投資の増加によるものです。細胞・遺伝子治療、ワクチン開発、バイオ製造の利用が拡大していることが、同市場の存在感を高めています。さらに、合成生物学のワークフローにおけるAIと自動化の統合は、医薬品開発を加速し、生産プロセスを最適化し、精密医療の進歩を強化し、その優位性をさらに強固なものにしています。

各社の市場シェア

合成生物学業界の主要企業は、市場での存在感を高めるため、戦略的提携、製品承認、買収、革新的な製品の上市を積極的に採用しています。各社はバイオテクノロジー企業、研究機関、製薬大手とパートナーシップを結び、研究開発と商業化を加速させています。

イチョウ・バイオワークス 世界の合成生物学市場における新興プレーヤー

Ginkgo Bioworksは、細胞プログラミングとバイオエンジニアリングに特化した合成生物学のリーディングカンパニーで、バイオ医薬品、農業、産業バイオテクノロジーなど、さまざまな業界に高度な生物設計とバイオファブリケーションサービスを提供しています。同社は、AIを駆使したバイオインフォマティクス、ハイスループット自動化、ゲノムエンジニアリングを活用し、創薬、持続可能な材料、バイオベース製造などの用途に向けた人工微生物を開発しています。

イチョウ・バイオワークスの最近の動向：

• 2024年5月、Ginkgo Bioworksは日本の大手商社である双日と、日本のバイオエコノミーにおける合成生物学の利用を拡大するための貿易協定を締結しました。この提携を通じて、イチョウは自社の細胞プログラミング・プラットフォームを活用し、持続可能なバイオ製造の支援と、日本の主要企業との協力による環境に優しい生産プロセスの開発を目指します。

合成生物学市場の主要企業一覧

1. Bota Biosciences
2. Codexis, Inc.
3. Creative Biogene
4. Ginkgo Bioworks
5. Illumina, Inc.
6. Merck KGaA
7. Twist Bioscience.
8. Eurofins Scientific
9. Novozymes A/S
10. Scarab Genomics, Llc
11. Synthego
12. Viridos
13. Thermo Fisher Scientific, Inc.
14. MiLaboratories Inc
15. Asimov, Inc.

最近の動向

• 2025年3月- 著名な遺伝学者ジョージ・チャーチが設立した合成生物学企業のGROバイオサイエンシズ(GRObio)は、6,000万ドルのシリーズB資金調達ラウンドを獲得してから約半年が経過し、現在戦略的選択肢を模索しています。今回の決定は、大幅な人員削減を含む大幅な組織再編の中で下されたものです。

アナリストの見解

当社のアナリストによると、市場はゲノム編集の進歩、AIを活用したバイオエンジニアリング、バイオファウンドリーへの投資の増加によって力強い成長軌道に乗っています。無細胞システム、代謝工学、遺伝子合成の採用が増加しており、バイオ医薬品、農業、産業バイオテクノロジーへの応用が拡大しています。

このような有望な見通しにもかかわらず、世界の合成生物学市場は、厳しい規制の枠組み、遺伝子組み換えをめぐる倫理的懸念、バイオセーフティに関するリスクなど、注目すべき課題に直面しています。世界的な規制の調和が取れていないことが商業化をさらに複雑にし、製品の承認や市場参入を遅らせています。

しかし、現在進行中のAIと機械学習の進歩は、タンパク質設計、代謝経路、創薬を最適化し、効率性と拡張性を向上させることで、これらの課題の一部を軽減しています。継続的な研究開発努力と共同研究により、同市場は障壁を克服し、ヘルスケア、持続可能性、バイオマニュファクチャリングを再定義しようとしています。

合成生物学市場のセグメンテーション

種類別（2021-2033年）

• オリゴヌクレオチド
• 酵素
• クローニング技術キット
• ゼノ核酸
• シャーシ生物

技術別 (2021-2033)

• ゲノム編集技術
• バイオプロセス技術
• ポリマー連鎖反応技術
• その他

エンドユーザー別（2021-2033年）

• バイオテクノロジー・製薬企業
• 学術・研究機関
• その他

エグゼクティブサマリー

調査範囲とセグメンテーション

市場機会評価

市場動向

市場評価

規制の枠組み

ESG動向

合成生物学の世界市場規模分析

1. 合成生物学の世界市場紹介
2. 種類別
   1. タイプ別
      1. 種類別 金額別
   2. オリゴヌクレオチド
      1. 金額別
   3. 酵素
      1. 金額別
   4. クローニング技術キット
      1. 価格別
   5. 異種核酸
      1. 価格別
   6. シャーシ
      1. 価値別
3. 技術別
   1. はじめに
      1. 価値別技術
   2. ゲノム編集技術
      1. 価値別
   3. バイオプロセス技術
      1. 価値別
   4. ポリマー連鎖反応技術
      1. 価値別
   5. その他
      1. 金額別
4. エンドユーザー別
   1. 製品紹介
      1. 金額別エンドユーザー
   2. バイオテクノロジーおよび製薬会社
      1. 金額別
   3. 学術・研究機関
      1. 金額別
   4. その他
      1. 金額別

北米市場の分析

ヨーロッパの市場分析

アジア太平洋市場の分析

中東・アフリカ市場の分析

ラタム市場の分析

競争環境

市場プレイヤーの評価

調査方法

付録

免責事項

 

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