市場調査レポート

バイオプリザベーション市場の市場規模と展望、2025-2033年

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## バイオプリザベーション世界市場の詳細分析:成長の軌跡、主要動向、課題、そして未来

### 概要と市場規模

世界の**バイオプリザベーション**市場は、2024年に34.7億米ドルの規模に達し、2025年には44.6億米ドルに成長すると予測されています。その後、2033年までに331.4億米ドルという驚異的な規模に拡大し、予測期間(2025年~2033年)において年平均成長率(CAGR)28.5%を記録すると見込まれています。この目覚ましい成長は、主に慢性疾患の有病率増加が世界的な**バイオプリザベーション**市場のシェアを押し上げることに起因しています。

**バイオプリザベーション**とは、生物学的サンプル、細胞、組織、または臓器の完全性、生存能力、および機能を長期にわたって維持するために安定化させる技術の総称です。この保存技術は、バイオバンキング、創薬、再生医療、臓器移植など、科学、医学、バイオテクノロジーの多岐にわたる応用において極めて重要です。**バイオプリザベーション**の手順には、通常、極低温(凍結保存)、化学添加剤(凍結保護剤)、または制御された環境(低体温保存)などの特殊な保存設定が用いられ、これらによって劣化、細胞死、微生物汚染を防ぎます。

### 成長要因

**バイオプリザベーション**市場の成長を牽引する主要な要因は多岐にわたり、相互に関連しています。

1. **個別化医療への関心の高まり:**
個々の患者に合わせた治療法を提供する個別化医療への国民の関心が高まっていることが、市場の主要な推進力となっています。個別化医療は、患者の遺伝子情報や生物学的特性に基づいて最適な治療戦略を立てるため、高品質で安定的に保存された生物学的サンプルが不可欠です。これにより、診断、治療法の開発、薬剤応答の予測などがより精密に行えるようになります。

2. **ライフサイエンス、バイオテクノロジー、ヘルスケア分野における研究開発投資の拡大:**
政府、学術機関、民間組織は、ライフサイエンス、バイオテクノロジー、ヘルスケア分野における研究開発(R&D)活動への支出を拡大しています。これらの投資は、新しい治療法の発見、疾患メカニズムの解明、診断ツールの開発を目的としており、その過程で大量の生物学的サンプルの収集と長期保存が必要となります。このR&D活動の活発化が、**バイオプリザベーション**技術の需要を直接的に押し上げています。

3. **希少疾患および遺伝子異常に関する知識と理解の深化:**
希少疾患や遺伝子異常に対する人々の知識と理解が深まるにつれて、それらの疾患に罹患した患者からの生物学的サンプルを保存する必要性が高まっています。これらのサンプルを収集し、長期保存することで、疾患の原因を解明し、診断法を開発し、個別化された治療法の開発を加速させることが可能となり、世界的な医療ニーズに応えています。

4. **技術革新:**
改良された凍結保護剤、自動化システム、および強化された保存プロトコルの開発は、**バイオプリザベーション**の能力と応用範囲を広げています。
* **改良された凍結保護剤:** 細胞毒性を低減しつつ、凍結・融解時の細胞損傷を最小限に抑える新たな凍結保護剤が開発されています。これにより、保存後の細胞の生存率と機能性が向上します。
* **自動化システム:** サンプルの準備、在庫管理、検索を自動化するシステムは、効率性を向上させ、人為的エラーを削減し、サンプルの完全性を確保します。これにより、大規模なバイオバンク運営が可能になります。
* **強化された保存プロトコル:** 最適な冷却速度、保存温度、融解方法など、より効果的な保存プロトコルが確立されることで、保存された生物学的材料の効率性、信頼性、安全性が向上し、市場の活況を呈しています。

5. **バイオバンクの重要性の高まり:**
バイオバンクは、研究、臨床試験、人口統計学的研究において生物学的検体を保存および管理するための不可欠な施設です。
* **大規模バイオバンクの例:** 英国バイオバンクは、50万人以上の人々の生物学的サンプルと健康データを含む世界最大級の人口ベースのバイオバンクの一つです。研究者はこのデータを利用して、異なる集団における人間の健康と疾患に影響を与える遺伝的要因と環境的要因を調査しています。同様に、米国のAll of Us Research Programは、精密医療研究を加速し、医療アウトカムを改善するために、100万人以上の人々から健康データと生体試料を収集することを目指しています。
* **新規参入企業の台頭:** 新規参入企業は、バイオバンキング業務を最適化し、プロセスをより効率的かつ生産的にするためのソリューション提供に注力しています。例えば、2022年に設立された生物医学技術スタートアップのUpkaraは、2023年5月にシリーズA資金調達で900万米ドルを調達したことを発表しました。同社はこの資金を**バイオプリザベーション**技術の商業化と市場投入に活用する予定です。

6. **オミクス技術の利用拡大:**
ゲノミクス、プロテオミクス、メタボロミクスなどのオミクス技術の利用拡大は、バイオバンクに保管されている高品質な生体試料の需要を増加させています。研究者は、大規模なゲノム研究、バイオマーカーの特定、およびトランスレーショナルリサーチプロジェクトのためにバイオバンクのサンプルを利用しています。バイオバンクから入手可能な特性が明確にされた生体試料は、科学的発見を促進し、新しい診断法と治療法の開発を支援します。

### 阻害要因

市場の成長を抑制するいくつかの重要な課題も存在します。

1. **高額な初期費用と運用費用:**
**バイオプリザベーション**システムは、高度な機器、専門施設、および消耗品を必要とすることが多く、その結果、多額の初期費用と運用費用が発生します。
* **機器費用:** 超低温(ULT)フリーザー(実験用フリーザーとも呼ばれる)は、ブランドやサイズによって7,000米ドルから35,000米ドルの範囲で価格が変動します。一般的な縦型機械式ULTフリーザーの年間運用コストは、750米ドルから1,000米ドルです。これらの高額な機器費用は、**バイオプリザベーション**インフラに投資する企業にとって財政的な障壁となる可能性があります。
* **継続的な費用:** 機器費用に加えて、バイオバンクや研究機関は、施設の維持管理、エネルギー消費、消耗品、従業員の給与などの継続的な費用を負担します。特殊な保存容器、凍結保護剤、品質管理試薬、サンプルモニタリングシステムなどの必要性も運用コストを増加させます。
* **コンプライアンス費用:** 規制要件、認定基準、および品質保証方法への準拠は、バイオバンクや研究機関にさらなる費用を発生させます。従業員のトレーニング、文書作成、監査準備、および規制当局への申請には財政的なコストがかかります。

2. **バイオバンクの設立・運営コストの事例:**
小規模なバイオリポジトリ(50,000個の生体試料を保存)の場合、初年度の設立費用は300万米ドルから500万米ドルに達することがあります。NCBIによると、人口ベースのバイオバンクの初期費用は250万米ドルから2億1200万米ドルの範囲です。2017年のフランスとオランダの45のバイオバンクの評価では、バイオバンクの年間運営費用は20万ユーロから80万ユーロの範囲で、平均40万ユーロ/年とされており、これには研究費用は含まれていません。これらの財政的負担は、特にリソースが限られた地域や新興地域において、**バイオプリザベーション**手法の利用を制限する可能性があります。

### 機会

**バイオプリザベーション**市場には、特に細胞・遺伝子治療分野の劇的な進展によって、大きな成長機会が広がっています。

1. **細胞・遺伝子治療(CGT)の飛躍的な発展:**
細胞・遺伝子治療は近年劇的に拡大しており、複数の臨床的成功と規制当局の承認を得ています。
* **CAR T細胞治療の成功:** 血液がんに対するキメラ抗原受容体(CAR)T細胞治療法の発見と商業化は、特筆すべき例です。2023年4月時点で、6種類のCAR T細胞治療が承認されています。多発性骨髄腫治療のための3番目のCAR-T細胞製品であるCT103Aは、2023年6月に国家医療製品管理局によって承認されました。さらに、2024年4月には、FDAが多発性骨髄腫治療薬としてcilia-cel (Carvykti™) とide-cel (Abecma®) を承認しました。また、2023年後半には、インド初のCAR T細胞治療薬であるNexCAR19が承認されました。これはIITボンベイとタタ記念センターの共同開発により、がん細胞マーカーであるCD19タンパク質を持つがん細胞を標的とするものです。
* **CGT候補薬のパイプラインの増加:** 細胞・遺伝子治療候補薬のパイプラインの増加は、この治療領域への関心と投資の拡大を示しています。2023年1月時点で、細胞・遺伝子治療に関する臨床試験は2,000件を超え、そのうち200件が第III相にあります。Alliance for Regenerative Medicineは、2023年までに米国および欧州で少なくとも10種類の新しい細胞・遺伝子治療製品が承認されると予測しており、これには5種類の細胞治療薬、4種類の遺伝子治療薬、1種類の遺伝子編集治療薬が含まれます。これらの研究には、異なる細胞タイプ(例:T細胞、幹細胞)を標的とし、さまざまな遺伝子編集および送達技術を使用する治験薬が含まれています。
* **FDAによる新規承認:** 米国食品医薬品局(FDA)は、2023年に7つの革新的な細胞・遺伝子治療法を承認しました。例えば、2023年4月17日に承認されたOmidubicelは、血液悪性腫瘍の幹細胞移植を受ける12歳以上の患者の感染リスクを低減する同種細胞治療薬です。これは、患者特異的なヒト同種臍帯血由来幹細胞の単回静脈内注入として投与されます。同様に、2023年12月8日に承認されたLyfgeniaは、血管閉塞エピソードの既往歴がある12歳以上の鎌状赤血球症患者向けの細胞ベースの遺伝子治療薬です。これは、患者自身の血液幹細胞を遺伝子改変してHbAT87Qを生成し、鎌状化と血流閉塞のリスクを低減する遺伝子治療由来ヘモグロビンを作成します。

2. **CGTにおけるバイオプリザベーションの不可欠な役割:**
細胞・遺伝子治療分野の進展に伴い、**バイオプリザベーション**手法は、世界中の患者に対する細胞・遺伝子ベースの治療の有効性、安全性、およびアクセス可能性を保証する上でますます重要になります。細胞や遺伝子治療薬は、その製造プロセスが複雑であり、生細胞の生存能力と機能性を維持する必要があるため、厳密な保存条件が求められます。**バイオプリザベーション**は、細胞の収集から加工、そして患者への投与に至るまでのサプライチェーン全体で、製品の品質と有効性を維持するために不可欠な技術となっています。これにより、治療薬のオフザシェルフ化や、より広範な地域への供給が可能となり、患者アクセスを大幅に改善する潜在力を持っています。

### セグメント分析

**バイオプリザベーション**市場は、製品と用途によって詳細に分類されます。

#### 製品別

1. **機器(Equipment)**
2023年には、機器セグメントが市場全体の70%を占め、最大の市場シェアを獲得しました。これは、幹細胞、DNA、血漿、組織培養などを保存するためのバイオバンキングの需要が増加していることに起因します。**バイオプリザベーション**機器は、生物学的サンプルを保存、処理、および管理するために使用される一連の装置とツールを指します。これには、以下のものが含まれます。
* **超低温フリーザー:** サンプルを-80°C以下、あるいは-150°C以下で保存し、長期保存を保証します。これらのフリーザーは、細胞株、核酸、タンパク質などの安定性を維持するために不可欠です。
* **極低温貯蔵タンク:** 液体窒素またはその他の凍結保護剤を使用して、サンプルを極低温で長期間保存します。特に大規模な細胞バンクや組織バンクで利用されます。
* **自動サンプル処理システム:** サンプルの準備、在庫管理、検索を簡素化し、効率性と完全性を向上させます。これにより、人為的ミスを減らし、スループットを高めることができます。
* **解凍装置:** 凍結保存された材料を迅速かつ制御された方法で解凍し、細胞損傷を最小限に抑えます。解凍速度と温度の正確な制御は、細胞の生存率を最大化するために重要です。
これらの機器は、大容量の保存能力と比較的低いメンテナンスコストという利点があり、市場の成長を牽引すると予測されています。

2. **培地(Media)**
培地セグメントは、**バイオプリザベーション**プロセスに不可欠な要素であるため、拡大する潜在力を持っています。**バイオプリザベーション**培地は、保存および輸送中に細胞、組織、臓器を保護するために特別に調合されたものです。これらの培地には、以下の成分が含まれています。
* **凍結保護剤:** 氷晶形成、浸透圧ストレス、および細胞損傷を凍結および融解中に軽減します。DMSOやグリセロールなどが代表的です。
* **抗酸化剤:** 細胞が酸化ストレスによって損傷するのを防ぎます。
* **浸透圧調整剤:** 細胞内外の浸透圧バランスを維持し、細胞の破裂や萎縮を防ぎます。
* **緩衝成分:** pHを安定させ、細胞の最適な生理学的状態を維持します。
これらの培地は、細胞の生存能力と機能性を維持するために不可欠です。また、研究者が研究データや分析にアクセスし、共有できるような機能や詳細を提供する培地関連アプリケーション(データ管理プラットフォームなど)も、健康問題の調査、診断、監視、治療能力を高めることで、市場の拡大を促進すると期待されています。

#### 用途別

1. **バイオバンキング(Biobanking)**
バイオバンキングは、世界の市場を支配し、全体の75%を占めました。バイオバンキングとは、研究、臨床試験、人口統計学的研究のために、血液、血清、血漿、組織、遺伝子材料などの生物学的検体を収集、処理、保存、配布することです。バイオバンクは、幅広いヒトサンプルとデータを保存しており、研究者が疾患の分子経路を研究し、バイオマーカーを特定し、新しい診断法と治療法を開発することを可能にします。
* **バイオプリザベーションの役割:** **バイオプリザベーション**技術は、バイオバンクのサンプルの長期的な安定性と完全性を保証し、その分子シグネチャーと臨床的有用性を維持します。
* **多様な目的:** バイオバンクは、がん研究、薬理ゲノミクス(個々の遺伝子構成に基づく薬剤応答の予測)、疫学、個別化医療など、さまざまな目的に役立っています。
* **拡大する分野:** 幹細胞保存、精子・卵子バンク、動物における生殖補助医療なども人気が高まっています。製薬企業は、組織保存のためにバイオバンクや病院と協力しています。

2. **再生医療(Regenerative Medicine)**
再生医療セグメントは、予測期間においてより高いCAGRで成長すると予測されています。これは、技術的に高度なバイオ保存技術への需要が高まっているためです。再生医療において、**バイオプリザベーション**は、治療用途に使用される細胞、組織、およびバイオエンジニアリング構造を保存する上で非常に重要です。幹細胞、前駆細胞、および組織工学的に作製されたグラフトは、再生医療において、その生存能力、機能性、および効力を保証するために制御された条件下で保存されます。これらの保存された材料は、細胞ベースの治療法、組織工学、および臓器再生に有用です。さらに、特定の保存手順の導入が、今後数年間でこのカテゴリーの成長を促進すると予測されています。

### 地域分析

世界の**バイオプリザベーション**市場は、地域によって異なる成長パターンと主要な推進要因を示しています。

1. **北米**
北米は、世界の**バイオプリザベーション**市場において最大のシェアを占めており、市場全体の40%の収益を生み出しました。予測期間中、年平均成長率(CAGR)28.2%で成長すると推定されています。
* **主要な推進要因:** 北米市場は、研究機関、病理センター、病院全体で、血液、パラフィン包埋または凍結腫瘍生体試料を含む固形組織検体、およびその他の組織(末梢血細胞、骨髄、幹細胞由来の臍帯血およびその派生物など)の保存需要が増加していることが主な推進力となっています。
* **政府投資:** 創薬への政府投資の増加は、細胞、組織、臓器の体外保存(保管、出荷、輸送目的)における**バイオプリザベーション**の有用性を高めると期待されています。例えば、カナダ政府は、幹細胞および再生医療研究を促進するために、本年度および今後3年間で幹細胞ネットワークに4500万米ドルを資金提供しました。このような支出は、この地域における**バイオプリザベーション**の有用性と需要を高め、予測期間中の市場拡大を推進すると予想されます。
* **技術開発と企業活動:** 技術開発、製品承認の増加、主要企業による提携や買収も市場拡大に貢献しています。例えば、医療機器メーカーであるOriGen Biomedical Inc.は、2022年2月に米国および欧州でCryoStore FLEX Freezing Bagを導入しました。CryoStore FLEX Bagは、血液成分の凍結保存を目的としており、少量投与ソリューションのための多室型柔軟性を提供します。

2. **アジア太平洋地域**
アジア太平洋地域は、予測期間中に年平均成長率(CAGR)28.8%で最も高い成長を示すと予想されています。これは、バイオバンキング技術とサービスへの資金援助の増加、および**バイオプリザベーション**手法に基づく提携と協力の拡大によるものです。
* **慢性疾患の有病率増加:** 2023年1月に発表されたインドの縦断的加齢研究(LASI)に基づく調査によると、インドの高齢者の32.1%が複数の疾患を抱えており、30.3%が単一の疾患を抱えています。この国における慢性疾患の有病率の増加は、将来的にこの地域の**バイオプリザベーション**産業を成長させるでしょう。
* **インフラ整備:** 病院利用の増加と新しいバイオバンクの大規模な建設が、**バイオプリザベーション**市場の拡大を推進しています。

3. **ヨーロッパ**
ヨーロッパは、予測期間中、市場で最も魅力的な地域となる可能性が高いです。ドイツは、バイオバンキング技術とサービスへの資金援助の増加、および**バイオプリザベーション**アプローチからの提携と協力の増加により、予測期間中、ヨーロッパで最速の成長を遂げると予想されています。英国バイオバンクのようなバイオバンクネットワークへの政府資金の増加、およびバイオバンキングの範囲を拡大するための国際的な提携が、**バイオプリザベーション**分野を急速に拡大させています。

4. **ラテンアメリカ**
ラテンアメリカも重要な収益拠点として浮上する可能性があります。研究開発への政府支援は、バイオ保存の受容性を高め、地域の市場成長を推進すると予想されます。ラテンアメリカの**バイオプリザベーション**市場は、予測期間を通じて大幅に拡大するでしょう。

5. **中東およびアフリカ**
中東およびアフリカ市場は、医療分野の未発達、技術的理解の欠如、および不十分な医療施設のために、世界の**バイオプリザベーション**市場でわずかなシェアを占めると予測されています。しかし、長期的な視点では、医療インフラの改善とR&D投資の増加に伴い、潜在的な成長が見込まれます。


この詳細な分析は、**バイオプリザベーション**市場が、慢性疾患の増加、個別化医療の進展、そして細胞・遺伝子治療という革新的な分野の台頭によって、今後も力強い成長を続けることを示しています。高額なコストは依然として課題ですが、技術革新と地域ごとの戦略的な投資が、この重要な市場の未来を形成していくでしょう。


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Report Coverage & Structure

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[参考情報]
バイオプリザベーションとは、細胞、組織、臓器、遺伝子などの生物学的材料を、その機能や構造を維持したまま長期間保存する技術と科学の総称です。この技術は、材料の劣化や細胞死を防ぎ、将来的な医療、研究、農業、環境保全での利用を可能とします。生物材料の代謝活動を停止または極めて低いレベルに抑えることで、安定かつ効率的な保存を実現いたします。

主要なバイオプリザベーション手法にはいくつか種類がございます。最も一般的な「低温保存(Cryopreservation)」は、液体窒素の温度(マイナス196度)といった超低温下で材料を凍結保存する方法です。この極低温環境では代謝活動がほぼ完全に停止し、長期間保存が可能ですが、凍結過程で生じる氷晶による細胞損傷を防ぐため、ジメチルスルホキシド(DMSO)などの「凍結保護剤(CPAs)」の使用が不可欠です。

他の手法としては、「低体温保存(Hypothermic storage)」が挙げられます。これは、0度から10度程度の氷点以上の低温で保存する方法で、主に臓器移植における短期間の保存に用いられます。代謝活動は抑制されるものの完全に停止しないため、保存期間は数時間から数日に限られます。また、水分を完全に除去する「乾燥保存(Desiccation)」は、種子や一部の微生物に適用され、常温での長期保存を可能にします。さらに、「ガラス化(Vitrifaction)」は、高濃度の凍結保護剤を用いて急速冷却し、氷晶を形成させずに液体をガラス状に固化させる技術で、氷晶による損傷を回避できる利点がございます。

これらの技術は幅広い分野で活用されています。医療分野では、臓器移植のための臓器、輸血用の血液製剤、再生医療用の幹細胞、不妊治療用の生殖細胞や受精卵の保存が中心です。研究分野では、細胞株や微生物株を安定的に供給するバイオバンクが、新薬開発や疾患メカニズム解明の基盤となります。

農業分野では、作物の遺伝的多様性を保全する種子銀行で乾燥保存や低温保存が利用され、食糧安全保障に貢献しています。家畜の育種においても、優れた系統の精子や胚を保存し、遺伝資源の維持と向上を図ります。絶滅危惧種の保護を目的とした野生生物の遺伝子バンクでも、生殖細胞や体細胞の保存が進められています。

バイオプリザベーションの実現には、多くの関連技術が関与しています。細胞の生存率向上に不可欠な凍結保護剤(CPAs)の開発と最適化、冷却速度を精密に制御する「プログラムフリーザー」は、最適な凍結プロセスを確立するために重要です。臓器保存においては、特殊な保存液を灌流させる「灌流保存システム」が、細胞への酸素供給や老廃物除去を維持します。保存材料の品質を評価する「バイアビリティアッセイ」や「機能評価」技術も欠かせません。近年では、人工知能(AI)や機械学習を活用した保存プロトコルの開発も進められており、バイオプリザベーションは、多様な分野の知見が融合し進化し続ける重要な科学技術領域です。