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단일세포

Science지에서는 최근 개발된 단일세포 시퀀싱 및 이미징 등 단일세포 분석기술이 새로운 과학적 발견을 가속화할 것으로 전망한다. 개념 및 동향 자세히 보기
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기술동향 단일세포 시퀀싱 분석 기술_기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구동향(20) [R&D Brief 2020-41] 단일세포 시퀀싱 분석 기술 1. 단일세포 시퀀싱 분석 기술(Single-cell Sequencing) ㅇ 단일세포 시퀀싱은 하나의 세포로부터 DNA 또는 RNA를 추출하여 증폭하고 염기서열을 파악하여 세포의 특징을 분석하는 기술을 의미함. ☞ 단일세포 시퀀싱 분석 기술이란 좀 더 자세히 말해, 동일한 세포로부터 유래된 세포들 사이에서도 환경에 따라 여러 특성에 차이를 보이는 개별 세포의 유전자 발현 프로파일을 분석하는 방법을 일컬음. ☞ 마이크로어레이 또는 일반적인 RNA 시퀀싱 분석은 유전자의 수백만 개 세포의 유전자 발현 정도를 평균화하지만, 단일세포 시퀀싱 분석 기술은 개별 세포의 계보, 종류, 질환, 변이 등에 대해 정확한 정보를 제공함. ※ 출처: [BRIC View, 뇌종양에서의 단일세포 RNA 시퀀싱을 이용한 전사체 연구동향, 임창임], https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3105 2. 왜 주목받고 있나? ㅇ 최근 단일세포 시퀀싱을 이용한 줄기세포 또는 희귀한 세포군의 전사체(transcriptome)의 특징 및 종양의 이질성(heterogeneity) 등의 분석이 가능함. ☞ 단일세포 시퀀싱은 한 조직 내 존재하는 다양한 세포들을 동시에 분석할 수 있으며, 발생(embryogenesis), 면역학(immunology), 신경학(Neurology) 및 암 연구 등 다양한 분야에 응용할 수 있음. ☞ 한 조직 내 이질성(heterogeneity) 비교뿐만 아니라 정상 체세포와 전이성 암세포의 유전자 발현 프로파일링을 통해 바이오마커 발굴이 가능함. ※ 출처: [BRIC View, Single cell genomics 연구 및 기술 동향, 노규형], http://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=2421 3. 최근 많은 연구가 이루어지고 있나? ㅇ 최근 차세대염기서열분석 기술 발달로 인해 단일세포 유전체 분석관련 논문 출판이 지난 수년간 급증하고 있음. - 단일세포 시퀀싱 관련 논문 출판 수 변화(참고자료1) ㅇ 최근 단일세포 시퀀싱 분석 기술 관련 연구 현황은 다음과 같음. 4. 최근 국내·외 연구 동향은? ㅇ (글로벌) 글로벌 단일세포 시퀀싱 분석시장은 2017년 17억 달러에서 연평균 17.8%의 성장률을 형성할 것으로 기대되며 2025년 약 56억 달러 규모를 형성할 전망임(생명공학정책연구센터 2018.4., 참고자료2). ▪본 시장의 성장은 단일세포 분석 제품의 기술 발전, 세포 기반 연구에 대한 정부 자금 지원 증가, 생명 공학 및 바이오 의약품 산업의 성장, 암 연구에 단일세포 분석의 광범위한 적용, 개인화된 의학의 집중력증가 등에 의해 추진될 계획임. ▪반면 , 만 성질환 및 전염병 등 단일세포 분석 응용의 소비단가가 높은 경우가 본 예측 시장의 성장을 어느 정도 제한할 것으로 예상함. ▪세계 시장 전망 기간 중 가장 높은 성장세를 보이는 시장은 북미, 유럽, 아시아-태평양, 중남미, 중동 그리 고 아프리 카 순으로 구분됨. 특히, 아시아-태평양 시장은 예측기간 동안 가장 높은 성장세를 보일 것으로 예상함. 이는 많 은 환자 인구의 분포와 정부의 R&D 투자 증가, 아시아 CRO(Contract Research Organization; 임상시험 대행 기관)에 대한 약물 발견 서비스 등의 시장이 단일 세포 분석 수요를 주도하는 주요 요인이라 할 수 있음. ▪단일세포 분석 관련 연구에 대한 2017년 글로벌 점유율은 아메 리 카 6.6%(6.0억 달러), 유럽 28.4%(4.7억 달러), 아시아태평양 17.8%(3.0억 달러), 라틴아메 리 카 13.2%(2.2억 달러), 중동&아프리 카 3.9%(0.7억 달러) 순임. ▪2017년 단일세포 유전체 분석 응용 분야별 글로벌 점유율은 암(Cancer) 37.2%(약 6.1억 달러), 면 역계 24.7%(약 4.1억 달러), 줄기세포(Stem cell) 12.3%(약 2.0억 달러), 기타 25.8% (약 4.3억 달러) 순임. ▪줄기세포 연구 분야의 단일세포 분석 응용은 정부의 지원증가와 함께 암 연구의 접목 이 본 시장의 성장을 이끄는 주요 요인으로 작용할 것으로 예측하고 있음. ▪NGS는 본 기술 시장에서 가장 빠른 접목과 더불어 성장하고 있는 부문임. 따라서, 20% 이상의 높은 성장률을 기록할 것으로 예상하며 , 암과 같은 만성질환에 대한 약물 발견에 단세포 분석의 접목 이 증가함에 따라 추진됨. ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.
  • 등록일 2021.01.04
  • 출처 한국연구재단
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개념 및 동향 자세히 보기

Science지에서는 최근 개발된 단일세포 시퀀싱 및 이미징 등 단일세포 분석기술이 새로운 과학적 발견을 가속화할 것으로 전망한다.


특히, 단일세포 분석기술은 생물학, 면역학, 종양학에 매우 진보된 접근방식을 제공할 것으로 예측하고, 단일세포 분석 기술을 활용하여 다양한 질병 조직을 분석하는 프로젝트가 여러 국가에서 진행되고 있으며 진단, 건강관리 및 신약 개발 등도 활발하다.


최근 단일세포 분석 기술의 발전으로 모든 인간세포의 체계적인 Reference Map구축 가능성이 높아지고 있다. 단일세포 분석 기술을 활용하여 인간의 건강을 이해하고 질병 진단, 모니터링 및 치료에 근간이 되는 인간 세포지도(Human Cell Atlas)를 현실적으로 구상 가능해 졌다.


바이오인에서는 단일세포 분석에 관련된 다양한 자료들을 종합적으로 살펴볼 수 있다.



단일세포 분석

연구기술


단일세포 분석은 단일세포 수준에서 유전체학, 전사체학, 단백체학 등을 분석하는 연구로 단일세포 분석은 1개의 세포를 분리하여 유전체, 전사체 등을
분석하는 기술로, 다양한 세포를 포함한 샘플의 정보를 동시에 분석하는 기존 분석 방식과는 차이가 있다.
유전자 분석, 산전 선별검사, 항암제 개발, 신경 치료학 등 다양한 진단 분야에서 단일세포 분석기술 활용이 활발해지는 추세이며 세계적으로 예방
의료기술 도입이 확대되면서 조기 진단 기술·서비스 촉진을 위한 정부 차원의 이니셔티브가 증가함에 따라 단일세포 분석의 중요성이 부각되고 있다.
분석 기술의 진보로 소량의 샘플만으로도 정확도 높은 분석기능을 제공하는 반면, 기술발전과 함께 증가하는 단일세포 분석 장비 비용은 극복이
필요한 요인이다.

글로벌 단일세

포분석 시장 동향


글로벌 단일세포 분석 시장은 2017년 17억달러에서 연평균(’14-’25) 17.6%로 성장하여 2025년 59억달러 규모를 형성할 전망이다.
(출처: Grand View Research, 2018.4)
단일세포 분석기술 응용분야별 시장은 암 분야가 2017년 37.2%(6.1억달러)로 가장 많은 비중을 차지하고 있으며, 2025년에도 38.6%(22.8억달러)
로 가장 큰 규모를 차지할 전망이다.
또한, 유전자 진단 및 재생, 골수·장기 이식과 같은 줄기세포 치료법 연구 등과 관련하여 응용분야가 다양하므로 관련 산업은 더욱 확대될 전망이다.

내용 출처

생명공학정책연구센터, [BiolNdustry No.137(2019-5) 글로벌 단일세포 분석 시장
Grand View Research ‘Single Cell Analysis Market(2018.4)’

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