기술동향
단일세포 시퀀싱 분석 기술_기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구동향(20) [R&D Brief 2020-41]
- 등록일2021-01-04
- 조회수6710
- 분류기술동향
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자료발간일
2020-12-17
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출처
한국연구재단
- 원문링크
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키워드
#단일세포#시퀀싱#단일세포 시퀀싱
- 첨부파일
NRF R&D Brief-2020-41-단일세포 시퀀싱 분석 기술_기초연구본부...
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)
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