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혁신적인 치료기술로 주목받고 있는 마이크로바이옴이 질병에 대한 새로운 치료법으로 평가받으면서 암을 포함한 많은 질병을 조기에 예방하고 치료할 수 있다는 기대감과 함께 시장이 성장하면서 새로운 소비트렌드로 부상하고 있다.

다양한 질환과 관련이 있는 것으로 밝혀진 마이크로바이옴 치료에 대한 관심이 증가하면서 바이오벤처뿐만 아니라 국내 제약사, 유전자 분석업체들도 마이크로바이옴 기반 치료제 개발에 뛰어들고 있다.

화이자, 듀폰, 얀센 등 주요 글로벌 기업들은 이미 마이크로바이옴 기반 신약 개발을 진행하고 있으며, 국내 기업인 종근당바이오, MD헬스케어, 지놈앤컴퍼니 등도 마이크로바이옴 투자 확대 및 연구개발에 적극적으로 참여하고 있고 국내 지자체에서도 제품화를 위해 적극적으로 투자하고 있다.

이에 본 보고서는 혁신적인 치료기술로 주목받고 있는 마이크로바이옴 시장의 국내외 시장동향과 주요 활용 분야별 시장의 기술분석 및 연구개발 동향을 수록했다.

Ⅰ. 마이크로바이옴 시장동향과 주요 국가별 정책 및 투자현황

1. 마이크로바이옴 개요

    1) 개념

        (1) 정의

        (2) 인간 유전체와 인체내 Microbiome 비교

    2) 분류

    3) 부상 배경 및 상관관계

        (1) 부상 배경

        (2) 마이크로바이옴과 인체 건강의 상관관계

    4) 주요 기능 및 범위

        (1) 주요 기능

        (2) 제품·서비스 범위

    5) 활용 산업분야

2. 마이크로바이옴 시장동향 및 전망

    1) 시장 분류

    2) 글로벌 시장규모 및 전망

    3) 기술 분야별 시장규모 및 전망

        (1) 기술별 시장전망

        (2) 기술별 시장 점유율 전망

    4) 활용 산업별 시장규모 및 전망

        (1) 식음료(F&B)

        (2) 헬스케어(Healthcare)

        (3) 개인관리(Personal Care)    

        (4) 공기조화기술(HVAC)

    5) 지역별 시장규모 및 전망

3. 마이크로바이옴 산업동향 및 전망

    1) 마이크로바이옴의 중요성

    2) 주요국 관련 정책 및 투자현황

        (1) 국제 컨소시엄 및 프로젝트

        (2) 국가별 정책 및 투자동향

            2.1) 미국

                  2.1.1) 휴먼 마이크로바이옴 프로젝트(HMP)

                  2.1.2) 국가 마이크로바이옴 이니셔티브(NMI)

                  2.1.3) 항생제 내성 관리 국가 전략

                  2.1.4) 마이크로바이옴 연구 범부처 전략계획

            2.2) 유럽

                  2.2.1) 메타게놈 프로젝트(MetaHIT)

            2.3) 독일

                  2.3.1) 항생제 내성에 대한 신규전략(DART 2020)

            2.4) 프랑스

                  2.4.1) 메타제노폴리스 프로젝트(MetaGenPolis)

            2.5) 아일랜드

                  2.5.1) APC 연구소 및 정부주도 프로젝트

            2.6) 벨기에

                  2.6.1) 플란다스 장내 마이크로바이오타 프로젝트

            2.7) 캐나다

                  2.7.1) CIHR 중심 프로젝트

            2.8) 영국

                  2.8.1) Quadram Institute 연구소 개소

            2.9) 한국

                  2.9.1) 시장현황

                  2.9.2) 시사점

    3) 주요 기업동향 및 투자규모 추이

        (1) 국내외 대표 기업동향

            1.1) 국내

            1.2) 국외

        (2) 글로벌 기업 투자규모 추이 및 IPO 현황

    4) 국내 특허출원 동향

        (1) 연도별 출원 동향

        (2) 출원인별 출원 동향

        (3) 대상질환별 출원 동향

    5) 혁신 장애요인 및 대응방안

        (1) 중개과학

        (2) 규제 프레임워크

Ⅱ. 마이크로바이옴 분야별 시장분석 및 연구동향    

1. 휴먼 마이크로바이옴(Human Microbiome)

    1) 개념

    2) 장내 마이크로바이옴(Gut Microbiome)

        (1) 개념

        (2) 연구 발전

            2.1) 발전 계기

            2.2) 장내미생물과 임상 질환의 관계

        (3) 장내미생물 영향 요인

        (4) 치료 유산균 및 프리바이오틱스

    3) 시장분석 및 전망

        (1) 시장규모 및 전망

            1.1) 치료 및 진단 시장전망

            1.2) 뉴트라슈티컬 시장전망

        (2) 제품 영역 및 전망

        (3) 주요 상용화 업체 및 스타트업 시장지도

            3.1) 국내외 상용화 업체동향

            3.2) 스타트업 시장지도

    4) 미생물 군집분석 기술동향 및 시퀀싱 시장분석

        (1) 미생물 군집분석 기술동향

            1.1) NGS와 metagenomics

            1.2) NGS 시퀀싱 활용 군집분석

            1.3) 바이오인포매틱스 기반 분석 플랫폼 현황

            1.4) shotgun-metagenomics

        (2) 마이크로바이옴 시퀀싱 시장분석

            2.1) 개념

            2.2) 시장규모 및 전망

                  2.2.1) 글로벌 시장규모 및 전망

                  2.2.2) 지역별 시장 점유율 현황

                  2.2.3) 사용자별 시장규모 및 전망

            2.3) End User 시장분석

                  2.3.1) 학술연구기관

                  2.3.2) 바이오-제약회사

                  2.3.3) CRO

                  2.3.4) 식품·음료

    5) 주요 연구방향 및 트렌드 전망

        (1) IBD와 장내 마이크로바이옴의 상관관계 

            1.1) 개요

            1.2) 연구 패러다임 변화

            1.3) SIBO와 과민성 대장 증후군

            1.4) 연구결과 주요 활용

                  1.4.1) 프로바이오틱스

                  1.4.2) 분변 미생물군 이식

        (2) 대변이식(FMT) 치료기술 및 사업화 모델 연구

            2.1) 개념

            2.2) 연구방향

            2.3) 초기 연구사례

            2.4) 사업화 모델 출현동향

                  2.4.1) 국내외 대변은행 설립현황

                  2.4.2) 임상 및 규제현황

                  2.4.3) 합성세균총 개발

        (3) 장질환 외 마이크로바이오타 관련 질환 연구동향    

            3.1) 휴먼 마이크로바이오타 관련 질환 임상연구

            3.2) 장-신경계 축(Gut-brain axis)

            3.3) 주요 질환별 최신 연구사례

                  3.3.1) 아토피

                          a) 질환유발 메커니즘 규명

                          b) 아토피 개선에 효과적인 김치 유래 유산균

                          c) 장내미생물 불균형과 영아 아토피

                  3.3.2) 알츠하이머

                  3.3.3) 기타 정신질환

                          a) 우울증/PTSD

                          b) 자폐증

        (4) 파마바이오틱스 및 유래물의 사업화/임상현황

        (5) AI와 마이크로바이옴 분석 결합

            5.1) AI 기반 신약 개발동향

            5.2) 인실리코 메디슨(Insilico Medicine)의 활동

                  5.2.1) AI를 활용한 장내 미생물 노화시계 연구

                  5.2.2) AI 기반 신약개발 시스템 GENTRL

                  5.2.3) AI/플랫폼 기반 신약후보물질 발굴 파트너십

    6) 한국인 장내 표준 마이크로바이옴 분석

    7) 최신 상용화 사례

        (1) GC녹십자지놈: 그린바이옴 Gut

        (2) 힐스펫뉴트리션코리아: GI 바이옴

        (3) 천랩: 스마일베이비

        (4) 쎌바이오텍: 듀오락 마이크로바이옴7 시리즈

        (5) 마크로젠: 마이바이옴스토리

2. 식물 마이크로바이옴(Phytobiome)

    1) 개요

        (1) 개념

        (2) 구성원

    2) 마이크로바이옴 영역

        (1) 근권(Rhizosphere)

        (2) 내권(Endosphere)

        (3) 엽권(Phyllosphere)

    3) 식물과 미생물의 공생관계

    4) 국내외 주요 연구수준 및 동향

    5) 식물 마이크로바이옴 가치

        (1) 저항성 증진

        (2) 면역력 증가

        (3) 병 없는 토양환경 조성

        (4) 잡초 제거

        (5) 토양 오염물질 정화

        (6) 인체 건강에 기여

3. 레지스톰(Resistome)

    1) 개념

    2) 필요성

    3) 국내외 주요 정책 및 연구동향

        (1) 국내

            1.1) 현황 및 문제점

            1.2) 국가 항생제 내성관리 대책(2016~2020)

                  1.2.1) 추진 전략

                  1.2.2) 성과지표 및 목표치

                  1.2.3) 분야별 성과지표

        (2) 국외

    4) 대안으로서의 휴먼 마이크로바이옴

        (1) 분변이식술(FMT)을 활용한 연구

        (2) 장내균종 활용 연구

        (3) 표피포도상구균 활용 연구

        (4) 장내 표피성장인자 활용 연구

Ⅲ. 휴먼 마이크로바이옴 주요 활용 분야별 산업동향 및 분석

1. 헬스케어(치료제·진단)

    1) 시장분석 및 미래 시나리오 전망

        (1) 휴먼 마이크로바이옴의 헬스케어 혁신

        (2) 시장현황 및 전망

            2.1) 시장 영향 요인

            2.2) 시장규모 및 전망

        (3) 미래 시장 시나리오

    2) 주요 분야별 응용현황 및 전망

        (1) 치료제

            1.1) 글로벌 시장현황 및 전망    

            1.2) 마이크로바이옴 활용 치료제 개발 방법

            1.3) 글로벌 파이프라인 현황

                  1.3.1) 주요 질환군별 개발 현황

                          a) 자가면역 질환

                          b) 신경 질환    

                          c) 대사 질환

                          d) 감염성 질환

                  1.3.2) 치료영역별 파이프라인 현황

                  1.3.3) 개발단계별 파이프라인 현황

            1.4) 산업 스펙트럼의 확장

                  1.4.1) 접근방법 확장

                  1.4.2) 질환 영역 확장

                          a) 질환 영역 분류

                          b) 형성 및 발달의 추동요인

            1.5) 주요 기업동향

                  1.5.1) 파트너십 및 투자 동향

                  1.5.2) 기업별 개발 전략

        (2) 진단(Diagnostics)

            2.1) 글로벌 시장현황 및 전망

            2.2) 진단 분야에서의 마이크로바이옴 활용

            2.3) NGS 기반 차세대 플랫폼 현황

    3) 국내외 제약사 및 바이오벤처 사업개발 현황

        (1) 국내

        (2) 국외

2. 식음료(F&B)

    1) F&B 산업에서의 마이크로바이옴 활용

    2) 프로바이오틱스 시장동향

        (1) 시장현황 및 특성

            1.1) 시장현황

            1.2) 5 Forces 분석

            1.3) 활용분야 및 제품 카테고리

        (2) 국내외 시장규모 및 전망

            2.1) 국내

                  2.1.1) 전체 시장전망

                  2.1.2) 용도별 시장전망

            2.2) 국외

                  2.2.1) 글로벌 시장전망

                  2.2.2) 제품 시장전망

                  2.2.3) 용도별 시장전망

                  2.2.4) 지역별 시장전망

        (3) 글로벌 Top 5 기업동향 및 전략

    3) 프리바이오틱스 성분 시장동향

        (1) 시장현황 및 특성

            1.1) 시장현황

            1.2) 5 Forces 분석

            1.3) Value Chain

        (2) 글로벌 시장규모 및 전망

            2.1) 전체 시장규모 및 전망

            2.2) 종류별 시장규모 및 전망

            2.3) 원료별 시장규모 및 전망

            2.4) 용도별 시장규모 및 전망

            2.5) 지역별 시장규모 및 전망

        (3) 글로벌 주요 기업동향

3. 퍼스널케어(화장품)

    1) 마이크로바이옴과 화장품 산업: 스킨 마이크로바이옴

        (1) 마이크로바이옴과 화장품 산업의 연관성

            1.1) 기능성 화장품과 마이크로바이옴

            1.2) 안티폴루션/맞춤형 화장품과 마이크로바이옴

        (2) 스킨 마이크로바이옴의 주요 미생물 종류

        (3) 마이크로바이옴과 스킨케어의 관계

    2) 뷰티업계 동향 및 주요 제품사례

        (1) 뷰티업계 시장동향

        (2) 주요 제품 및 연구개발 사례

            2.1) 코스맥스

            2.2) 닥터오라클

            2.3) 랑콤

            2.4) 닥터자르트

            2.5) 아모레퍼시픽

            2.6) 큐어코드

            2.7) 세바바이오텍

    3) 국내외 기업별 사업개발 현황

Ⅳ. 프로바이오틱스 연구개발 트렌드 및 주요국 시장분석

1. 개요

    1) 개념

    2) 목적

    3) 미생물-인체 상호작용에 따른 분류

    4) 균주 종류 및 기능

    5) 작용 기전 및 응용분야

        (1) 유산균의 인체에 대한 효능

        (2) 프로바이오틱스 작용기전

        (3) 프로바이오틱스의 응용분야

            3.1) 개요

            3.2) 프리바이오틱스

            3.3) 신바이오틱스

            3.4) 포스트바이오틱스

2. 프로바이오틱스 시장규모 및 전망

    1) 글로벌 시장전망

    2) 지역별 시장전망

3. 국내외 프로바이오틱스 산업분석 및 규제현황

    1) 국내

        (1) 산업분석

        (2) 주요 플레이어 현황

        (3) 규제현황

            3.1) 개요

            3.2) 고시형

            3.3) 개별인정형

    2) 국외

        (1) 산업분석

        (2) 주요 플레이어 현황

        (3) 규제현황

            3.1) 미국

            3.2) 중국

            3.3) 일본

4. 프로바이오틱스 R&D 혁신 및 미래전망

    1) 연구개발의 혁신 변화 방향

        (1) NGS 기술 도입을 통한 효능검증 확장

        (2) 효능검증 확장을 통한 R&D 영역 확장

            2.1) 균주개발 범위 확장

            2.2) 적응증의 확대

    2) 연구개발 변화 트렌드

    3) 생존율 및 전달 관련 R&D 전망

    4) 프로바이오틱스의 미래

5. 세계 주요국 프로바이오틱스 시장분석

    1) 미국

        (1) 시장현황 및 전망

            1.1) 건강보조제 시장전망

            1.2) 프로바이오틱스 보조제 시장규모 및 전망

        (2) 수입 규모 및 동향

            2.1) 상위 10개국 수입동향

            2.2) 對한국 수입동향

        (3) 경쟁동향 및 주요 경쟁기업

        (4) 유통구조 및 채널

        (5) 시장 및 제품 트렌드

    2) 독일

        (1) 시장현황 및 전망

        (2) 소비자 현황 및 수요조사

        (3) 주요 제품현황 및 유통구조

        (4) 대표기업 현황

        (5) 시사점

    3) 프랑스

        (1) 시장현황 및 전망

            1.1) 건강보조식품 시장전망

            1.2) 프로바이오틱스 보조제 시장전망

        (2) 수입규모 및 동향

        (3) 유통구조 및 채널    

        (4) 시장 및 제품 트렌드    

            4.1) 뷰티 제품으로의 활용

            4.2) 여성 타깃 슬리밍/다이어트 제품 홍보

            4.3) 소화 및 복부팽만감 완화    

    4) 호주

        (1) 시장 현황 및 전망

            1.1) 건강보조식품 시장 전망

            1.2) 프로바이오틱스 보조제 시장 전망

        (2) 수입 규모 및 동향

        (3) 시장 및 제품 트렌드

            3.1) 소비자 특성 및 제품 트렌드

            3.2) 이너뷰티 관련 이슈

    5) 중국

        (1) 시장현황 및 전망

            1.1) 非약초 및 전통 건강보조식품 시장전망

            1.2) 프로바이오틱스 보조제 시장전망

        (2) 수입규모 및 동향

        (3) 시장 및 제품 트렌드

            3.1) 주요 소비층 및 현황

            3.2) 유망 제품 시장현황 및 전망

Ⅴ. 마이크로바이옴 관련 주요 기업분석

1. 천랩

    1) 기업 개요

    2) 사업 포트폴리오 분석

        (1) 비즈니스 모델

        (2) 빅데이터 플랫폼 기반 사업영역

        (3) 치료제 파이프라인 및 개발 전략

    3) 성장 로드맵

2. 고바이오랩

    1) 기업 개요

    2) 주요 파이프라인 현황

3. 지놈앤컴퍼니

    1) 기업 개요

    2) 사업 포트폴리오 분석

4. 비피도

    1) 기업 개요

    2) 제품 포트폴리오 분석

        (1) 매출 비중 변화

        (2) 제품 현황 및 마케팅 전략

            2.1) 제품 경쟁력

            2.2) 제품군 분류

                  2.2.1) 자체 브랜드

                  2.2.2) ODM

            2.3) 마케팅 전략

    3) 핵심기술 분석

        (1) 보유 균주 및 활용

        (2) BIFIDO-Express Platform 구축

        (3) 마이크로바이옴 분석 및 균주 선발 기술

        (4) 마이크로바이옴 조절 기술

        (5) 비피더스 기반 BIFIDO-DDS 및 파마바이오틱스 발굴 기술

5. 쎌바이오텍

    1) 기업 개요

    2) 제품군 및 사업전략

        (1) 주요 제품군 및 사업분야

        (2) 주요 사업전략

            2.1) One Stop Solution 운영을 통한 생산/품질관리 역량 증대

            2.2) 기술개발 분야별 세분화된 연구조직 보유

            2.3) 국내외 유통망 구축 및 마케팅 전략

    3) 신약 파이프라인 및 밸류에이션 테이블

        (1) 신약 파이프라인 및 투자현황

            1.1) 단백질 기반 대장암 치료제

            1.2) 특허출원 현황

        (2) 밸류에이션 테이블

    4) 핵심기술 분석

        (1) 유산균 이중코팅 기술

        (2) 자체 균주 발굴

        (3) 건강기능개선 효능 균주 보유

6. MD헬스케어

    1) 기업 개요

    2) 핵심기술 분석

        (1) 나노소포(EVs)

        (2) Precision Medicine Platform

    3) 주요 파이프라인 현황

        (1) 주요 치료제 파이프라인 현황

            1.1) 암 면역 요법

            1.2) 중추 신경계 질병

            1.3) 대사질환

            1.4) 알레르기 및 호흡기 질환

        (2) PCR 기반 진단 파이프라인 현황

        (3) NGS 기반 진단 파이프라인 현황

7. 제노포커스

    1) 기업 개요

    2) 사업영역 및 주요 제품현황

        (1) 사업영역

        (2) 주요 제품현황 및 개발전략

            2.1) 주요 제품현황

            2.2) 제품개발 전략

        (3) Cash Cow 분석 및 성장 잠재력

            3.1) 제노포커스 Cash Cow: 락테이즈

            3.2) 기타 사업 분석 및 성장 잠재력

    3) 핵심기술 분석

        (1) 전주기 기술

        (2) 미생물 디스플레이 및 단백질 분비발현 기술

            2.1) 미생물 디스플레이 기술

            2.2) 단백질 분비발현 기술

        (3) 스포어 바이오로직스(Spore Biologics)

        (4) 마이크로바이옴 신약개발 현황    

8. 마크로젠

    1) 기업 개요

    2) 사업분야 및 연구 연혁

        (1) 사업 분야

        (2) 연구 연혁

    3) 주요 기술 분석

        (1) 임상진단

            1.1) NGS와 Microarray를 이용한 임상진단 서비스

            1.2) 바이오마커 발굴 기반 암 진단 서비스

            1.3) 생애주기별 맞춤형 솔루션

        (2) 개인의뢰 유전체 서비스(DTC)

        (3) 유전자 합성 및 조작

            3.1) 유전자 변형 마우스

            3.2) 유전자 합성 및 올리고 합성

            3.3) 3세대 유전자 가위 기술 보유

9. 종근당바이오

    1) 기업 개요

    2) 주요 제품현황

    3) 주요 비즈니스 현황

        (1) 원료의약품 비즈니스

        (2) 프로바이오틱스 비즈니스

10. 일동제약

    1) 기업 개요

    2) 마이크로바이옴 신약개발 동향

        (1) 신약공동연구소(ICM) 출범

        (2) 마이크로바이옴 및 프로바이오틱스 개발현황

            2.1) 프로바이오틱스 파이프라인 확장

            2.2) ID-RHT3201: 아토피 개선 효능 입증

            2.3) Microbiome-gut-brain-axis 신약개발 계획