광유전학 시장 규모는 2025년에 6억 20만 달러로 추정되고, 2030년에는 7억 4,048만 달러에 달할 것으로 예측되며, 예측기간(2025-2030년)의 CAGR은 4.29%를 보일 전망입니다.
시장의 성장을 이끄는 주요 요인으로는 신경과학의 잠재적 진단 도구로서 광유전학의 범위, 첨단 기술의 급속한 발전, 멀티모달 이미징의 사용 증가 등이 있습니다. 광유전학 기술은 연구자들이 실험 동물의 특정 뉴런을 제어할 수 있게 함으로써 최근 몇 년간 신경과학에 혁명을 일으켰습니다. 뉴런을 제어하는 능력은 우울증, 강박 장애, 파킨슨병 및 기타 질환과 관련된 뇌 경로에 대한 정보를 밝혀냈습니다.
신경 연구에서 시냅스 활동을 모니터링하는 광유전학적 방법은 여러 신경 질환에서 매우 유용한 것으로 입증되었습니다. 이를 통해 연구자들은 특정 뇌세포 내의 신경 활동 패턴이 어떻게 생각, 행동, 기억을 일으키는지 전례 없는 정밀도로 연구할 수 있습니다. 따라서 광유전학은 우울증, 중독, 정신분열증, 파킨슨병과 같은 신경 및 정신 질환의 치료법과 치료법을 찾는 데 도움이 되며, 시장 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2023년 12월에 CellPress Journal에 게재된 논문에 따르면, 인간 중뇌 도파민 작용성(mDA) 뉴런에서 a-시뉴클레인의 응집을 광유전학적으로 유도하는 프로토콜에 대해 언급되어, 이에 의해 파킨슨병(PD)의 병태를 상세하게 연구할 수 있습니다. α-시누클레인(a-syn)의 응집은 파킨슨병(PD)의 발병에 크게 관여합니다. 따라서 파킨슨병 연구에 광유전학을 사용하면 신경 질환 치료법을 개발하는 데 강력한 도구가 될 수 있습니다.
또한 파킨슨병, 알츠하이머병, 간질, 헌팅턴병과 같은 신경계 질환의 증가는 시장을 활성화할 수 있습니다. 예를 들어, 2024년 7월 란셋 헬시 장수(Lancet Healthy Longevity)에 발표된 체계적인 검토 및 메타 분석에 따르면 2023년 전 세계 파킨슨병 유병률은 1,000명당 1.51건으로, 여성(1,000명당 1.49건)에 비해 남성(1,000명당 1.54건)에서 더 높은 비율로 관찰되었다고 강조했습니다. 또한, 2024년 7월 세계보건기구가 발표한 자료에 따르면 전 세계적으로 매년 약 1,000만 명이 치매로 진단받고 있습니다. 따라서 파킨슨병과 치매와 같은 신경계 질환의 높은 부담은 광유전학의 사용을 촉진할 것으로 예상됩니다.
신경계 장애를 치료하기 위해 광유전학과 관련된 새로운 기술을 개발하기 위한 연구자들의 연구가 증가함에 따라 시장 성장이 강화될 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2024년 10월 미국 로체스터 대학의 연구원들은 빛을 이용해 뇌의 뉴런을 자극하는 BL-OG 또는 생체 발광 광유전학을 활용한 비침습적 접근법을 개발했습니다. 이 혁신적인 기술은 뇌심부자극술에 대한 보다 안전한 대안을 제공함으로써 파킨슨병과 같은 신경 질환의 치료 옵션을 혁신적으로 개선할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 따라서 신경 장애 치료의 이러한 발전은 광유전학 기술의 채택을 촉진하여 시장 성장을 주도 할 것으로 예상됩니다.
주요 업체들의 개발 증가도 시장 성장을 촉진 할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2023년 2월 젠사이트 바이오로직스는 망막색소변성증에 대한 광유전학 치료 후보인 GS030의 PIONEER I/II상 임상시험에서 1년간의 안전성 데이터와 효능 신호를 발표했습니다. 따라서 이러한 발전은 광유전학의 채택을 증가시키고 시장 성장을 견인할 것으로 예상됩니다.
따라서 신경 장애 치료를위한 광유전학의 사용 증가, 신경 질환의 유병률 증가, 연구 활동 증가, 주요 기업의 개발 증가와 같은 요인이 시장 성장을 촉진 할 것으로 예상됩니다. 그러나 인식 부족과 높은 기술 비용은 예측 기간 동안 이러한 성장을 제한 할 수 있습니다.
발광 다이오드(LED)는 더 저렴하고, 더 작고, 더 안정적이며, 제어하기 쉽기 때문에 모든 면에서 레이저를 능가합니다. LED는 임플란트에 통합되어 자유로운 빛 전달을 가능하게 합니다. 기술 투자, 제품 출시 및 해당 부문에 대한 연구와 같은 요인이 해당 부문의 성장을 주도할 것으로 예상됩니다.
LED의 중요한 장점과 응용 분야는 망막 질환 치료에 대한 채택을 촉진하여 해당 부문의 성장을 강화할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2024년 1월 Journal of Clinical Ophthalmology에 게재된 논문에 따르면, LED는 레이저에 비해 더 적은 비용으로 더 넓은 영역을 커버할 수 있고, 인체 조직 손상 가능성이 낮으며, 눈 관련 사고의 위험이 적다는 등 여러 가지 장점이 있다고 언급했습니다. 광생체조절(PBM)은 발광 다이오드(LED)를 활용하여 500-1000nm 범위의 특정 파장의 가시광선을 표적으로 하는 광치료의 한 형태로, 노화 관련 황반변성, 색소성 망막염, 당뇨망막증 등 다양한 망막 질환을 해결하기 위한 새로운 유망한 전략으로 꼽히고 있습니다. 발광 다이오드(LED)의 범위를 확장하는 연구도 시장 성장에 기여할 수 있습니다.
또한 발광 다이오드를 통해 말초 신경계에 광유전학 기술을 적용하여 이 부문의 성장을 지원할 수 있습니다. 예를 들어, 2023년 11월에 Journal of Smart Medicine에 게재된 논문에 따르면 과학자들은 생쥐의 방광 주위에 발광 다이오드를 외과 적으로 이식하여 특정 방광 신경의 활성화를 조작하고 정상적인 배뇨 기능을 회복 할 수 있으며, 따라서 발광 다이오드의 이러한 응용으로 인해 채택되어 이 부문의 성장에 기여할 가능성이 높습니다.
따라서 임상 시험 횟수 증가, 신경계 질환에 대한 R&D 증가와 같은 요인이 예측 기간 동안 이 부문의 성장을 촉진 할 것으로 예상됩니다.
북미는 주로 학술 및 연구 실험실에서 광 유전 장치의 사용 증가, 지역의 만성 질환의 높은 부담, 주요 시장 참여자들의 협력 및 신제품 출시로 인해 시장을 주도 할 것으로 예상됩니다.
신경계 질환의 유병률 증가도 북미 시장을 활성화할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2024년 7월 캐나다 알츠하이머 협회에서 발표한 데이터에 따르면 2050년까지 170만 명 이상의 캐나다인이 알츠하이머 치매에 걸릴 것으로 예상됩니다. 또한, 위에서 언급한 자료에 따르면 2040년에는 매달 2만 명 이상의 캐나다인이 치매에 걸릴 것으로 예상됩니다. 이는 질병의 높은 부담을 보여주며 광유전학 제품에 대한 수요를 증가시킬 것으로 예상됩니다.
광유전학의 응용 분야가 증가함에 따라 관련 연구도 증가하고 시장 성장도 촉진되고 있습니다. 예를 들어, 2024년 5월 매사추세츠 공과대학의 연구원들은 근육을 더 잘 제어하고 피로를 줄여주는 혁신적인 광유전학 기술을 개발했습니다. 이 연구에서는 광유전학을 통해 광분자 기계로 근육 수축을 제어했습니다. 따라서 연구 활동의 증가는 광유전학의 채택을 촉진하고이 지역의 시장 성장을 주도합니다.
마찬가지로 2024년 1월 매사추세츠 애머스트 대학교의 연구진은 광유전학을 기반으로 신경 활동을 제어하는 데 사용할 수 있는 이중색 광전자 신경 프로브를 개발했습니다. 이 장치는 특정 뇌 피질 층 내에서 동일한 뉴런의 전기적 활동을 개선하고 억제할 수 있으며, 과학자들은 이를 통해 뇌 질환의 기원을 조사할 수 있습니다. 이러한 연구는 광유전학의 장점을 개선합니다.
따라서 신경계 질환 연구에 대한 투자 증가, 신제품 개발과 함께 신경계 질환의 유병률 증가와 같은 요인이 이 지역의 시장 성장을 촉진할 것으로 보입니다.
광유전학 시장은 다양한 소규모 및 대규모 기업의 존재로 인해 반 통합되어 있습니다. 시장 점유율 측면에서 현재 소수의 주요 기업이 시장을 지배하고 있습니다. 이러한 기업 대부분은 연구 개발 투자, 인수 및 협업과 같은 전략에 참여하고 있습니다. 여기에는 Hubner Group(Cobolt Inc.), Coherent Inc., Gensight Biologics, Laserglow Technologies, Noldus Information Technology, Shanghai Laser & Optics Century, Thorlabs Inc. 등이 포함됩니다.
The Optogenetics Market size is estimated at USD 600.20 million in 2025, and is expected to reach USD 740.48 million by 2030, at a CAGR of 4.29% during the forecast period (2025-2030).
The major factors driving the market's growth include the scope of optogenetics as a potential diagnostic tool in neurosciences, the rapid development of advanced technologies, and the increasing use of multimodal imaging. Optogenetics technology has revolutionized neuroscience in recent years by allowing researchers to control specific neurons in experimental animals. The ability to control neurons has revealed information about brain pathways involved in diseases such as depression, obsessive-compulsive disorders, Parkinson's disease, and other conditions.
In neural research, optogenetic methods for monitoring synaptic activity have proven to be extremely useful in several neurological diseases. It allows researchers to study how the neurological activity patterns within specific brain cells give rise to thoughts, behaviors, and memories at unprecedented precision. Thus, optogenetics help in finding cures and treatments for neurological and psychiatric disorders like depression, addiction, schizophrenia, and Parkinson's disease, and is expected to drive market growth. For instance, according to the article published in the CellPress Journal in December 2023, mentioned about the protocol for the optogenetic induction of a-synuclein aggregation in human midbrain dopaminergic (mDA) neurons, which allows for an in-depth study of Parkinson's disease (PD) pathology. The aggregation of alpha-synuclein (a-syn) is a key contributor to the onset of Parkinson's disease (PD). Thus, the use of optogenetics in the studies of Parkinson's disease proved a potent tool for developing therapies for neurological diseases.
Additionally, rising cases of neurological disorders such as Parkinson's, Alzheimer's, epilepsy, and Huntington's disease may boost the market. For instance, according to the systematic review and meta-analysis published in the Lancet Healthy Longevity in July 2024, highlighted that the worldwide prevalence of Parkinson's disease was 1.51 cases per 1,000 individuals during 2023, with a higher rate observed in males (1.54 cases per 1,000) as compared to females (1.49 cases per 1,000). Additionally, according to the data published by the World Health Organization in July 2024, around 10 million individuals across the worldwide are identified with dementia every year. Thus, the high burden of neurological disorders such as Parkinson's disease and dementia are expected to boost the usage of optogenetics.
The increasing research studies conducted by the researchers for the developement of new technqiues associated with optogenetics to treat neurologica disorders is expected to bolster the market growth. For instance, in October 2024, researchers at the University of Rochester, United States developed a noninvasive approach utilizing BL-OG, or bioluminescent optogenetics, which employed light to stimulate neurons in the brain. This innovative technique holds the potential to revolutionize treatment options for neurological disorders such as Parkinson's disease by providing a safer alternative to deep brain stimulation. Thus, such advancements in neurological disorder treatments are expected to boost the adoption of optogenetics technology, thereby driving the market growth.
The rising developments by major players are also expected to boost the market's growth. For instance, in February 2023, GenSight Biologics announced the 1-Year safety data and efficacy signals from the PIONEER phase I/II clinical trial of GS030, an optogenetic treatment candidate for retinitis pigmentosa. Thus, such developments are expected to increase the adoption of optogenetics and drive market growth.
Hence, factors such as the increasing use of optogenetics for the treatment of neurological disorders, the rising prevalence of neurological diseases, the increasing research activities, and the increasing developments by key players are expected to boost the market's growth. However, a lack of awareness and the high costs of technology may restrain this growth over the forecast period.
Light-emitting diodes (LED) surpass lasers in every aspect, as they are cheaper, smaller, more reliable, and easier to control. They are being incorporated into implants, allowing untethered light delivery. Factors such as investment in technology, product launches, and research studies in the segment are expected to drive the segment's growth.
The significant advantages and applications of LEDs are anticipated to boost their adoption for retinal disease treatment, and hence strengthening the segment growth. For instance, an article published in the Journal of Clinical Ophthalmology in January 2024, mentioned that LEDs offer several advantages over lasers, including the ability to cover larger areas at a lower cost, a reduced likelihood of causing tissue damage in humans, and a smaller risk of eye-related accidents. Photobiomodulation (PBM) is a form of phototherapy that utilizes light-emitting diodes (LEDs) to target specific wavelengths of visible light, ranging from 500 to 1000 nm and this method is considered a promising new strategy for addressing various retinal disorders, such as age-related macular degeneration, retinitis pigmentosa, and diabetic retinopathy, among others. The research studies expanding the scope of light-emitting diode (LED) may also contribute to the market's growth.
Additionally, optogenetic techniques can be applied to the peripheral nervous system through light emitting diodes, which in turn, supports the segment growth. For instance, an article published in the Journal of Smart Medicine in November 2023 stated that scientists can surgically implant light-emitting diodes around the bladders of mice to manipulate the activation of specific bladder nerves and help restore normal voiding function.Thus, due to such applications of light-emitting diodes, they are likely to be adopted and therefore contributing to the segment growth,
Therefore, factors such as the rising number of clinical trials, and the increasing R&D in neurological diseases are anticipated to boost the segment's growth during the forecast period.
North America is expected to lead the market due to the increasing use of optogenetic devices, primarily in academic and research labs, the high burden of chronic diseases in the region, and the collaborations and new product launches by key market players.
The rising prevalence of neurological diseases is also expected to boost the North American market. For instance, according to the data published by the Alzheimer Society of Canada in July 2024, more than 1.7 million Canadians will have Alzheimer's dementia by 2050. In addition, according to the above-mentioned source, more than 20,000 Canadians were expected to develop dementia every month in 2040. This shows the high burden of the disease, which is expected to increase the demand for optogenetics products.
The rising applications of optogenetics leads to increase in research studies and boosting the market's growth. For instance, in May 2024, researchers from the Massachusetts Institute of Technology created an innovative optogenetics technique that provides better muscle control and reduces fatigue. In this study, muscle contraction was controlled by optical molecular machines through optogenetics. Thus, the increase in research activities boost the adoption of optogenetics and drives the market growth in the region.
Similarly, in January 2024, researchers from the University of Massachusetts Amherst developed the dual-color optoelectronic neural probe, which is based on optogenetics and can be used to control neural activity. This device can improve and inhibit the electrical activities of the same neurons within particular brain cortical layers and enables the scientisist to invetigate the origin of brain diseases. Such studies improve the advantages of optogenetics.
Hence, factors such as the rising investment in neurological disease research and the increasing prevalence of neurological disorders along with the development of new products are likely to boost the market's growth in the region.
The optogenetics market is semi-consolidated due to the presence of various small and large players. In terms of market share, a few of the major players are currently dominating the market. Most of these companies are involved in strategies such as investing in research and development, acquisitions, and collaborations. Some players include Hubner Group (Cobolt Inc.), Coherent Inc., Gensight Biologics, Laserglow Technologies, Noldus Information Technology, Shanghai Laser & Optics Century Co. Ltd, and Thorlabs Inc.