Stratistics MRC에 따르면, 환자 유래 이종이식 모델 세계 시장은 2024년 4억 9,430만 달러로 예측 기간 동안 14.3%의 CAGR로 성장하여 2030년에는 11억 230만 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
환자 유래 이종이식(PDX) 모델로 알려진 실험 시스템에서는 인간 환자의 종양 조직을 면역결핍 마우스에 이식합니다. 이 모델은 원래 종양의 유전적 특징과 표현형이 유지되기 때문에 암 연구에 유용한 도구입니다. 기존 세포주 모델과 비교하여 PDX 모델은 인간 암을 보다 사실적으로 묘사하여 종양 생물학 연구, 치료제 시험, 맞춤형 의료 전략 수립에 활용되고 있습니다.
Dana-Farber Cancer Institute의 연구에 따르면, 진행성 육종 환자 29명 중 16명이 PDX 모델 확립에 성공했습니다.
개별화 의료에 대한 수요 증가
환자 유래 이종이식(PDX) 모델 시장은 맞춤형 의료에 대한 수요 증가로 인해 환자 유래 이종이식(PDX) 모델 시장을 주도하고 있으며, PDX 모델을 통해 연구자들은 환자 고유의 암 생물학 및 약물 반응을 연구할 수 있으며, 이는 개인별 유전자 프로파일에 맞는 치료법을 개발하는 데 필수적입니다. 이러한 접근 방식은 치료 효과를 높이고 부작용을 줄일 수 있습니다. 암 발병률의 증가와 유전체학의 발전은 맞춤의료의 필요성을 더욱 높이고 있습니다.
개발 및 유지보수에 소요되는 높은 비용
PDX 모델을 확립하고 유지하기 위해서는 막대한 재원, 전문 지식, 고도의 인프라가 필요합니다. 종양 이식 및 유지에 관련된 복잡한 과정으로 인해 소규모 연구기관에서는 이용이 제한됩니다. 또한, 면역결핍 동물 및 인간 종양 샘플의 높은 비용으로 인해 비용이 더 많이 듭니다. 이러한 경제적 장벽이 널리 채택되는 데에 있어 장애물이 되고 있습니다.
암 연구의 발전
CRISPR 기반 유전자 편집, AI 기반 데이터 분석, 인간화 PDX 모델과 같은 혁신은 전임상 연구의 정확성과 효율성을 향상시키고, 암 연구의 발전은 PDX 모델 시장에 기회를 가져다주고 있습니다. 이러한 발전은 연구자들이 새로운 치료 표적을 찾고, 바이오마커 탐색을 개선하며, 의약품 개발 프로세스를 가속화할 수 있도록 돕습니다. 또한, 종양학 연구에 대한 공공 및 민간 투자가 증가함에 따라 고급 PDX 모델에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
윤리적 우려와 규제적 과제
윤리적 우려와 규제 이슈는 PDX 모델 시장의 성장을 위협하고 있습니다. 연구에서의 동물 사용은 윤리적 문제를 야기하고 연구를 지연시키거나 제한하는 엄격한 지침으로 이어지며, FDA와 같은 규제 기관은 동물 모델에 대한 의존도를 줄이기 위한 조치를 도입하고 있으며, 이는 시장 역학에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 도전은 복잡한 프로토콜을 준수해야 하고, 연구기관의 운영 비용과 시간을 증가시킵니다.
COVID-19는 실험실 운영, 공급망, 연구 자금의 혼란으로 인해 PDX 모델 시장에 부정적인 영향을 미쳤으며, COVID-19 연구에 자원이 집중되면서 많은 종양학 연구가 지연되었습니다. 그러나 COVID-19는 맞춤형 의료의 중요성을 강조하고, 암 연구에서 PDX 모델의 중요성을 부각시켰습니다. 규제가 완화되면서 혁신적인 암 치료에 대한 관심이 다시 집중되면서 수요가 회복되었습니다.
예측 기간 동안 마우스 모델 분야가 가장 클 것으로 예상됩니다.
예측 기간 동안 마우스 모델 분야가 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 마우스는 인간과 유전적으로 유사하고, 다루기 쉽고, 다른 동물에 비해 비용 효율적이기 때문에 널리 사용되고 있습니다. 마우스는 in vivo에서 종양 성장, 약효, 내성 메커니즘을 연구할 수 있는 견고한 플랫폼을 제공합니다. 마우스 기반 PDX 모델에는 확립된 프로토콜이 준비되어 있어 전임상 종양학 연구에서의 우위를 더욱 뒷받침하고 있습니다.
예측 기간 동안 바이오뱅크 분야는 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
예측 기간 동안 바이오뱅크 분야는 향후 사용을 위해 환자 유래 종양 샘플을 저장하는 역할을 하기 때문에 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 바이오뱅크는 연구자들이 새로운 PDX 모델 개발 및 후향적 연구를 위해 다양한 종양 표본에 접근할 수 있게 해줍니다. 이 기능은 실험의 재현성을 보장하면서 신약 개발 과정을 가속화합니다. 맞춤형 의료에 대한 관심이 높아지면서 전임상 연구 인프라의 필수적인 요소로서 바이오뱅크 서비스에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
예측 기간 동안 북미가 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 높은 암 발병률, 높은 수준의 의료 인프라, 암 연구에 대한 공공 및 민간 부문의 막대한 투자 등이 이 지역의 성장을 견인하고 있습니다. 주요 산업 기업의 존재는 북미가 PDX 모델 채택의 선두주자로서의 입지를 더욱 확고히 하고 있습니다. 또한, 정밀의료에 대한 정부의 지원 정책도 이 같은 장점에 큰 기여를 하고 있습니다.
아시아태평양은 예측 기간 동안 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 급속한 도시화, 의료비 지출 증가, 암 발병률 증가로 인해 이 지역에서 PDX 모델과 같은 첨단 연구 도구에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 현대적 의료 서비스로의 전환은 아시아태평양을 주요 성장 거점으로 자리매김하고 있습니다. 또한, 중국과 인도와 같은 국가들은 생명공학 및 의약품 연구개발에 많은 투자를 하고 있으며, 이는 시장 확대를 촉진하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Patient-derived Xenograft Model Market is accounted for $494.3 million in 2024 and is expected to reach $1102.3 million by 2030 growing at a CAGR of 14.3% during the forecast period. An experimental system known as a patient-derived xenograft (PDX) model involves implanting tumor tissues from human patients into immunocompromised mice. This model is a useful tool for cancer research because it maintains the original tumor's genetic and phenotypic features. Compared to conventional cell line models, PDX models provide a more realistic depiction of human cancer and are utilized to investigate tumor biology, test therapeutic medications, and create personalized medicine strategies.
According to Dana-Farber Cancer Institute study, 16 out of 29 patients with advanced sarcoma successfully established PDX models.
Rising demand for personalized medicine
The rising demand for personalized medicine is driving the patient-derived xenograft (PDX) model market. PDX models enable researchers to study patient-specific cancer biology and drug responses, making them essential for tailoring treatments to individual genetic profiles. This approach improves therapeutic efficacy and reduces adverse effects, aligning with the growing focus on precision oncology. The increasing prevalence of cancer and advancements in genomics further amplify the need for personalized medicine.
High costs of development and maintenance
Establishing and sustaining PDX models require significant financial resources, specialized expertise, and advanced infrastructure. The complex processes involved in tumor implantation and maintenance limit accessibility for smaller research organizations. Additionally, the high cost of immunodeficient animals and human tumor samples further increases expenses. These financial barriers pose challenges to widespread adoption.
Advancements in cancer research
Advancements in cancer research are creating opportunities for the PDX model market. Innovations such as CRISPR-based gene editing, AI-driven data analysis and humanized PDX models are enhancing the accuracy and efficiency of preclinical studies. These advancements allow researchers to explore novel therapeutic targets, improve biomarker discovery, and accelerate drug development processes. Additionally, increasing public and private investments in oncology research are driving demand for advanced PDX models.
Ethical concerns and regulatory challenges
Ethical concerns and regulatory challenges threaten the growth of the PDX model market. The use of animals in research raises ethical issues, leading to stringent guidelines that can delay or restrict studies. Regulatory agencies like the FDA have introduced measures to reduce reliance on animal models, potentially affecting market dynamics. These challenges necessitate compliance with complex protocols, increasing operational costs and timeframes for research organizations.
The COVID-19 pandemic negatively impacted the PDX model market due to disruptions in laboratory operations, supply chains, and research funding. Many oncology studies were delayed as resources were diverted toward COVID-19 research. However, the pandemic underscored the importance of personalized medicine, highlighting the relevance of PDX models in cancer research. As restrictions eased, demand rebounded with renewed focus on innovative cancer therapies.
The mice models segment is expected to be the largest during the forecast period
The mice models segment is expected to account for the largest market share during the forecast period. Mice are widely used due to their genetic similarity to humans, ease of handling, and cost-effectiveness compared to other animals. They provide a robust platform for studying tumor growth, drug efficacy, and resistance mechanisms in vivo. The availability of well-established protocols for mice-based PDX models further supports their dominance in preclinical oncology research.
The biobanking segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Over the forecast period, the biobanking segment is expected to witness the highest CAGR due to its role in preserving patient-derived tumor samples for future use. Biobanks enable researchers to access diverse tumor specimens for developing new PDX models and conducting retrospective studies. This capability accelerates drug discovery processes while ensuring reproducibility in experiments. The growing emphasis on personalized medicine drives demand for biobanking services as an essential component of preclinical research infrastructure.
The North America region is anticipated to account for the largest market share during the forecast period. Factors such as a high prevalence of cancer, advanced healthcare infrastructure, and significant public-private investments in oncology research drive regional growth. The presence of key industry players further strengthens North America's position as a leader in PDX model adoption. Additionally, government initiatives supporting precision medicine also contribute significantly to this dominance.
The Asia Pacific region is anticipated to register the highest growth rate over the forecast period. Rapid urbanization, increasing healthcare expenditure, and rising cancer incidence drive demand for advanced research tools like PDX models in this region. The shift toward modern healthcare practices positions Asia Pacific as a key growth hub. Furthermore, countries like China and India are investing heavily in biotechnology and pharmaceutical R&D, fostering market expansion.
Key players in the market
Some of the key players in Patient-derived Xenograft Model Market include Champions Oncology, Charles River Laboratories, Crown Bioscience, EPO Berlin-Buch, Hera BioLabs, Horizon Discovery Group, Inotiv, JSR Corporation, Oncodesign Precision Medicine, Pharmatest Services, Taconic Biosciences, The Jackson Laboratory, Urolead, WuXi AppTec, Xenopat and Xentech.
In December 2024, Can-Fite BioPharma Ltd. recently announced that its work titled The Liver Protective Effect of the Anti-Cancer Drug Candidate Namodenoson is mediated via Adiponectin will be presented at the 2025 ASCO Gastrointestinal Cancers Symposium to take place at San Francisco & On Line, January 23-25.
In October 2019, Crown Bioscience announced the launch of a new tumor organoid drug development platform with the potential to significantly improve the predictivity and speed of preclinical drug discovery. The initial phase of the platform launch features the first commercially available 3D in vitro PDX-derived organoid (PDXO) models generated from CrownBio's uniquely-characterized library of 2500+ patient-derived xenograft (PDX) models.
In May 2015, Taconic Biosciences and Cellaria Biosciences have entered into a scientific collaboration designed to improve the utility of patient-derived xenografts (PDXs) in animal models for oncology and immuno-oncology research. Cellaria's novel methodologies for generating cells from patient tumors will complement Taconic's industry-leading portfolio of tissue humanized mouse models, which are said to be well suited as hosts for PDXs.