신약개발로 미래 의약학 발전을 선도하다

종합약학연구소

사진 : 김상진 동문(화학13)

약학·보건의료 분야 발전을 선도하는 대학 부설 연구소

130여 년 전 이 땅에 최초의 근대식 의학 교육을 시작했던 우리 대학교는 당시 의사뿐만 아니라 약사까지 함께 양성했으나 안타깝게도 1900년도부터 100여 년간 약학 과정 운영이 중단됐었다. 오랜 기다림 끝에 2011년 국제캠퍼스에 약학대학을 설립하면서, 우리나라 약학계를 이끌고 국제 무대에서 활약할 우수 인재를 교육함으로써 국내외 약학 및 보건의료 분야 발전에 동력을 제공하고 있다. 

약학대학은 삼성바이오로직스, 셀트리온, DM바이오, 제넥신-아지노모토, 베르나바이오텍, 얀센백신, 바이넥스, 머크 등 50여 개의 바이오제약산업 기업과 우수 연구소, 대학이 모여 바이오산업 클러스터를 형성하고 있는 송도국제도시에 위치함으로써 산학연 협력의 최전방에서 한국 최고의 약학 교육과 연구를 이끌고 있다. 송도는 현재 단일 도시 기준 세계 1위의 바이오의약품 생산능력 보유라는 커다란 성장 가능성을 가지고 있으며 2030년까지 바이오헬스산업 중심으로 300개 기업을 유치, 1만 5천 명 고용 창출을 목표로 하고 있다.

우리 대학교는 약학대학 설립과 더불어 혁신적인 신약개발과 국민 보건의료 수준 향상을 통한 국민 건강 증진 기여를 위해 2011년 4월 약학대학 부설 연구소로 ‘종합약학연구소(Yonsei Institute of Pharmaceutical Sciences, YIPS)’를 설립하고 신약개발연구센터, 임상사회약학센터, 행정지원부 그리고 기기분석실과 자문평가위원회 등 약학 연구에 필요한 조직과 인프라를 마련한 바 있다.

2021년, 설립 10주년을 맞은 종합약학연구소는 그동안 다양한 전문 분야의 약학대학 소속 교수들의 헌신적인 연구 참여로 질병 및 신약개발 관련 기초, 중개, 융합 연구를 중점적으로 수행해 괄목할 만한 성과를 거두며 약학 연구의 허브로 자리매김하고 있다.

종합약학연구소는 황성주 소장, 남궁완 부소장을 포함해 7명의 약학대학 교수가 운영위원직을 수행하고 있으며, 상임연구원 16명, 전문연구원 4명, 연구원 4명, 연구보조원 48명 등 전체 93명의 연구원이 생명 존엄성을 바탕으로 한 혁신적인 약학 연구에 매진하고 있다. 약학대학의 생명약학, 약리과학, 산업약학-신약과학, 약제과학, 임상약학 5개 전공 영역을 연계한 여러 분야의 연구원들이 활발하게 참여함으로써 산학협동 융합연구가 지속적으로 이뤄지고 있으며 질병 예방과 치료를 위한 우수 의약품 개발로 이어져 약학 분야에서 가장 위상이 높은 연구소로 인정받고 있다.

종합약학연구소의 하부 조직인 ‘신약개발약학연구센터’와 ‘임상사회약학연구센터’가 유기적으로 연계해 전문화와 국제화를 추구하고 있으며, 미래 의학의 선도적인 역할을 하기 위해 기초-임상 중개연구를 활성화하고 다학제 간 융합연구의 유기적인 수행을 통해 질환 중심의 중개연구를 추구하고 있다. 또한 의학적 지식을 겸비한 핵심 약학 연구인력을 육성, 지원함으로써 미래 의약학 발전을 이끌고 있다.

중장기 발전을 위한 연구 학술행사 

종합약학연구소는 연구소 육성을 위한 중장기 비전과 단기 발전 계획을 수립해 지속가능 발전 방안을 마련하고 있다. 먼저 중장기 육성 계획으로는 1) 신약개발 전 주기를 아우를 수 있는 혁신신약 개발 연구소 확립을 목표로 2) 약학대학과 에스엘바이젠(SL Bigen)의 긴밀한 산학협력으로 바이오-헬스케어 집적 지역을 점차 확대해 지속적인 산학협력 활동을 진행하고, 3) YSLI(Yonsei-SLBigen Institute) 건물 신축으로 학생과 교수 창업을 육성해 바이오 클러스터 형성을 추진하고자 한다. 또한 단기 발전 계획으로 1) 약학 연구용 전자정보시스템 구축, 2) 다양한 교내 연구 진흥사업을 이용한 연구인력 지원, 3) 종합약학연구소 소속 연구원 충원, 4) 연례적인 국내 학술대회, 국제 학술대회 개최를 목표로 하고 있다.

전 세계적인 코로나19 팬데믹의 영향으로 여러 학술행사가 취소되거나 축소 또는 온라인 행사로 전환된 가운데 종합약학연구소에서 추진하던 학술행사도 상당 부분 멈춤 상태가 되었지만, 코로나 이전까지 한중 임상약학 연구 세미나, 해외 석학 초청 전문가 세미나, 심양약과대학교와의 국제교류 심포지엄, 제약산업 특성화 대학원 심포지엄, 연세 사이언스 파크 신약개발 심포지엄 등 다양한 학술행사를 진행해왔다. 

최근에는 ‘약학대학 대학중점연구소 심포지엄 2021’을 지난 8월 25일 온라인과 오프라인 동시 진행으로 개최했다. 강혜영 약학대학장의 환영사에 이어 듀크대학교 의과대학의 이석용 교수가 키노트 스피치를 발표했고, GIST 전기전자컴퓨터공학부 남호정 교수와 우리 대학교 의과대학 지헌영 교수, 약학대학 남궁완 교수의 초청 강연이 이어졌다.

난치성 질환 치료를 위한 트랜스포톰 제어 기술 개발

종합약학연구소는 샘플 내 다양한 유기화합물을 성분별로 분리해 함유량을 측정하는 ‘고성능 액체 크로마토그래피’, 세포 내 미토콘드리아 호흡, 해당 작용 및 ATP 생성률을 측정하는 ‘실시간 생체대사 분석기’, 실시간으로 세포 이미지 획득을 통해 세포의 성장, 사멸을 측정하는 ‘실시간 세포 이미징 분석기’ 등 다수의 첨단 연구 장비들을 갖추고 있다. 

현재 종합약학연구소에서 중점 추진 중인 ‘난치성 질환 치료를 위한 트랜스포톰 제어 기술 개발(Center for Innovative Drug Research on Transportome Modulation)’ 연구는 2018년 교육부와 한국연구재단이 주관한 이공 분야 대학중점연구소 지원에 선정된 사업이다. 이 프로젝트는 대학 부설 연구소에 인프라 지원을 통해 대학 연구거점을 구축하고 난치성 질환 치료 관련 혁신신약 개발 기반 확보 및 산학협동·융합을 통한 의약생명과학 분야 국제 경쟁력을 갖춘 우수 연구 그룹을 양성하기 위한 사업으로, 9년간 총 67억 5천만 원의 사업비를 지원받는다. ‘난치성 질환 치료를 위한 트랜스포톰 제어 기술 개발’ 연구에 참여하고 있는 연구인력은 공동연구원 10명, 전임 연구교수 14명, 전임 연구인력 4명, 석박사 과정 연구원 37명 등 총 63명 규모에 이른다.

이 프로젝트의 1단계 기반 연구는 ‘난치성 질환 관련 트랜스포톰 발굴 및 기전 연구’로 2018년부터 2020년까지 진행됐다. 1단계 연구 성과를 바탕으로 2단계에서는 트랜스포톰 관련 중개연구를 통한 타깃 검증, 트랜스포톰 질병 중개연구, 타깃 활성 측정법을 이용한 유효물질 발굴, 유효물질 최적화를 통한 선도물질 확보, 난용성 약물의 가용화와 생체이용률 증진 기술 개발에 집중할 예정이다. 또한 세부 연구 그룹 간, 그룹 내 연구협력 네트워크를 구축해 공동연구 활성화를 촉진하고 산업체와의 연계를 통한 실용화를 추진하고자 한다. 2단계 기술화 연구는 2023년까지, 마지막 3단계 산업화 연구는 2026년까지 진행된다.

지금까지 수행된 대표적인 성과로 '미토콘드리아 글루타민 수송체 발견', 천식 환자 치료를 위한 ‘SLC26A4 페드린 억제제 개발’, 알츠하이머 환자의 뇌에 특이적으로 존재하는 아밀로이드베타 올리고머를 혈액에서 측정해 민감도와 특이도를 진단하는 '알츠하이머 혈액진단 기술 개발’ 등이 있다. 특히 알츠하이머 혈액진단 기술 특허는 긍정적인 임상 검증을 마치고 40억 원 규모의 기술이전이 추진됐다.

‘난치성 질환 치료를 위한 트랜스포톰 제어 기술 개발’을 통해 난치성 질환 환자의 삶의 질 향상 및 높은 경제성을 가지는 혁신신약 개발의 시발점을 제공하고, 약물의 제형 개선 기술 및 트랜스포톰 조절 물질에 대한 지적재산권 확보 및 기술이전을 실현해 혁신신약 개발을 통한 우리나라 바이오산업의 발전 및 국가 의료 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다.

최근 5년간 종합약학연구소 연구진들은 사이언스(Science), 셀 메타볼리즘(Cell Metabolism), 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications), 미국국립과학원회보(PNAS), 실험의학저널(Journal of Experimental Medicine), 캔서 리서치(Cancer Research), 네이처 케미스트리(Nature Chemistry), 알레르기 및 임상면역학 저널(Journal of Allergy and Clinical Immunology), 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society), 사이언스 어드밴시스(Science Advances), 네이처 메디신(Nature Medicine), 지질연구발전(Progress in Lipid Research), 화이토메디신(Phytomedicine) 등 JCR 기준 상위 10%에 랭크된 70여 편의 논문을 포함해 400여 편 이상의 논문을 발표했고, 90건의 국내외 특허등록 실적과 24건의 기술이전 실적, 3건의 창업 실적을 보유하고 있다.

정량·정성적으로 뛰어난 연구 성과를 바탕으로 종합약학연구소는 국내 최고 및 국제적 위상을 갖춘 의약생명과학 분야 연구소로 지속성장하기 위해 최고 수준의 연구 수월성 확보, 의약생명과학 분야 국제 경쟁력을 갖춘 우수 연구인력의 육성, 과학적 성과의 기술이전 및 사업화의 전진 기지로서의 역할을 수행하고 있다. 

치료제 신약개발은 난치성 질환으로 고통받고 있는 전 세계의 수많은 환자들에게 건강하고 풍요로운 삶을 되찾게 해주는 숭고하고 위대한 일이다. 사람을 살리는 일이기 때문이다. 4차 산업혁명 시대로의 진입과 COVID-19 팬데믹을 계기로 경제, 과학, 산업 전 분야에 걸쳐 전 세계인들이 미래 주요 산업으로 주목하고 있는 바이오헬스 분야의 핵심 연구를 담당하고 있는 종합약학연구소의 발전이 더욱 기대된다. 

종합약학연구소를 이끌고 있는 황성주 연구소장과 한정민 교수를 만나 종합약학연구소의 미래 비전과 운영 방향, 현안에 대한 의견을 들었다.

“우리나라 전체 무역수지 흑자 원년은 35년 전인 1986년이었지만, 

의약품 무역수지 원년은 COVID-19가 창궐한 2020년이었습니다. 

바이오제약산업은 국가 성장 동력 산업으로서뿐만 아니라 국가 안보 산업으로 중요시되고 있습니다.

종합약학연구소는 국내 최고 및 국제적 위상을 갖춘 의약생명과학 분야 연구소를 목표로 

최고 수준의 연구 수월성 확보, 의약생명과학 분야 국제 경쟁력을 갖춘 우수 연구인력의 육성, 

과학적 성과의 기술이전 및 사업화의 전진 기지 역할을 하겠습니다. 

궁극적으로 신약개발을 통해 제약강국을 이루는 데 크게 이바지하는 

글로벌 우수 연구집단으로 성장할 것입니다.” 

황성주 교수 / 약학대학 종합약학연구소장, 대학중점연구소장

“코로나19의 전 세계적인 유행으로 우리는 

기존에 경험해 보지 못했던 현상들을 목도하고 있고 질병과 치료에 관련된 이슈들이 

얼마나 사회에 큰 영향을 끼치는지 분명하게 깨닫고 있습니다. 

대한민국을 대표하는 첨단 산학연병 클러스터로 거듭나고 있는 국제캠퍼스에서 

종합약학연구소는 질병 및 신약개발 관련 기초, 중개, 융합 연구를 중심으로 

미래 약과학 연구개발 분야의 선도적인 역할을 담당하게 될 것입니다.”

한정민 교수 / 약학대학 종합약학연구소 운영위원