약동학(Pharmacokinetics, PK)과 약력학(Pharmacodynamics, PD) 모델링은 의약품이 인체 내에서 어떻게 흡수, 분포, 대사, 배설되는지와 그에 따른 약효 및 부작용의 정량적 관계를 규명하는 핵심 연구 분야입니다. 본 연구실은 다양한 약물의 체내 거동을 정밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 약물의 용량, 투여 간격, 환자 특성에 따른 약효 및 안전성 예측 모델을 구축하고 있습니다. 특히, NONMEM, ADAPT, Berkeley Madonna 등 첨단 컴퓨터 소프트웨어를 활용하여 실제 임상 및 비임상 데이터를 해석하고, 시뮬레이션을 통해 최적의 투여 전략을 제시합니다. 이러한 모델링 및 시뮬레이션 연구는 신약 개발 과정에서 First-in-man dose prediction, allometric scaling 등 초기 임상시험 설계에 필수적인 정보를 제공합니다. 또한, 생리학적 자료 기반 약동학 모델링(PBPK)과 같은 첨단 기법을 통해 동물실험 결과를 인간에게 적용하는 예측력을 높이고, 약물 간 상호작용, 특수 환자군(소아, 고령자, 간·신장 기능 저하 환자 등)에서의 약물 사용 안전성 평가에도 크게 기여하고 있습니다. 본 연구실은 국내외 제약사, 병원, 규제기관 등과의 협력을 통해 실제 임상 현장에서 활용 가능한 약동/약력학 모델을 개발하고 있으며, 이를 바탕으로 환자 맞춤형 약물치료와 신약 개발의 효율성 제고에 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 미래 정밀의료 및 데이터 기반 의약학 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다.

신약개발 과정에서 의약품의 합성, 정제, 분석은 매우 중요한 단계입니다. 본 연구실은 유기화학, 약품화학, 비대칭 촉매, 연속공정기술(CMT) 등 다양한 합성화학 기술을 바탕으로 새로운 활성물질의 효율적 합성 및 구조 최적화 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 천연물 전합성, 산화반응, API 합성 등 최신 유기합성법을 적용하여 신약 후보물질의 생산성을 높이고, 친환경적이고 경제적인 공정 개발에도 주력하고 있습니다. 의약품의 품질과 안전성을 확보하기 위해 HPLC-MS/MS, LC/MS/MS 등 첨단 분석기기를 활용한 생체시료 내 약물 및 대사체 정량 분석법을 개발하고 있습니다. 이를 통해 약물의 체내 동태, 대사경로, 생체이용률, 독성 평가 등 신약개발의 전 과정에서 요구되는 다양한 분석 데이터를 신속하고 정확하게 제공합니다. 또한, 오믹스 기반 질량분석, 바이오마커 발굴, 단백질 구조 기반 신약디자인 등 융합적 분석기술을 통해 맞춤형 치료제 개발과 난치성 질환 치료제 연구에도 기여하고 있습니다. 이러한 합성 및 분석기술 연구는 제약산업 현장에서의 신약개발, 개량신약, 바이오의약품, 기능성 식품 소재 개발 등 다양한 분야에 응용되고 있습니다. 연구실은 산학협력, 정부과제, 국제공동연구 등을 통해 혁신적인 의약품 개발과 글로벌 경쟁력 확보에 앞장서고 있습니다.

본 연구실은 메타리셉톰(receptome) 제어 및 후성유전체(epigenome) 기반의 난치성질환 치료제 개발에 중점을 두고 있습니다. 메타리셉톰 제어 연구는 암 전이와 관련된 수용 단백체 및 네트워크를 종합적으로 분석하여, 새로운 항암 전략과 표적 치료제 개발을 목표로 하고 있습니다. 이를 위해 대규모 메타분석, 바이오마커 발굴, 단백질 표적제 개발 등 다양한 융합 연구가 진행되고 있습니다. 후성유전체 연구에서는 히스톤 조절 단백질, DNA 메틸화, non-coding RNA 등 유전자 발현 조절 메커니즘을 규명하고, 이를 기반으로 한 신약 후보물질 및 제어제 개발에 집중하고 있습니다. AI 기반 타겟 발굴, 단백질 구조 기반 치료제 설계, 대사체 분석 등 첨단 정보학적 접근을 통해 난치성질환(암, 신경계 질환 등)의 치료 가능성을 높이고 있습니다. 또한, 임상수요 예측, 전임상 실험, 효능 최적화 등 실제 임상 적용을 위한 다각적 연구가 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 정부 대형 국책사업, 대학중점연구소 지원사업 등과 연계되어 진행되고 있으며, 글로벌 의약학 인재 양성, 산학협력, 국제공동연구 등 다양한 협력 네트워크를 통해 세계적 수준의 연구성과를 창출하고 있습니다. 궁극적으로는 난치성질환 환자의 삶의 질 향상과 미래 정밀의료 실현에 기여하고 있습니다.