위생약학은 인간의 건강을 보호하고 증진하기 위해 환경, 식품, 의약품 등 다양한 외부 요인에 의해 발생할 수 있는 위해 요소를 연구하는 학문입니다. 김상겸 연구실은 위생약학의 핵심 분야인 약물유래 간독성 평가와 예측에 중점을 두고 있습니다. 특히, 인간 간 마이크로좀과 간 오가노이드 등 첨단 세포 모델을 활용하여 약물 대사체가 간에 미치는 독성 영향을 체계적으로 분석하고 있습니다. 이러한 연구는 신약 개발 과정에서 발생할 수 있는 간독성 문제를 사전에 예측하고, 보다 안전한 의약품 개발에 기여하고 있습니다. 연구실은 다양한 약물 및 화합물의 대사 경로와 독성 기전을 규명하기 위해 분자생물학, 세포생물학, 약리학적 기법을 통합적으로 적용합니다. 최근에는 인간 유도만능줄기세포로부터 유래한 간 오가노이드와 3D 세포 배양 기술을 활용하여, 기존 동물실험의 한계를 극복하고 인간과 유사한 환경에서 약물의 독성 반응을 정밀하게 평가하고 있습니다. 또한, 유전적 다형성에 따른 약물 대사 및 독성의 차이를 분석하여, 개인 맞춤형 약물 안전성 평가에도 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 신약 후보물질의 간독성 위험을 조기에 예측하고, 부작용을 최소화하는 데 중요한 역할을 합니다. 더불어, 약물-약물 상호작용, 허브-약물 상호작용 등 실제 임상에서 발생할 수 있는 다양한 독성 문제를 체계적으로 연구함으로써, 국민 건강 증진과 의약품 안전성 확보에 크게 이바지하고 있습니다.

김상겸 연구실은 약물대사 효소, 특히 시토크롬 P450(CYP) 계열 효소의 발현, 활성 및 조절 기전을 심도 있게 연구하고 있습니다. 약물대사 효소는 체내에서 약물 및 외부 화합물의 대사와 해독에 핵심적인 역할을 하며, 이들의 활성 변화는 약물의 효능, 독성, 약물상호작용에 직접적인 영향을 미칩니다. 연구실은 다양한 약물 및 천연물, 환경 독성물질이 CYP 효소에 미치는 영향을 분석하고, 이로 인한 약물대사 및 독성 변화의 분자적 기전을 규명하고 있습니다. 특히, 연구실은 최신 질량분석기법(LC-MS/MS)과 유전자 발현 분석, 단백질 정량 등 다양한 오믹스 기반 기술을 활용하여, 약물대사 효소의 활성 변화와 독성 반응 간의 상관관계를 체계적으로 연구합니다. 또한, 약물의 대사산물이 생성하는 반응성 대사체와 이로 인한 간독성, 신장독성, 신경독성 등 다양한 장기 독성의 분자적 메커니즘을 규명하고 있습니다. 이러한 연구는 신약 개발 과정에서 약물의 안전성 평가와 독성 예측에 필수적인 정보를 제공합니다. 더불어, 연구실은 약물대사 효소의 유전적 다형성, 나이, 질병 상태 등에 따른 대사 및 독성 반응의 차이도 심층적으로 분석하고 있습니다. 이를 통해 개인 맞춤형 약물치료와 부작용 최소화 전략을 제시하며, 약물의 효능과 안전성을 극대화하는 데 기여하고 있습니다.