윤인수 연구실의 핵심 연구 축 가운데 하나는 난용성·난흡수성 약물의 체내 전달 효율을 높이기 위한 약물전달 시스템과 나노제형 개발이다. 연구실은 생물약제학적 한계를 가진 약물을 대상으로, 약물의 용해도·안정성·흡수성·표적지향성을 동시에 개선할 수 있는 제형 전략을 설계한다. 특히 경구, 주사, 표적전달 등 다양한 투여 경로를 고려하여 실제 치료 효율을 높이는 실용적 제형 연구를 수행하는 점이 특징이다. 이러한 방향은 히알루론산-세라마이드 기반 자기조립 나노입자를 이용한 독소루비신 표적전달 연구, 도네페질 염산염의 장기지속형 전달을 위한 셀룰로오스 나노결정 응집 젤 구조 연구, 도세탁셀 및 독소루비신의 장흡수 개선을 위한 지질 기반 또는 미세유화 제형 연구 등에서 잘 드러난다. 연구실은 고분자, 지질, 다당류, 나노입자 표면개질, PEGylation 같은 기술을 활용하여 약물의 생체 내 거동을 정밀하게 제어하고, 항암제나 중추신경계 약물처럼 전달이 어려운 약물의 한계를 극복하고자 한다. 이 연구는 단순히 제형을 만드는 데 그치지 않고, 약효 증대와 부작용 감소, 환자 순응도 향상, 임상적 번역 가능성까지 염두에 둔다는 점에서 의의가 크다. 표적 조직으로의 선택적 축적, 지속 방출, 생체적합성 향상, 비침습적 또는 저침습적 투여 전략은 차세대 약물개발의 필수 요소이며, 연구실은 이를 약학·재료공학·생체의학의 접점에서 발전시키고 있다. 향후 항암제, 천연물 기반 의약품, 핵산치료제 등으로의 확장 가능성도 매우 높다.

연구실의 또 다른 중심 분야는 생물약제학과 약동학을 기반으로 약물의 흡수, 분포, 대사, 배설 과정을 정량적으로 이해하고 예측하는 것이다. 윤인수 연구실은 약물의 경구 생체이용률, 장관 흡수, 간대사, 단백결합, 약물상호작용 등 약효를 결정하는 핵심 요인을 체계적으로 분석한다. 이를 통해 약물 자체의 특성과 제형 변화가 체내 노출과 치료 반응에 어떤 영향을 미치는지 규명하고, 보다 합리적인 약물설계와 투여전략 수립에 기여한다. 이러한 연구는 사이토크롬 P450 효소와의 대사 상호작용, 커큐민·마그놀롤·아카세틴 등 생리활성물질의 약동학적 특성 분석, 장관 first-pass elimination 및 간 제거 기전 분석과 같은 주제들로 구체화되어 있다. 특히 최근 수행 중인 경구용 지질나노제형 관련 과제에서는 소장 림프 흡수, 소장 2상 대사 저해, 생리학적 기반 약동학/약력학(PBPK/PD) 모델 구축을 통해 복잡한 약물 거동을 예측하려는 접근이 두드러진다. 이는 실험 데이터와 모델링을 결합해 임상 효능을 예측하는 정밀 약학 연구의 전형이라 할 수 있다. 이 연구는 전임상에서 임상으로의 번역 가능성을 높이는 데 매우 중요하다. 약물의 체내거동을 정밀하게 이해하면 적절한 제형 선택, 투여용량 설정, 독성 최소화, 약물상호작용 예측이 가능해지기 때문이다. 특히 천연물 유래 활성성분이나 저흡수성 약물처럼 변동성이 큰 후보물질의 경우, 약동학 기반 해석은 개발 성공률을 좌우하는 핵심 도구가 된다. 연구실은 이러한 정량 약학 역량을 바탕으로 신약 후보의 개발 효율을 높이고, 규제과학 및 임상 적용 가능성을 함께 강화하고 있다.

윤인수 연구실은 기초 약제학 연구를 넘어 실제 의약품 개발 단계와 연결되는 전임상 연구 및 IND 제출 준비에도 강점을 보인다. 연구실은 후보물질의 효능과 안전성을 검증하고, 흡수·대사·분포·배설(ADME) 특성, 독성, 제형 안정성, 분석법 확립 등 신약개발에 필요한 핵심 요소를 통합적으로 다루는 연구를 수행한다. 이는 대학 연구실 수준을 넘어 규제 대응형 연구개발 역량을 갖추고 있음을 보여준다. 대표적으로 박테리오파지 엔도라이신 기반 신규 항생제 개발 과제에서는 다제내성 그람음성 세균 감염 치료를 목표로 전임상 자료를 축적하고 IND filing을 위한 기반을 마련했다. 또한 간암 치료 후보인 핵산 기반 면역조절 치료제의 IND enabling study에서는 대식세포 면역관문 조절, in vivo 효능 검증, 독성 및 독성동태 평가, 원료·완제 생산과 분석법 수립 등 실제 허가 제출을 겨냥한 연구가 수행되었다. 이러한 연구는 약동학과 약물송달 지식을 개발 프로세스 전반에 적용하는 연구실의 강점을 잘 보여준다. 이 분야의 중요성은 우수한 후보물질이 실제 치료제로 이어지기 위해 반드시 필요한 검증 단계를 책임진다는 점에 있다. 연구실은 전임상 효능 평가와 규제 적합성 확보 사이의 간극을 줄이면서, 산학연 협력과 기술사업화 가능성까지 고려한 연구를 수행한다. 항생제, 항암제, 핵산치료제, 천연물 유래 조성물 등 다양한 모달리티에 적용 가능한 이러한 경험은 향후 신약개발 플랫폼 연구로도 확장될 수 있으며, 실질적 사회적 파급력이 큰 연구 영역이다.