박주호 연구실
Lab Introduction
연구실 소개
·나노바이오의약실험실
본 나노바이오의약실험실은, 자연에서 일어나는 생화학적 현상 및 특성을 나노(10억분의 1미터) 수준에서 정교하게 모방하고 활용하여, 새로운 신소재를 만들어내거나 치료기술로 활용 가능하도록 연구한다. 항체, 바이러스 등의 대부분의 생물학적 소재들이 나노 크기를 보이는 것을 볼 때, 현대사회에서 나노바이오 연구의 중요성은 계속 증가하고 있기에 본 연구실은 현대 사회가 요구하는 최신 첨단 나노바이오의약품 및 나노신소재를 주요하게 발굴하고 평가한다.
·연구분야
나노바이오의약실험실은 바이오의약학을 기반으로 나노분자를 직접 설계하고 평가한다.
펩타이드또는 단백질을 기반으로 하는 신규한 물질을 분자모델링 및 컴퓨터시뮬레이션 기술로 설계하고, 간단하게 합성을 한 후에, 세포에서 평가한 뒤에 동물에서 그 효능을 직접 검증하는 바이오의약품의 전 개발 분야를 포괄적으로 진행한다.
주요 연구분야는 아래와 같다.
1. 항암전구체 기반 나노입자 개발
나노입자의 독성 문제를 해결하기 위해 추가적으로 나노물질을 넣지 않아도 물질 스스로 나노구조를 형성할 수 있는 항암치료제를 분자모델링 기술로 디자인하고 평가한다.
강력한 세포사멸 항암물질을 활용하여, 강한 독성을 가져 항암제로 사용하기 어려웠던 여러 항암제들을 다양한 물질과 결합해 전구체화 시켜서 암 표적화 치료, 광역학 치료 등에 사용 가능한 새로운 물질로 개발한다.
(Biomaterials, 2019, IF 10.3 JCR 바이오소재분야 세계1위 연구) (BRIC 기준 대한민국 Top 5 바이오융합 연구 선정) 등
2. 펩타이드 기반 항암제 개발
생체친화적이고 체내에서 효과적으로 분해가 가능한 펩타이드를 활용하여 항암전구체 물질을 합성하거나, 생체 면역반응 등을 조절할 수 있는 물질을 설계한다. 세포사멸 반응형 펩타이드 및 여러 약물들을 이용할 경우 암에서 작용하고 분해가능한 효과적인 항암제를 개발할 수 있다.
(Journal of Controlled Release, 2019 연구 등, 기술이전 완료)
3. Bioconjugate 기반 항암 물질 설계 및 평가
기존의 항암제, 펩타이드, 고분자 신소재, 단백질, DNA 등을 활용하여 신규한 bioconjugate를 직접 설계하고 합성한다.
이를 이용하여 약물전달시스템을 활용한 새로운 bioconjugate를 만들어내고 이의 효능과 작용기전을 직접 평가한다.
(약제과학 저널 International Journal of Pharmaceutics, 2018 등)
4. 약물전달시스템을 이용한 거대분자의 전달
기존에 불가능하다고 여겨졌던, 거대분자 (유전체, 나노입자, 단백질의약품 등)의 경구전달을 실현시키기 위해, Bioinformatics를 활용한 새로운 약물전달시스템을 개발하고 거대분자의 경구 전달 및 체내 흡수를 실현시킬 수 있는 다양한 연구를 진행한다.
바이오의약품 시장의 규모를 고려할 때, 거대 바이오의약품의 경구화는 복용의 편리성을 증가시키고 바이오의약품 시장의 범위를 크게 확대시킬 것으로 예상된다.
(Biomaterials, 2016, IF 10.3 JCR 바이오소재분야 세계1위)
5. 분자모델링을 통한 고지혈증/당뇨/NASH 등의 질환에 적용 가능한 신규 치료제 개발
컴퓨터 시뮬레이션 기법을 활용하여 표적에 맞는 분자를 직접 설계하고 억제제를 합성하여 고지혈증/당뇨/NASH(지방간염) 등의 치료에 활용될 수 있도록 개발한다.
이렇게 설계된 바이오의약품의 후보물질들은 적절한 효능과 저독성을 보일 경우 바이오의약품으로의 가치가 크게 증가하여 다양한 연구에 활용될 수 있다.
