김종승 교수, 과학을 향한 오롯한 애정 보여

김종승 교수, 과학을 향한 오롯한 애정 보여

“새로운 표적 지향적 약물전달물질 개발에 새로운 장을 열 것”

과학이 일상생활과 어떻게 연관되어 있는지, 또 여유롭고 풍요로운 세상을 위하여 얼마나 많은 과학자들이 자신의 일생을 바쳐 과학 연구를 하는지에 대해 한번쯤 깊이 생각해 본 적 있는가? 과학은 이 세계의 참모습을 향해 흐르는 커다란 물줄기와도 같다. 새로운 과학적 발견은 원천의 기능적 가능성을 증폭시켜 객관성을 바탕으로 세상을 강하게 만드는 힘이다. 지난 3월 '이달의 과학기술자상' 수상자이자 시사매거진 POWER BRAIN으로 선정된 고려대학교 화학과 김종승 교수를 만나 우리에겐 어렵기만 한 화학 이야기를 보다 쉽고 재미있게 풀어나가는 과정을 통해 현 시대의 과학, 특히 화학이라는 학문을 제대로 이해하고 그 내적 의미와 가치를 알아보고자한다.

화학과 김종승 교수의 초분자나노유기재료 연구실
사람들과 자유로이 소통하고 정보 교환을 통해 연구력을 강화하고자 하는 바람으로 화학과의 꽃이라 자부하는 우리 연구팀의 초분자나노유기재료연구실(Supramolecular Nano-Organic Material Laboratory) 홈페이지가 지난 2008년에 정식으로 오픈하였다. . 

▲ 고려대학교 화학과 김종승 교수

새로운 생체의학요법의 개발은 뛰어난 효능을 가진 약물을 개발하거나 표적기관(특정한 호르몬의 작용을 받는 특정한 기관)의 효과적인 약물전달 능력에 큰 초점을 맞추고 있다. 최근에는 선진국인 미국과 일본을 중심으로 신약개발의 리스크 방안에 대해서 다루면서 실질적인 파급효과를 일으킬 수 있는 신규 약물전달시스템 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 약물전달시스템(Drug Delivery System. 이하 DDS)이란 약물의 방출 및 흡수를 제어하거나 체내의 특정 부위에 정확하게 약물을 전달하기 위한 기능으로, 약물로 인한 부작용은 줄이고 효능은 극대화시켜 필요한 양의 약물을 효율적으로 전달할 수 있게 한다. 우리는 DDS를 통해 약물의 부가가치를 높이고 신약개발 시 소요되는 비용과 시간을 절감하는데 효과적인 활용이 가능하다. 이러한 사회적 관심에 부합하여 근래에는 국·내외 프런티어 그룹들이 효율적인 DDS 개발에 주력하면서 그 경계를 넓히고 있다. 이에 본 연구단에서는 점진적인 DDS 연구 단계를 적극 수용하고 특정 바이오물질에 고감도 고선택을 갖는 발광 약물전달시스템에 대한 연구를 다년간 진행해 오고 있다. 더 정확한 설명을 덧붙이자면, 종양 지향적 약물전달 나노전달체 개발 및 약물의 종양조직 내 투과와 활성에 관한 연구를 활발히 진행하고 있으며, 이러한 기술을 토대로 향후 여러 가지 약물과 적응증의 적용을 기대할 수 있어서 DDS 분야의 큰 파장을 일으킬 것이라 전망한다.

잔인한 폭군이요 이 시대의 악마인 ‘암 정복’에 소맷자락 걷어붙여

많은 발전을 가져왔음에도 불구하고 대표적인 만성 질병인 ‘암’은 인류가 아직까지 ‘완치’라는 정상을 정복하지 못한 난치성 질환 중 하나다. 기존에 개발된 항암치료는 암세포뿐만 아니라 건강한 정상세포마저 파괴시켜 환자들로 하여금 갖가지 부작용을 초래하며 합병증까지 겹쳐 말 못할 고통 속에 심신이 시달리게 된다. 때문에 많은 연구자들이 문제점을 극복하고자 수 년 동안 항암치료 방법 개선을 목표로 질병세포의 선택적 작용 및 약물의 선택적 약리활성을 가능케 하는 표적화 된 약물전달시스템을 탄생시켰으나, 몇 가지 큰 어려움이 있었다. 그리하여 우리가 새로이 개발한 약물전달시스템은 지금까지의 각종 연구 결과물을 토대로 개선하고 보완하고 강화하여 ‘약물이 전달되는 부위와 양을 실시간으로 모니터링 할 수 있기 때문에 새로운 표적 지향적 약물전달물질 개발에 확실한 밑거름이 될 것’이다. ‘다양한 약물에 적용’시키는 원천기술의 연쇄적 파급효과를 감안할 때, 본 연구단이 개발하고자하는 형광화학도시미터를 접목한 약물전달시스템은 기존의 의약품 및 의료용구의 단점을 극복하여 신규 시장의 창출을 견인하는 효과는 물론이거니와 현재 연구 단계 중인 합성화합물 및 거대분자 신약 후보물질을 개발 단계로까지 진입을 가능하게 한다. 뿐만 아니라 질병의 원인 및 기전을 규명하는 분자생물학 기초 연구 개발 분야의 효율성 증진에도 기여할 것으로 전망한다. 
이번 연구는 독창성과 우수성을 높이 인정받아 화학 분야 세계 최고 권위의 학술지인 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society, 12668-12674, 134, 2012) 8월호에 표지논문(Cover paper) 및 Spotlight로 선정되어 2012년 5월 29일자로 발표되기도 하였다. 본 연구 성과에 힘입어 향후 우리의 연구 계획은 새로운 표적 지향적 약물전달물질 개발에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 이로 인해 다양한 표적세포에 대한 영상화와 치료효과의 동시 제공은 물론, 모니터링과 치료효과를 효과적으로 소형화함으로써 세포 이하 수준에도 제 기능을 다할 수 있는 새로운 테라그노시스(theragnosis) 약물 개발에 대해서도 새로운 장을 열 것이라 예측하며 현재까지 SCI 국제학술논문 300여 편과 국내·외 특허 40여 편을 발표하였다.
현재 항암제 연구 개발의 가장 큰 핵심이자 최대 관심사는 ‘정상세포와 질병세포를 구별하여 정확한 암세포에 항암제가 전달되는 선택성 연구’다. 이에 전 세계의 모든 연구진들이 선택성 항암제 연구에 뛰어들고 있으며, 그로인한 경제적·사회적 연구가치가 얼마나 지대한지 가늠해 볼 수 있다. 나 또한 연구 과제가 품고 있는 상징과 의의에 부응하여 그 간의 연구 노하우 및 연구 결과를 토대로 의과대학 임상연구진과 끊임없는 공동연구를 실시함으로써 현재 암으로 고생하는 모든 암 환자들에게 큰 부작용 없이 암 치료를 할 수 있는 견인차 역할을 충실하게 이행하고자 전심전력을 다할 것이다.

그러나 연구를 향한 뜨거운 열정은 충분하나 부족한 연구비 정책 및 인적 자원의 부재에 대한 현실적인 문제로 실현화의 속도가 많이 더딘 상황이다. 우리 연구실은 20명의 연구원이 ‘부작용 없는 항암제 연구’에 총력을 기울인다. 우리가 원하는 연구 결과를 도출해내고자 우리 연구단은 합성팀, 스크리닝팀, 세포실험팀으로 각각 파트를 나누어 자신이 맡고 있는 업무에 집중적인 연구를 펼치며 각기 다른 물질을 갖고서 연구에 진력을 다한다. 과학자로서 바람이 있다면 앞으로 지금의 위치보다 한층 더 성공적이고 발전적인 연구를 추진하기 위해 전문성과 도전성을 고루 갖춘 훌륭한 연구진과 그에 따르는 연구비의 적극적 지원이 절실한 실정이다.

▲ 꾸준하게 자신의 길만을 달려가는 김 교수. 화학 분야 세계 최고

권위의 학술지인 미국화학회지 8월호에 그의 연구결과 논문이

표지논문으로 실리며 지난 3월에는 ‘이달의 과학기술자상’을 수상하게 되었다.