임종식 박사는 1958년 서울의대를 졸업하고 도미한 후 신시내티 대학에서 Dr. Sabin의 소아마비 백신 개발에 참여하여 소아마비 퇴치에 기여하였다. 이때 발표한 논문은 JAMA (Journal of American Medical Association)에서 선정한 금세기 51개 landmark article중에 하나로 기록되었다. 이후로 세포 형질전환 (cell transformation) 분야의 선구자로 각종 세포 배양 시스템을 개발하여 화학적 발암 물질, 종양 유전자, 방사선에 의한 발암 기전을 연구하고 개발하는 데 지대한 공헌을 하였다.
임종식 박사는 화학적 발암원에 의해 non-tumorigenic cell이 tumorigenic cell로 형질변환 될 수 있다는 사실을 최초로 발견하였다. 이러한 neoplastic transformation 과정은 세포의 불멸화 단계를 거쳐, 세포가 계속해서 성장하여 종양세포의 특성을 나타내는 다단계 과정임을 밝혔다. 특히 인간 상피세포 배양계에서 AD12-SV40와 Ki-MSV가 복합적으로 작용하여 malignant transformation되는 과정을 확인함으로써, 종양이 발생하는 과정이 다단계로 일어난다는 결정적인 증거를 제시하였다. 또한 불멸화된 상피 세포를 화학적 발암물질이나 X-선에 노출시키거나 종양유전자를 넣어줌으로써 종양세포로 형질전환시킬 수 있음을 보고하였다.
현재 Uniformed Services University of the Health Sciences (USUHS)의 외과학 교실 Center for Prostate Disease Research (CPDR)내에 Prostate Cancer Cell Center를 마련하여 전립선암 환자의 암조직과 정상 전립선 조직, 또 전립선암에 대한 저위험군 혹은 고위험군에 속하는 사람들의 조직으로부터 세포주를 확립하고 있다.
임종식 박사는 종양연구에만 30년이 넘는 세월을 헌신하였으며 그 중 마지막 10년 동안은 전립선암의 분자적, 유전적 특성을 규명하는 데만 온 노력을 기울였다. 이제까지 총 270편이 넘는 방대한 양의 논문을 발표하였으며 수많은 정상 전립선 세포와 전립선 암세포주에 관련된 특허를 개발하였다. 최근에는 유전성 전립선암뿐만이 아닌 sporadic prostate cancer 연구에 맞는 새로운 세포 모델도 확립하였다.