[노벨 화학상] 덴마크 화학자, 클릭 화학의 토대를 마련한 공로로 2022년 노벨 화학상 수상

덴마크 화학자 ‘모르텐 멜달’ 교수는 ‘클릭 화학 및 생체 직교 화학의 개발’을 통해 2022년 노벨 화학상을 미국 과학자 ‘샤플리스’ 및 ‘버토지’ 두 명과 함께 공동 수상하였다.

코펜하겐 대학의 화학 교수인 그는 촉매 분자를 사용하여 알츠하이머병을 치료할 수 있는 방법에 대한 이해를 높인 EU 지원 프로젝트 ‘ORGANOZYMES’ 의 코디네이터였다. 이 화학자는 화학을 기능주의 시대로 이끌고 클릭 화학의 기초를 닦는 데 중요한 역할을 한 공로를 인정받아 노벨상을 수상하였다.

클릭 화학은 무엇이며 왜 중요한가? 화학자들은 영감을 얻기 위해 종종 자연과 식물과 동물의 분자 구조를 살펴보았다. 다른 약물을 만들기 위해 그들은 동일한 분자를 인위적으로 구성하려고 시도했으며, 점차 정교한 도구를 개발하여 이제 실험실에서 놀라운 분자를 만들어 낼 수 있게 되었다. 그럼에도 불구하고 복잡한 분자를 만들기 위해서는 많은 단계가 필요하며, 그 과정에서 원치 않는 부산물이 형성되기도 한다. 이러한 부산물을 제거하는 데에는 시간이 많이 걸리고 상당한 재료가 손실된다.

2,000년 경 샤플리스 박사는 ‘간단하고 신뢰할 수 있는 화학의 한 형태’인 클릭 화학의 개념을 발명하였다. 분자 구성 요소가 빠르고 효율적으로 결합되어 빠르게 반응을 일으키고 원치 않는 부산물의 생성을 방지한다.

얼마 지나지 않아 멜달 박사와 샤플리스 박사는 독립적인 연구에서 클릭 화학의 핵심 ‘보석’을 발견하였다. 이는 ‘구리 촉매 아지드-알카인 고리화 첨가’였다. 보도 자료에 따르면, 이는 현재 널리 사용되고 있는 우아하고 효율적인 화학 반응으로, 다른 많은 용도 중에서 DNA를 매핑하고 목적에 더 적합한 물질을 만들기 위해 의약품 개발에 활용된다.

후에 ‘버토지’ 박사는 세포의 생화학적 과정을 방해하지 않고 살아있는 유기체 내부에서 사용할 수 있는 클릭 반응을 개발했다. 그녀의 생체 직교 반응은 현재 전 세계적으로 세포 기능을 연구하는 데 사용된다. 연구자들은 암을 치료하기 위해 이러한 반응을 사용하는 방법을 모색하고 있다.

노벨 화학 위원회 의장인 요한 아크비스트는 “올해 화학상은 지나치게 북잡한 문제가 아니라 쉽고 간단한 문제를 다룬다. 복잡하지 않은 경로를 택해도 기능성 분자를 만들 수 있다”고 말하였다.

Nanocatalytic drugs towards Alzheimer’s disease