Antes de buscar una molécula entre las estrellas, hay que saber reconocerla en la Tierra. La detección de eritrulosa, un azúcar localizado a unos 27.000 años luz de nuestro planeta, fue posible gracias a años de trabajo de laboratorio. El equipo de Emilio J. Cocinero, investigador de la EHU y del Instituto Biofisika, obtuvo su "huella dactilar molecular": el patrón de señales que permitió identificarla con radiotelescopios.
En esta entrevista, Cocinero nos cuenta cómo consiguieron reconocer ese azúcar en el espacio, qué supuso encontrarlo después de años de búsqueda y cuáles son sus próximos retos. Ahora buscan otras moléculas que ayuden a comprender el origen de los ingredientes de la vida, entre ellas los azúcares que forman parte del ARN y del ADN.
¿Cómo se obtiene la "huella dactilar" de una molécula para poder encontrarla en el espacio?
Las moléculas pueden absorber o emitir radiación a frecuencias muy concretas cuando cambia su estado de rotación. Esas frecuencias dependen de su estructura y forman un patrón característico, una especie de huella dactilar molecular. Para medirla necesitamos llevar la molécula a fase gaseosa sin destruirla. En los azúcares esto es difícil: muchos absorben humedad y se descomponen al calentarlos. Una imagen cotidiana es lo que sucede cuando calentamos azúcar y se convierte en caramelo: se transforma químicamente en lugar de evaporarse conservando sus moléculas intactas. Conseguimos superar esa barrera combinando una preparación específica de la muestra con vaporización láser ultrarrápida. Así obtuvimos los datos que permitieron al equipo de radioastronomía reconocer la eritrulosa en el espacio.
¿Cómo comprobaron que las señales correspondían realmente a la eritrulosa?
La identificación no se basa en una única coincidencia. Encontramos doce conjuntos de señales, correspondientes a diecisiete transiciones, y comprobamos que sus frecuencias, intensidades y anchuras eran coherentes con lo esperado para la eritrulosa. También analizamos la contribución de otras moléculas presentes en la nube. Seis de esos conjuntos están especialmente poco afectados por otras especies. Estimamos que la probabilidad de que esas seis señales coincidan por azar con las de la eritrulosa es de apenas un 0,2 %, según el modelo estadístico utilizado. No hemos encontrado simplemente una señal parecida: hemos reconocido un patrón que encaja con la huella molecular obtenida en el laboratorio.
¿Recuerda el momento en el que supieron que las señales coincidían?
Sí, éramos conscientes de su importancia porque llevábamos tiempo buscándola. No fue un hallazgo casual: encontrar un azúcar de este tipo era uno de nuestros objetivos para comprender cómo la química interestelar pudo contribuir a proporcionar los ingredientes para el origen de la vida. En 2021 ya publicamos la caracterización de la eritrulosa en el laboratorio y unas primeras búsquedas astronómicas que no permitieron detectarla. La detección llegó más adelante, en una colaboración internacional con la profesora Izaskun Jiménez-Serra, del Centro de Astrobiología. Las primeras coincidencias tuvieron que confirmarse mediante un análisis cuidadoso. Es un buen ejemplo de cómo el trabajo de distintos equipos se complementa y de cómo una investigación puede dar sus frutos tiempo después.
Ya han caracterizado los azúcares del ARN y del ADN. ¿Podrán encontrarlos también en el espacio?
A corto plazo, lo veo difícil. Los datos espectroscópicos necesarios ya los tenemos y estamos trabajando en su búsqueda, pero dar el salto a azúcares de cinco carbonos supone una dificultad considerable. La ribosa y la 2-desoxirribosa podrían estar presentes y emitir señales demasiado débiles para distinguirlas. Probablemente necesitemos una sensibilidad mayor en nuestras observaciones. Las mejoras en los radiotelescopios y, especialmente, en sus receptores serán importantes. Sería un hallazgo mayúsculo: son los azúcares que forman parte del ARN y del ADN, respectivamente. Encontrarlos establecería una conexión aún más directa entre la química que ocurre entre las estrellas y los ingredientes del material genético de los seres vivos.
¿Qué ha supuesto para usted este descubrimiento después de años estudiando estas moléculas?
Más que cambiar por completo mi forma de pensar, amplía el contexto de las preguntas que nos hacemos. Mi foco principal ha sido el estudio de moléculas de interés biológico, de su estructura y de sus interacciones. Cada vez trabajamos también más con moléculas de interés astroquímico, y ambas líneas se encuentran en preguntas como esta. Como espectroscopista, me resulta especialmente estimulante que una medida muy precisa realizada en el laboratorio pueda ayudar a identificar una molécula a miles de años luz y contribuir a comprender de dónde proceden los ingredientes de la vida. También pone en valor el trabajo del grupo y la colaboración con especialistas de otras disciplinas.