Por Pablo Wainschenker

James Cole está internado en el hospital psiquiátrico de Baltimore. Asegura que llegó a Estados Unidos enviado desde el año 2035 para encontrar a quienes esparcieron por el mundo un virus mutante que matará al 99% de la vida sobre la Tierra. La película es de 1995, se llama 12 Monos y fue dirigida por Terry Gilliam.

Tanto en la ficción como en la vida real, los virus (biológicos e informáticos) se presentan como el mal mismo, capaces de causar graves enfermedades, incluso la muerte de millones de personas o –lo que para algunos es peor– daños en las computadoras. Años de desarrollo científico no han podido librar a la humanidad de esta amenaza fantasma. Pruebas a la vista: la semana pasada se anunció con pavor que el virus responsable de la pandemia de la gripe asiática (que causó dos millones de muertes entre 1957 y 1968) fue liberado por error en los Estados Unidos y enviado a miles de laboratorios de otras partes del mundo.

En el segundo Café Científico del ciclo 2005, organizado por el Planetario de Buenos Aires, los protagonistas fueron esas tanto malévolas como habituales criaturas en sus dos formas: aquellos virus que molestan, enferman y hasta matan, y los otros, los informáticos, que se cuelan alocadamente en las computadoras y llenan los bolsillos de los técnicos informáticos. Para conocer un poco más el estado de la cuestión, el Café reunió a la bioquímica Andrea Gamarnik, directora del laboratorio de Virología Molecular de la Fundación Instituto Leloir, y a Alberto Cukier, licenciado en Ciencias de la Computación, profesor del Departamento de Computación de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) y especialista en planes de contingencia y continuidad de negocios. El próximo encuentro será el martes 17 de mayo a las 18.30 en La Casona del Teatro, Av. Corrientes 1979, y estará dedicado a la física: “Viajes en el tiempo. ¿Son posibles? Y los viajeros del futuro, ¿dónde están?”. Como siempre la entrada es libre y gratuita.

Pequeños demonios

Andrea Gamarnik: Antes de hablar de lo que estamos haciendo en el laboratorio, me gustaría contarles en forma general qué son los virus, qué nos hacen a nosotros, qué enfermedades causan y por qué. Los virus son agentes infecciosos. El virus de la gripe, el del sida, el de la hepatitis, el de la polio, el del dengue, el del herpes y el virus de la aftosa son algunos de los muchos que causan enfermedades. En segundo lugar, además de ser agentes infecciosos, los virus son parásitos obligados. ¿Qué quiere decir esto? Si uno tiene un virus en un tubo de ensayo, ese virus por sí solo no puede hacer nada, pero cuando entra a un organismo es capaz de multiplicarse. Por eso se dice que son parásitos obligados y carecen de la maquinaria para producir sus propios componentes. Por otro lado, tienen una composición sencilla y se caracterizan por ser muy pequeños, de 20 a 50 nanómetros (un nanómetro es una millonésima de milímetro). En la actualidad existen microscopios y estudios por rayos X que nos permiten ver virus con gran definición. La composición de las partículas virales es muy sencilla: el virus está compuesto por un material genético –que puede ser una molécula de ADN o ARN– donde reside toda la información. Aparte del material genético, los virus tienen una cápside (cubierta proteica que protege al material genético) y pueden poseer una envoltura. Hay una gran diversidad de virus y es importante destacar que virus estructuralmente similares pueden causar enfermedades completamente distintas. Por ejemplo, en la misma familia de virus están el de la polio y el del resfrío común. Son casi idénticos, muy difíciles de diferenciar, y sin embargo provocan enfermedades diferentes.

Competencia desigual

Gamarnik (continúa): Voy a tomar al virus del dengue como ejemplo para contarles cómo se multiplica un virus. El dengue es transmitido por un tipo particular de mosquito (el que está en Buenos Aires) cuya característica especial es que tiene rayas blancas y negras tanto en el cuerpo como en las patas. Cuando un virus entra en el organismo, circula por el torrente sanguíneo hasta que encuentra una célula en la que, por las características de su superficie, el virus puede anclarse. Una vez que se ancla, el virus entra y libera el material genético, que a su vez va a gatillar un programa codificado para que se amplifiquen los componentes del virus. A partir de ese momento se desarrolla una especie de competencia entre lo que tiene que hacer la célula para sobrevivir y lo que el virus quiere que la célula haga. Si el virus gana se van a producir proteínas de envoltura y de cubierta (que son las proteínas del virus) y se va a amplificar el material genético del virus. La célula se transforma en una fábrica de componentes del virus y en su interior va a haber un montón de material genético y de proteínas virales que se van a juntar y van a formar nuevas partículas virales que saldrán al torrente sanguíneo. Este proceso de multiplicación del virus suele dañar a la célula y producir enfermedad. ¿A qué célula entran los virus? En el caso de la hepatitis, por ejemplo, lo que ocurre es que el virus tiene en la superficie una proteína que le permite reconocer específicamente a otra proteína que está sólo en células del hígado, de modo que únicamente se va a poder anclar cuando llegue a una célula hepática. Luego se va a multiplicar y le va a producir daño a esa célula y la consecuencia será daño hepático. El virus del sida se ancla en células del sistema inmune y entonces la entrada del virus a estas células va a causar inmunosupresión. La interacción específica que acabamos de describir es lo que determina qué enfermedad va a causar el virus, dónde va a poder multiplicarse. Para poder entender realmente por qué un virus causa una enfermedad, tenemos que estudiar la biología y la estructura del virus. El concepto que me gustaría que les quede es que las proteínas presentes en la superficie de un virus determinan a qué tipo de células puede entrar ese virus y, como consecuencia, qué tipo de enfermedad causará en el individuo.

¿Cómo se hace para controlar una infección? El primer punto es disminuir los factores de riesgo. Cuanto más sepamos sobre cómo se transmite y cómo se contrae una infección, más vamos a poder hacer para evitarlo. Si uno sabe que el virus del dengue se transmite por medio de un mosquito, impedir la picadura del mosquito será la forma más sencilla de combatir el dengue. Cuanto más sepamos del virus y cuanto más se eduque a la gente sobre cómo funcionan los virus, más podemos evitar infecciones. Pero si estamos frente al virus y tenemos que buscar estrategias para combatirlo, se pueden desarrollar vacunas y antivirales.

La teta y la vacuna

Gamarnik (continúa): Hace unos doscientos años, antes del descubrimiento de los virus, un médico llamado Edward Jenner (1749-1823) vio que campesinos que normalmente ordeñaban vacas y tenían lesiones en las manos (llamadas nódulos de los ordeñadores), al ordeñar ponían en contacto las secreciones de la vaca con las heridas de las manos y cuando los animales estaban infectados con el virus de viruela bovina las personas nunca contraían la enfermedad, incluso aquellos que estaban en el centro de grandes epidemias. La viruela causó millones de muertes, arrasó con poblaciones enteras y es muy contagiosa. Las observaciones llevaron a Jenner a la siguiente conclusión: el contacto con la viruela bovina protegía al ser humano de contagiarse la enfermedad y así, mientras ordeñaban las vacas, los campesinos se “vacunaban”. El concepto que tenemos ahora de vacuna surge con las observaciones de Jenner y es la idea de que si uno es capaz de infectar a una persona con un virus que compite muy mal con la célula y se multiplica muy lentamente, el organismo puede desarrollar una respuesta inmunológica. Cuando entra el virus patógeno, el organismo ya posee un sistema inmune preparado para defenderse de una infección. La vacuna actual de la viruela es un virus derivado de la viruela bovina y la enfermedad se erradicó del mundo en 1980 gracias a esta vacuna.

Preguntas simples a problemas complejos

Gamarnik (continúa): En el Laboratorio de Virología Molecular de la Fundación Instituto Leloir estamos estudiando cómo es la biología del virus del dengue. ¿Qué mecanismo emplea para entrar a células humanas y células de mosquito? ¿Cómo funciona el material genético del virus del dengue? ¿Cómo actúa su polimerasa? ¿Cómo actúa y cómo es la estructura de la proteasa del virus? Conocer la biología del virus es fundamental para poder desarrollar terapias antivirales.

Es posible, por medio de técnicas bioquímicas, producir en un tubo de ensayo moléculas que corresponden a toda la secuencia del material genético del virus del dengue. Estas moléculas las incorporamos a células humanas y de mosquito con una técnica con la cual le hacemos como agujeritos a la membrana de la célula e introducimos por la fuerza el material genético como si fuese el virus. Así se desarrolla todo el proceso de multiplicación del virus y se generan partículas virales que se liberan. Estos experimentos no los hacemos con humanos ni con mosquitos, sino en plaquitas donde tenemos células. Simulamos una infección, manipulamos las moléculas por medio de técnicas de ingeniería genética y estudiamos si estas moléculas son capaces de producir virus o no. De esta forma podemos determinar qué parte del material genético cumple las distintas funciones durante la multiplicación del virus. Por ejemplo, le sacamos un pedazo, se lo incorporamos a una célula y esperamos para ver si se produce virus. Si no se produce, quiere decir que la parte que habíamos quitado es esencial para el virus. Lo que descubrimos recientemente es que el material genético del virus del dengue tiene que estar en forma circular para que sea infeccioso. Lo que hicimos fue juntar los distintos experimentos y, por medio de ingeniería genética, modificamos el material genético para que no pueda circularizarse. Al incorporar las moléculas de ARN modificadas a las células, son incapaces de multiplicarse. Estos trabajos nos permitieron demostrar cómo debe ser el material genético del virus para que pueda infectar una célula.

ABC...

Alberto Cukier: Voy a empezar por explicar qué es una computadora para entender de qué se tratan los virus informáticos y cómo nos podemos defender. Cualquier computadora está formada, básicamente, por una memoria, una unidad central de proceso, una parte que se llama de almacenamiento masivo (normalmente lo conocemos como “disco rígido”), un dispositivo de entrada y otro de salida. Los medios de entrada pueden ser discos flexibles (disquetes), discos Zip y otros medios que lo que hacen es ingresar información a la computadora, más precisamente a la unidad central de procesos, que es el corazón donde se maneja todo. Los medios de salida pueden ser un monitor, discos y otros elementos, y la memoria que almacena programas y suele conocerse como RAM. Todo lo descripto hasta ahora constituye el hardware, la parte física de la máquina. Por otra parte, está lo que se conoce como software, que son los programas que hacen funcionar la computadora. El programa principal es el sistema operativo (por ejemplo Windows o Linux), que está formado por un conjunto de programas. Cuanto más complejo es el hardware, más complejo deberá ser el software para poder administrarlo y por lo tanto habrá más posibilidades de que algo falle.

Los virus informáticos son programas especiales que pueden producir efectos no deseados y nocivos en una computadora. Son programas parásitos de efectos destructivos y que necesitan otros programas para poder reproducirse. No pueden actuar por sí solos, sino que lo hacen cuando comienza a funcionar el programa infectado o cuando se cumple determinada condición. Posibles condiciones son una fecha o una combinación de teclas que uno pulsa en el teclado. Además, el mismo virus intenta pasar desapercibido ante el usuario de la computadora y puede cambiar su código en cada infección para evitar ser detectado.

Los medios de infección más habituales son las unidades de disco extraíbles como disquetes, CD y las redes de computadoras. Tal vez la red más conocida sea Internet, donde hay distintas tareas que uno puede hacer y que constituyen posibles causas de la entrada de virus. Por ejemplo, los archivos agregados a un mensaje de correo electrónico o a un mensaje instantáneo, los descargados voluntariamente por el usuario o los enviados a través de grupos de noticias. Las páginas web también pueden ser fuentes de virus, en particular si incluyen programas tales como ActiveX o Applets de Java. Con esto no pretendo que renuncien a usar el correo electrónico ni los grupos de noticias, ni que dejen de navegar. Simplemente intento mostrarles que cualquier cosa que hagamos es potencial candidato a tener un virus y debemos actuar con precaución.

¿Dónde se esconden los virus? Por ejemplo, en la memoria central, que es una instancia intermedia de trabajo para la computadora. Allí tratan de encubrirse los que son llamados “virus residentes”. Otra posibilidad son los virus de macro (asociados a opciones avanzadas dentro de programas como procesadores de texto, planillas de cálculo y otros) y los virus de “boot” y “master boot”, que aluden a dos zonas específicas al inicio de los disquetes en las que hay programas que desencadenan una serie de pasos. Nunca debemos olvidar que, si estamos conectados a Internet, nuestra computadora no está sola sino que está conectada con millones de otras computadoras en todo el mundo. Y permanentemente hay gente interesada en entrar en nuestras máquinas.

La polilla de Grace

Cukier (continúa): Los síntomas de una computadora infectada son la reducción del espacio libre en disco (dado que los virus son programas que ocupan espacio), la aparición de mensajes de error extraños, frecuentes caídas del sistema, fallas en el funcionamiento de ciertos programas, demoras en la carga de los programas, aparición de programas residentes raros en la memoria, comportamiento inusual de la pantalla (como si tomara vida propia), cambios en la fecha o el tamaño de los archivos. No hay que olvidar que puede haber muchos motivos por los cuales no funcione algo de la computadora y que uno de esos posibles motivos son los virus, pero también puede ser cualquier otra cosa. Los programas son hechos por personas y las personas son imperfectas, cometen errores. Los programas, cuando son malos, pueden producir fallas en las computadoras y este mal funcionamiento no tiene nada que ver con la acción de los virus. Los “back-ware” son, justamente, programas informáticos legales diseñados para cumplir funciones concretas, pero que debido a fallas en la programación pueden causar daños en la computadora. Es decir, puede ser que uno use programas que tengan fallas que produzcan un comportamiento erróneo en la computadora y no hay que echarles la culpa de ello a los virus; es que el programa es malo. La palabra “bug” significa “bicho” en inglés y originalmente se asoció con interferencias y mal funcionamiento en los programas. El primer “bug” informático fue documentado en 1945 por la doctora Grace Hooper, quien estaba trabajando con una computadora llamada Mark 2. La máquina trabajaba con relés (dispositivos que tienen dos contactos que permiten o no el paso de corriente). Hooper se dio cuenta de que el programa estaba funcionando mal y se puso a revisar la enorme Mark 2 hasta que encontró una polilla que se había metido dentro de los contactos e impedía que se cerraran.