VR16: VIRUS INFORMATICOS, DESDE EL PUNTO DE VISTA BIOLOGICO
Por Lic.Enrique Richard
INTRODUCCION
Ya sea porque el tema siempre estuvo rodeado de un halo de misterio, ocultismo o involucrara personajes de dudoso sentido ético es que actualmente, es difícil precisar cuál fue el primer virus informático ( en el sentido que hoy lo definimos) y quién lo creó. Pero lo cierto es que los virus informáticos, son sin lugar a dudas, las "entidades" informáticas que mayor polémica han suscitado en la historia de la computación e informática. No es de extrañar entonces, que hasta no hace mucho su existencia fuera puesta en duda aún por quienes hoy ponen su firma en conocidos soft antivirus. Así, Peter Norton no solo afirmaba que los virus eran un mito urbano, sino que iba un poco más allá al afirmar "nadie los ha visto nunca...". Hoy sabemos que los VI no son un mito, son reales y tangibles aún para el propio Peter Norton. Sin embargo, todavía subsiste entorno a ellos una atmósfera bastante densa de mitos e historias fantásticas que contribuyen a darles poca credibilidad a sus capacidades y por ello, muchísimo menos a hallarles algún parecido con sus homónimos biológicos. En círculos informáticos especializados se conoce bastante bien a los VI, pero muy poco a los virus biológicos (VB), motivo que frecuentemente lleva a afirmaciones tales como: "Un VB vive y respira, un VI no". Por otro lado, entre los biólogos se da lo opuesto desacreditándose cualquier intento de comparación entre ambos virus o mayormente se rechaza la existencia de los VI. Sin embargo, un breve análisis comparativo de analogías y diferencias entre ellos tipos de virus muestran que las similitudes entre ambos son poco menos que asombrosas. Pero es vital, para realizar tal comparación, que tengamos claros los conceptos y definiciones de ambas entidades (VB y VI) y los alcances de los mismos.
Que es un virus informático (VI)
Un virus informático es un pequeño programa, invisible para el usuario (no detectable con el sistema operativo) y de actuar específico y subrepticio, cuyo código incluye la información suficiente y necesaria para que, utilizando los mecanismos de ejecución que le ofrecen otros programas a través del microprocesador, puedan reproducirse formando réplicas de sí mismo (completas, en forma discreta, en un fichero, disco u ordenador distinto al que ocupa), susceptibles de mutar; resultando de dicho proceso la modificación, alteración y/o destrucción de los programas afectados e información y/o hardware (en forma lógica).
Aparentemente el primero en acuñar el término virus en informática, fue el Dr Fred Cohen en 1985 resaltando la particularidad más relevante del mismo y que compartía con su contraparte biológico: La capacidad de autorreproducción. Esta característica, junto a la capacidad de permanecer general mente oculto o invisible al sistema operativo (y por tanto al operador), son las que diferencian a un VI de otros programas destructivos y cualquier definición que no las incluya sólo estará refiriéndose a la generalidad de tales programas.
Qué es un virus biológico (VB)
El primer científico que utilizó la palabra VIRUS (del latín, veneno) para referirse a estas partículas infecciosas fue el holandés Martinus Beijerink en 1898. Actualmente se acepta la siguiente definición para ellos:
"Los VB son fragmentos de ADN o ARN cubiertos de una capa pro teica (Fig.1). Se reproducen únicamente en el interior de célu las vivas, para lo cual toman el control de sus enzimas y maquinaria metabólica. Sin esta maquinaria son tan inertes como cualquier macromolécula. (Modificado de Curtis y Barnes, Biología, 5ta Ed. 1992)"
Esta definición aunque identifica muy bien a un VB, probablemente la terminología empleada en ella contribuya muy poco a encontrar alguna semejanza con los VI. Es por ello, que para explicarlas o definirlas lo haremos buscando las primeras analogías:
- Los VB están compuestos por ácidos nucleicos (también una cápsula proteica) ADN o ARN, pero nunca ambos (A diferencia de lo que ocurre en los cinco reinos vivos [Monera, Protista, Plantae, Fungi y Animalia], cuyas células siempre poseen ambos tipos de ácidos). Estos ácidos contienen información (son perfectamente comparables a un programa informático) suficiente y necesaria para que, utilizando los ácidos nucleicos de la célula huésped y/o su maquinaria biosintética (Comparables a los programas infectados por VI , y la parte electrónica que utili zan para su replicación), puedan reproducirse a sí mismos.
- Los VB NO poseen metabolismo, por lo tanto cuando están fuera del huésped (célula, bacteria, etc.) no manifiestan actividad de ningún tipo (idéntico comportamiento adquiere un VI cuando se apaga la máquina [=macrohuésped] o cuando se encuentra en un diskette dentro de una gaveta). He escuchado muchas veces decir que la diferencia entre un VB y uno informático es que el primero respira y el segundo nunca lo hará. Esto último es probable, pero al decir que los VB NO poseen metabolismo, quiero indicar también que tampoco respiran (la respiración es una función metabólica). Finalmente y aunque no está explícito en las definiciones dadas para VB, quiero hacer alusión a otro argumento muy utilizado por quienes están en el tema informático:
- "Los VI carecen y carecerán de vida, facultad que sí poseen los VB".
Al respecto quisiera decir que los atributos que definen al término "vida" (Complejidad y alto grado de organización, metabolismo, capacidad de reproducción) no forman parte de ningún dogma y lo que es válido en ciencia hoy, bien puede no serlo mañana (No hay verdades absolutas en ciencia). De todas formas, el VB NO CUMPLE con todas las condiciones que actualmente definen a un ser viviente (no tienen metabolismo, principalmente); por lo que muchos científicos los consideran como partículas NO VIVAS; otros los ubican en una suerte de "limbo" entre lo vivo y lo no vivo; finalmente una tercera opinión es que si efectiva mente descienden de verdaderas formas vivientes y perdieron el "atributo" del metabolismo por un proceso de simplificación evolutiva (probablemente derivado de su actividad parasitaria), deberían considerarse formas vivientes aún cuando no tengan todos los atributos para ello. De todo esto se deduce que si un VB es un ser vivo o no corresponde a una discusión filosófica que, en gran parte, escapa a los objetivos de la nota. De cualquier forma el argumento de que un tipo de virus está vivo y el otro no, obviamente es bastante cuestionable. Para terminar este punto, si el lector me siguió hasta aquí (lo cual es un esfuerzo loable), ya debe haber notado que dos de los tres atributos que los biólogos le dan a la materia viva (complejidad y capacidad reproductiva) la poseen AMBOS TIPOS DE VIRUS...
Analogías entre virus biológicos y virus informáticos
Además de las evidentes y , a mi modo de ver, sorprendentes similitudes vistas en los puntos anteriores, quiero señalar algunas otras, junto a una sinopsis de las anteriores, que contribuyen a cimentar aún más el parecido entre ambos tipos de virus:
- TAMAÑO: Los VI son en general programas pequeños en relación a los que "parasitan". Los VB también.
- TIPO DE ACCION: Tanto los VI como los VB causan modificaciones y/o daños sobre sus huéspedes.
- MODO DE ACCION: Ambos virus inician su actividad en forma oculta para su huésped (y usuario en el caso de un VI), sin conocimiento ni consentimiento del mismo. Son virtualmente invisibles al huésped (Los VI son invisibles al sistema operativo).
- FINALIDAD DE SU EXISTENCIA: Para el VI su finalidad primaria es la destrucción y/o modificación del programa /s "huésped" y consecuente con ello, su reproducción (Fueron creados con esta finalidad, pero podría cambiar en el futuro). Para el VB, la finalidad primaria (según intuye la ciencia) es la reproducción (Expansión de su materia en el tiempo y el espacio), en tanto que la eventual destrucción del huésped, sería una conse cuencia de tal proceso.
- CODIFICACION DE LA INFORMACION: Ambos virus por definición contienen la información necesaria para su reproducción replica tiva; la diferencia es, en forma muy simplificada, que en el VI se encuentra en código binario y en el VB en un código cuaternario (cuatro nucleótidos combinados en "tripletes").
- SOPORTE DE LA INFORMACION: Ambos virus tienen un soporte físico para su información. En los VI la información "estable" se ubica sobre un soporte magnético (inorgánico). En los VB, la información incluida en el DNA o RNA constituye en sí misma un soporte de naturaleza orgánica.
- ESPECIFICIDAD: Los dos tipos de virus presentan un alto grado de especificidad. Los VI a nivel de familias de microprocesadores (Ej. Motorola -> Apple o Intel -> IBM y compatibles), de sistemas operativos (DOS, UNIX, etc.), del tipo de archivo ejecutable (.COM, .EXE, ambos, etc.) , etc. Los VB a nivel de distintas jerarquías de taxa, estirpes celulares, etc.
- PROPAGACION: Tanto los VI como los VB utilizan varios medios para su propagación. Los VB se propagan a través del aire, el agua, por contacto directo entre un huésped infectado y uno sano, etc (Cabe destacar que un mismo VB rara vez puede explotar simultáneamente todas las formas de propagación). Los VI hasta no hace mucho tiempo tenían muy limitada su propagación pero es evidente que en la misma medida que evoluciona la comunicación informática, evoluciona también la capacidad de dispersión de los VI por otros medios. Actualmente pueden propagarse a través de contacto "directo" entre medios magnéticos (introduciendo un diskette infectado en una computadora sana,[y ejecutando el programa o área infectada claro está] etc.), desde un soporte electrónico a uno magnético (un virus localizado en RAM se copia en un diskette), aprovechando un "flujo de electrones" (computadoras conectadas vía modem, en una red, etc.) y potencialmente a través de ondas electromagnéticas (no hay todavía casos concretos) por el aire en el caso de los nuevos sistemas de redes inalámbricas. Cabe destacar, que en todos los casos descriptos para VI, deben darse una serie de condiciones para que el contagio sea efectivo y cuya descripción individual escapa a los objetivos de esta nota.
- LATENCIA: Ambos virus muestran, en forma característica, un período de "latencia" durante el cual, si bien la infección se ha producido, los síntomas de la misma aún no se manifiestan.
- MUTACION: La "susceptibilidad" para mutar es la que posibilita el proceso evolutivo de las formas vivientes y se halla presente en los VB bajo determinadas condiciones, por la influencia de distintos factores (químicos, físicos, radiactivos, y aún por azar) o por manipulación genética (intervención humana directa) . Los VI poseen una idéntica "predisposición" a mutar originando las distintas variedades conocidas de un mismo virus (Del popular STONED, se conocen 26 variedades) aunque mayormente causadas por manipulación humana directa (a través de "hackers" entre otros); pero se ha observado que algunos virus son susceptibles de "mutar" por sí solos, al parecer por errores en su código original. Actualmente, la capacidad de "automutación generalizada" en VI sería una característica de los virus de tercera generación.
- PROCESO REPRODUCTIVO: Ambos virus carecen por sí mismos de la capacidad de reproducción y para poder hacerlo necesitan las estructuras y "maquinaria" del "huésped", ya se trate de una célula (VB) o de una computadora encendida y con programas (VI). En ambos casos el proceso de reproducción o infección transcurre oculto al huésped.
- TIPO DE REPRODUCCION: En los dos tipos de virus la reproducción es de tipo replicativo, es decir que como resultado de la reproducción lo que se obtiene es una réplica del original cuya exactitud dependerá de la existencia de mutaciones o no. En ninguno de los virus (VB y VI)se verifica alguna forma de "desarrollo" o "crecimiento", en sentido biológico.
- BALANCE REPRODUCTIVO: En ambos virus el proceso replicativo conduce (o se realiza a costa de) a un aumento de entropía de su entorno ó huésped.
- REGIMEN DE ACTIVIDAD: Tanto los VI como los VB únicamente manifiestan actividad sobre el "huésped" si éste está vivo (célula, etc. en el caso de los VB) o encendido (máquina; en el caso de los VI). La analogía entre ambas situaciones no deja de llamar la atención.
- SINERGIA: El término alude a un mecanismo de exaltación o potenciación del poder patógeno que ejerce un virus sobre otro diferente cuando están juntos. Dicho de otra forma el poder de ambos es mayor que la sumatoria de los poderes individuales. El fenómeno de sinergia es compartido por ambos tipos de virus.
- TIPO DE INFECCION: Los VB, pueden actuar originando dos tipos de infecciones: las líticas (Fijación del VB a la superficie de la célula huésped -> Penetración -> Replicación -> Ensamblaje -> Liberación con destrucción del huésped) y las lisogénicas (El virus integra su DNA con el DNA del huésped y cuando este replica su DNA, también se replica el DNA viral y el huésped aparentemente no se ve afectado por tal proceso. De toda formas, una infección lisogénica por influencia de determinados factores puede transformarse en una infección lítica). En el caso de los VI son muy numerosos los que cumplirían con ambos tipos de infecciones aportando además algunos tipos intermedios y/o nuevos.
- EPIDEMIOLOGIA: Ambas entidades cumplen con las mismas "leyes" epidemiológicas y son válidos los mismos términos utilizados en epidemiología médica. Para el caso de los VI, no deja de resultar extraordinario que se los pueda evaluar epidemiológicamente, sobre todo porque el fenómeno de su expansión no fue monitoreado por ningun científico, simplemente ocurrió obedeciendo leyes naturales (si es que en este caso lo de "naturales" es aplicable).
- ORIGEN: Este punto resume el trato individual dado anteriormente. Los VI son sin lugar a dudas originados o concebidos por seres humanos. Los VB tienen un origen biológico (varias teorías) y si bien es probable o se rumorea que existen algunos VB "creados por el hombre", éstos son (por el momento) el resultado de manipulaciones genéticas de virus preexistentes.
Las similitudes descriptas entre ambas entidades muestran un claro paralelismo pero un origen diferente entre ambas, por lo que las mismas son ANALOGIAS simplemente.
Epilogo
Perspectivas de uso de los VI en modelos de experimentación biológica. Debido a que los VI fueron creados inicialmente con una finalidad destructiva, es que en general no se les prestó más atención de la necesaria como para desarrollar antivirus. Esto se hace evidente si pensamos la relativamente escasa literatura que existe sobre ellos, los mitos que aún persisten (y en alto grado, ver Richard, 1993d,e)). En nuestro caso lo que ocurre es que, por las causas mencionadas en la introducción, aún no se les ha visto una utilidad evidente a los VI, sin embargo la tienen. El objetivo de este breve análisis estuvo dirigido, como dije antes, a aclarar los alcances de ciertos conceptos confusos sostenidos por quienes se dedican a temas informáticos; pero también a señalarles a los biólogos que en los VI, por su similitud (pocas veces tenida en cuenta) con los VB, pueden encontrar en ellos una excelente fuente de simulación y experimentación, entre otros, para el estudio de las relaciones parásito - huésped, procesos de infección, mutación y aún evolutivos, etc.
De más esta decir que dado la simplicidad del análisis del código viral de un VI, y la precisión del conocimiento de los microprocesadores, sistemas operativos y programas daría a cualquier modelo de simulación biológica condiciones de experimentación en extremo controladas, fidedignas y fácilmente reproducibles. Evidentemente, la posibilidad de darles a los VI el valor de especies incluye un increíble potencial, además del investigativo, docente: Una gran parte de la biología universitaria no puede ser comprendida adecuadamente por el alto contenido teórico que contiene y que una vez en campo es difícil conciliar con la práctica. Por ejemplo, los VI pueden servir para hacer en tiempo cátedra (no en tiempo ecológico) distintos estudios poblacionales, o genéticos, o epidemiológicos etc. como lo demuestran experiencias previas.
Finalmente, quiero agregar que durante el tiempo que concebí la idea de este trabajo encontré muchas más similitudes de las que aquí vuelco en relación a los VI y VB y cuyo análisis profundo trasciende los límites del mismo. El trato dado aquí al tema fue superficial, pues la intención de la nota era de ser informativa y aclarativa de los conceptos de VI y VB, sus analogías y perspectivas de uso "pacífico" con la esperanza de despertar un interés distinto sobre el tema, que motive el desarrollo de nuevas ideas y sobre todo discusiones, que tanto enriquecen el saber humano.
Enrique Richard es docente de la Cátedra de Biología General y Sistemática, Facultas de Ciencias Naturales e Instituto M. Lillo. Univ. Nac. de Tucumán, y becario del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). También es director del Grupo Universitario de Estudios sobre Seguridad Informática.
