Qué reveló el “hackeo” del código fuente de la vacuna de Pfizer

En el área de la informática, los programas están escritos en un código, que puede presentarse en muchas formas; unos más complejos, y otros que apuntan a ser más simples y legibles. De la misma forma, en el mundo natural también existe un código fuente, en forma de cadenas de ADN y ARN que contienen el código para los componentes básicos de la vida.

Por otro lado está la ingeniería inversa, el análisis de las funciones, usos, ubicación, diseño, aspectos geométricos y materiales de un artefacto u objeto. Básicamente consiste en “desmontar” algo para construirlo igual o mejor, más barato o más adecuado para un uso particular. Tal como si fuese un juguete, la idea es descubrir cómo está hecho y cómo funciona.

Precisamente de aquello se trata el trabajo de Bert Hubert, consultor de ciberseguridad, fundador de una empresa que nombra dominios de internet, y un pasado como hacker enfocado en software de código abierto.

En un post publicado en su sitio, y tomando como base la información genética de la vacuna BNT162b2 o Tozinameran, publicado por la Organización Mundial de la Salud, Hubert demuestra como hackeó, desmembró y analizó parte por parte los 4284 caracteres de la vacuna de Pfizer/BioNTech, como si fuese el código de un programa informático, entregando interesantes datos sobre ingeniería genética e inmunología.

“Al comienzo del proceso de producción de la vacuna, alguien cargó este código en una impresora de ADN, que luego convirtió los bytes del disco en moléculas de ADN reales”, dice. “Con esta máquina se pueden obtener pequeñas cantidades de ADN, que después de numerosos procesos biológicos y químicos se convierten en ARN en el vial de la vacuna”.

Es aquí donde salta la primera comparación: “El ARN es la versión volátil de la ‘memoria de trabajo’ del ADN”, señala.

Para hacer una analogía más simple, el ADN es como una memoria flash en los computadores. Si bien el ADN es fuerte y confiable, así como las computadoras no ejecutan código directamente desde la memoria flash, el código se copia en un sistema más rápido, más versátil pero mucho más frágil, que en las computadoras conocemos como memoria RAM (lo mismo en que nos fijamos antes de comprar un notebook), y que en términos biológicos, es el ARN.

Asimismo, a diferencia de la memoria flash, la RAM se degrada muy rápidamente a menos que se cuide. La misma razón por la que la vacuna de ARNm de Pfizer/BioNTech debe almacenarse a una temperatura tan baja como -70ºC.

Nicolás Muena, investigador de la Fundación Ciencia y Vida, se muestra entusiasmado con el trabajo. “Es un tema muy técnico y que se estudia en genética en la universidad, pero al hacer la analogía con la informática me parece muy interesante”, cuenta.

“Es un resumen de 30 años o más de investigación, que confluyen en cómo usar el ARN mensajero, molécula transitoria que es igual a los mensajes de las películas de espías, que se van a auto destruir luego de ser utilizados. Es un mensaje que dura muy poco, pero que puede ser usado para entregar instrucciones y luego se desecha, y además no puede modificar nuestra información genética”.

“En el trabajo muestran las modificaciones de cómo las células usan estas moléculas para poder hacer sus propias piezas. Todo ese conocimiento lo usamos para engañarlas, inventando una pieza para que fabrique lo que nosotros queremos. Es una tecnología que se usa en laboratorio hace años, pero que no pensamos que podríamos ver utilizada en nuestro cuerpo. Entregarle una instrucción, para que pueda tomar esta información, producir lo que nosotros deseemos y luego eliminarlo”.

“Esto tiene aplicaciones en muchas cosas más, como terapias genéticas contra el cáncer u otros virus”, señala.

“Mucha gente se pregunta ‘por qué la vacuna demoró sólo un año, qué confianza me puede dar’, pero esta tecnología se viene dando hace 30 años”, afirma Nicolás Muena. “El artículo revela todas las mejoras que se lograron. Antes, esto mismo no había funcionado sin que el ARN terminara degradándose -por ello las bajas temperaturas- y la primera vez que se intentó no funcionó. Es una historia de décadas de fallos y errores hasta llegar a lo que vemos hoy”.

Entre los descubrimientos relevados gracias a este trabajo, el investigador indica que “esta vacuna contiene modificaciones para que el sistema inmune propio de las células no ataque este ARN, y pase inadvertido. Otra modificación hace que la célula reconozca el ARN como propio y que entre como si fuese del núcleo, procesándolo como si fuese parte de la célula, pero en verdad está produciendo algo que viene de afuera. Lo interesante es que cada una de estas modificaciones surgió en base a errores, cosas que no funcionaron alguna vez”.

“Hay otra modificación que hace que estas instrucciones sean prioritarias en la célula, por sobre las otras cosas. Mientras esta hoja de instrucciones esté dentro del cuerpo, las células van a producir esta proteína por montones, y eso lo hace muy efectivo. Como si estuviesen haciendo horas extras”, añade.

“Incluso hay una señal para que la célula pueda tomar esto como propio, que no lo ataque, lo produzca en masa y además lo localice en la región correcta de la célula para que sea reconocida por el sistema inmune. Es una señal que le dice ‘usted me fabrica esto’, y lo envía a la superficie para que produzca las defensas”.

Muena sostiene que otra modificación, relacionada con su campo, la virología, tiene que ver con el Mers (el primo de este coronavirus, que atacó Asia en 2012), y un estudio que en 2017 estableció que era posible estabilizar la proteína ‘spike’ induciéndole pequeños cambios o mutaciones. “Esta proteína pasa por distintos cambios estructurales: es como una llave que entra a la ‘cerradura’ de la célula, luego la abre para fusionar el virus con la célula, y de esa forma liberar la información genética. Al sistema inmune le sirve reconocer el estado antes de la fusión -es el talón de aquiles del virus-, el estado en el que hay que armar los anticuerpos para bloquearlo, porque si se hace en el estado post fusión, esos anticuerpos no serán neutralizantes. En 2017, los científicos lograron bloquear esta proteína spike en su estado prefusión, antes de girar la cerradura”, explica.

“Si podemos generar vacunas en este estado, pre fusión, estas vacunas serán más efectivas, y será un cambio increíble. Esta tecnología se está aplicando contra otros virus y harán que las vacunas basadas en ARN mensajero sean más efectivas, porque podemos bloquear las proteínas en el estado más susceptible de ser neutralizado. Esta información fue tomada por Pfizer y Moderna para sus vacunas”, dice.

“El último cambio, relacionado con el ámbito de la biofísica de lípidos, y que tiene que ver con el secreto de Pfizer y Moderna, son las nanopartículas lipídicas, que envuelven el ARN mensajero y cumplen la función de protección con una película de grasa, por lo que las enzimas no la atacan. Moderna mejoró este método y por eso puede almacenar el medicamento a -20ºC, contra los -70ºC de Pfizer. Pero no cuentan de qué están compuestas las partículas, porque es parte de su secreto”, apunta Muena.

“Finalmente, como nuestras células también están cubiertas de una membrana lipídica -por lo tanto de la misma naturaleza-, es más sencillo que lleguen y se fusionen y hacer que el ARN mensajero llegue a las células. Es un sistema de entrega y protección”, asegura.