An outbreak of coronavirus disease 2019 (COVID-19), which is caused by a novel coronavirus (named SARS-CoV-2) and has a case fatality rate of approximately 2%, started in Wuhan (China) in December 20191,2. Following an unprecedented global spread3, the World Health Organization declared COVID-19 a pandemic on 11 March 2020. Although data on COVID-19 in humans are emerging at a steady pace, some aspects of the pathogenesis of SARS-CoV-2 can be studied in detail only in animal models, in which repeated sampling and tissue collection is possible. Here we show that SARS-CoV-2 causes a respiratory disease in rhesus macaques that lasts between 8 and 16 days. Pulmonary infiltrates, which are a hallmark of COVID-19 in humans, were visible in lung radiographs. We detected high viral loads in swabs from the nose and throat of all of the macaques, as well as in bronchoalveolar lavages; in one macaque, we observed prolonged rectal shedding. Together, the rhesus macaque recapitulates the moderate disease that has been observed in the majority of human cases of COVID-19. The establishment of the rhesus macaque as a model of COVID-19 will increase our understanding of the pathogenesis of this disease, and aid in the development and testing of medical countermeasures.

SUMMARY The deployment of a vaccine that limits transmission and disease likely will be required to end the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) pandemic. We recently described the protective activity of an intranasally-administered chimpanzee adenovirus-vectored vaccine encoding a pre-fusion stabilized spike (S) protein (ChAd-SARS-CoV-2-S) in the upper and lower respiratory tract of mice expressing the human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor. Here, we show the immunogenicity and protective efficacy of this vaccine in non-human primates. Rhesus macaques were immunized with ChAd-Control or ChAd-SARS-CoV-2-S and challenged one month later by combined intranasal and intrabronchial routes with SARS-CoV-2. A single intranasal dose of ChAd-SARS-CoV-2-S induced neutralizing antibodies and T cell responses and limited or prevented infection in the upper and lower respiratory tract after SARS-CoV-2 challenge. As this single intranasal dose vaccine confers protection against SARS-CoV-2 in non-human primates, it is a promising candidate for limiting SARS-CoV-2 infection and transmission in humans.

Abstract The periodic emergence of SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs) with unpredictable clinical severity and ability to escape preexisting immunity emphasizes the continued need for antiviral interventions. Two small molecule inhibitors, molnupiravir (MK-4482), a nucleoside analog, and nirmatrelvir (PF-07321332), a 3C-like protease inhibitor, have each recently been approved as monotherapy for use in high risk COVID-19 patients. As preclinical data are only available for rodent and ferret models, we originally assessed the efficacy of MK-4482 and PF-07321332 alone and then in combination Against infection with the SARS-CoV-2 Delta VOC in the rhesus macaque COVID-19 model. Notably, use of MK-4482 and PF-07321332 in combination improved the individual inhibitory effect of both drugs. Combined treatment resulted in milder disease progression, stronger reduction of virus shedding from mucosal tissues of the upper respiratory tract, stronger reduction of viral replication in the lower respiratory tract, and reduced lung pathology. Our data strongly indicate superiority of combined MK-4482 and PF-07321332 treatment of SARS-CoV-2 infections as demonstrated here in the closest COVID-19 surrogate model. One Sentence Summary The combination of molnupiravir and nirmatrelvir inhibits SARS-CoV-2 replication and shedding more effectively than individual treatments in the rhesus macaque model.

We remain largely without effective prophylactic/therapeutic interventions for COVID-19. Although many human clinical trials are ongoing, there remains a deficiency of supportive preclinical drug efficacy studies. Here we assessed the prophylactic/therapeutic efficacy of hydroxychloroquine (HCQ), a drug of interest for COVID-19 management, in two animal models. When used for prophylaxis or treatment neither the standard human malaria dose (6.5 mg/kg) nor a high dose (50 mg/kg) of HCQ had any beneficial effect on clinical disease or SARS-CoV-2 kinetics (replication/shedding) in the Syrian hamster disease model. Similarly, HCQ prophylaxis/treatment (6.5 mg/kg) did not significantly benefit clinical outcome nor reduce SARS-CoV-2 replication/shedding in the upper and lower respiratory tract in the rhesus macaque disease model. In conclusion, our preclinical animal studies do not support the use of HCQ in prophylaxis/treatment of COVID-19. One Sentence Summary Hydroxychloroquine prophylaxis/treatment showed no beneficial effect in SARS-CoV-2 hamster and macaque disease models.

An outbreak of a novel coronavirus, now named SARS-CoV-2, causing respiratory disease and a ~2% case fatality rate started in Wuhan, China in December 2019. Following unprecedented rapid global spread, the World Health Organization declared COVID-19 a pandemic on March 11, 2020. Although data on disease in humans are emerging at a steady pace, certain aspects of the pathogenesis of SARS-CoV-2 can only be studied in detail in animal models, where repeated sampling and tissue collection is possible. Here, we show that SARS-CoV-2 causes respiratory disease in infected rhesus macaques, with disease lasting 8-16 days. Pulmonary infiltrates, a hallmark of human disease, were visible in lung radiographs of all animals. High viral loads were detected in swabs from the nose and throat of all animals as well as in bronchoalveolar lavages; in one animal we observed prolonged rectal shedding. Taken together, the rhesus macaque recapitulates moderate disease observed in the majority of human cases. The establishment of the rhesus macaque as a model of COVID-19 will increase our understanding of the pathogenesis of this disease and will aid development and testing of medical countermeasures.