AB
Amir Ben-Shmuel
Author with expertise in Coronavirus Disease 2019 Research
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(88% Open Access)
Cited by:
177
h-index:
19
/
i10-index:
24
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
109

A single dose of recombinant VSV-ΔG-spike vaccine provides protection against SARS-CoV-2 challenge

Yfat Yahalom-Ronen et al.Jun 19, 2020
Abstract The COVID-19 pandemic caused by SARS-CoV-2 that emerged in December 2019 in China resulted in over 7.8 million infections and over 430,000 deaths worldwide, imposing an urgent need for rapid development of an efficient and cost-effective vaccine, suitable for mass immunization. Here, we generated a replication competent recombinant VSV-ΔG-spike vaccine, in which the glycoprotein of VSV was replaced by the spike protein of the SARS-CoV-2. In vitro characterization of the recombinant VSV-ΔG-spike indicated expression and presentation of the spike protein on the viral membrane with antigenic similarity to SARS-CoV-2. A golden Syrian hamster in vivo model for COVID-19 was implemented. We show that vaccination of hamsters with recombinant VSV-ΔG-spike results in rapid and potent induction of neutralizing antibodies against SARS-CoV-2. Importantly, single-dose vaccination was able to protect hamsters against SARS-CoV-2 challenge, as demonstrated by the abrogation of body weight loss of the immunized hamsters compared to unvaccinated hamsters. Furthermore, whereas lungs of infected hamsters displayed extensive tissue damage and high viral titers, immunized hamsters’ lungs showed only minor lung pathology, and no viral load. Taken together, we suggest recombinant VSV-ΔG-spike as a safe, efficacious and protective vaccine against SARS-CoV-2 infection.
109
Citation12
0
Save
10

Cap-independent translation and a precisely localized RNA sequence enable SARS-CoV-2 to control host translation and escape anti-viral response

Boris Slobodin et al.Aug 18, 2021
Abstract Translation of SARS-CoV-2-encoded mRNAs by the host ribosomes is essential for its propagation. Following infection, the early expressed viral protein NSP1 binds the ribosome, represseses translation and induces mRNA degradation, while the host elicits anti-viral response. The mechanisms enabling viral mRNAs to escape this multifaceted repression remain obscure. Here we show that expression of NSP1 leads to destabilization of multi-exon cellular mRNAs, while intron-less transcripts, such as viral mRNAs and anti-viral interferon genes, remain relatively stable. We identified a conserved and precisely located cap-proximal RNA element devoid of guanosines that confers resistance to NSP1-meidated translation inhibition. Importantly, the primary sequence rather than the secondary structure is critical for protection. We further show that the genomic 5’UTR of SARS-CoV-2 exhibits an IRES-like activity and promotes expression of NSP1 in an eIF4E-independent and Torin-1 resistant manner. Upon expression, NSP1 enhances cap-independent translation. However, the sub-genomic 5’UTRs are highly sensitive to eIF4E availability, rendering viral propagation partially sensitive to Torin-1. The combined NSP1-mediated degradation of spliced mRNAs and translation inhibition of single-exon genes, along with the unique features present in the viral 5’UTRs, ensure robust expression of viral mRNAs. These features can be exploited as potential therapeutic targets.
10
Citation4
0
Save
6

Nonclinical Safety and Immunogenicity of an rVSV-ΔG-SARS-CoV-2-S vaccine in mice, hamsters, rabbits and pigs

Noa Madar-Balakirski et al.Jul 7, 2021
Abstract rVSV-ΔG-SARS-CoV-2-S is a clinical stage (Phase 2) replication competent recombinant vaccine against SARS-CoV-2. Nonclinical safety, immunogenicity and efficacy studies were conducted in 4 animal species, using multiple dose levels (up to 10 8 PFU/animal) and various dosing regimens. There were no treatment related mortalities in any study, or any noticeable clinical signs. Compared to unvaccinated controls, hematology and biochemistry parameters were unremarkable and no adverse histopathological findings gave cause for safety concern in any of the studies. There was no viral shedding in urine, nor viral RNA detected in whole blood or serum samples 7 days post vaccination. The rVSV-ΔG-SARS-CoV-2-S vaccine immune response gave rise to neutralizing antibodies, cellular immune response, and increased lymphocytic cellularity in the spleen germinal centers and regional lymph node. No evidence for neurovirulence was found in C57BL/6 immune competent mice or in highly sensitive IFNAR KO mice. Vaccine virus replication and distribution in K18 hACE2 transgenic mice showed a gradual clearance from the vaccination site with no vaccine virus recovered from the lungs. The rVSV-ΔG-SARS-CoV-2-S vaccine was well tolerated locally and systemically and elicited an effective immunogenic response up to the highest dose tested, supporting further clinical development.
6
Citation1
0
Save
0

Doxycycline Levofloxacin or Moxifloxacin are superior to ciprofloxacin in treating anthrax meningitis in rabbits

Amir Ben-Shmuel et al.Dec 7, 2023
Abstract Efficient treatment of anthrax related meningitis in patients poses a significant therapeutic challenge. Previously we demonstrated in our anthrax meningitis rabbit model that ciprofloxacin treatment in ineffective with most of the treated animals succumbing to the infection. Herein we tested the efficacy of Doxycycline in our rabbit model and found it highly effective. To test whether the low efficacy of Ciprofloxacin is an example of low efficacy of all fluoroquinolones or only this substance, we treated rabbits that were inoculated intra cisterna magna (ICM) with Levofloxacin or Moxifloxacin. We found that in contrast to Ciprofloxacin, Levofloxacin and Moxifloxacin were highly efficient in treating lethal anthrax related meningitis in rabbits. We demonstrated (in naïve rabbits) that this deference probably results from variances in blood brain barrier (BBB) penetration of the different fluoroquinolones. The combined treatment of doxycycline and any one of the tested fluoroquinolones was highly effective in the rabbit CNS infection model. The combined treatment of doxycycline and levofloxacin was effective in inhalation rabbit model, as good as the doxycycline monotherapy. These findings imply that while Ciprofloxacin is highly effective as a post exposure prophylactic drug, using this drug to treat symptomatic patients should be reconsidered.
3

Alternate response of Bacillus anthracis atxA and acpA to serum, HCO3- and CO2

Itai Glinert et al.Feb 21, 2022
Abstract Bacillus anthracis overcomes host immune responses by producing capsule and secreting toxins. Production of these virulence factors in response to entering the host environment was shown to be regulated by atxA, the major virulence regulator, known to be activated by HCO 3 - and CO 2 . While toxin production is regulated directly by atxA, capsule production is independently mediated by two regulators; acpA and acpB. In addition, it was demonstrated that acpA has at least two promotors, one of them shared with atxA. We used a genetic approach to study capsule and toxin production under different conditions. Unlike previous works utilizing NBY-HCO 3 - medium under CO 2 enriched conditions, we used a sDMEM-based medium. Thus, toxin and capsule production can be induced in ambient or CO 2 enriched atmosphere. Using this system, we could differentiate between induction by 10% NRS, 10% CO 2 or 0.75% HCO 3 - . In response to high CO 2 , capsule production is induced by acpA in an atxA -independent manner, with little to no toxin (protective antigen PA) production. atxA is activated in response to serum independently of CO 2 , inducing toxin and capsule production in an acpA or acpB dependent manner. HCO 3 - was also found to activate atxA , but in non-physiological concentrations. Our findings may help explain the first stages of inhalational infection, in which spores germinating in dendritic cells require protection (by encapsulation) without affecting cell migration to the draining lymph-node by toxin secretion.
0

LAMP-Seq: Population-Scale COVID-19 Diagnostics Using a Compressed Barcode Space

Jonathan Schmid-Burgk et al.Apr 8, 2020
The ongoing COVID-19 pandemic has already caused devastating losses. Early evidence shows that the exponential spread of COVID-19 can be slowed by restrictive isolation measures, but these place a tremendous burden on society. Moreover, once these restrictions are lifted, the exponential spread is likely to re-emerge. It has been suggested that population-scale testing can help break the cycle of isolation and spread, but current detection methods are not capable of such large-scale processing. Here we propose LAMP-Seq, a barcoded Reverse-Transcription Loop-mediated Isothermal Amplification (RT-LAMP) protocol that could dramatically reduce the cost and complexity of population-scale testing. In this approach, individual samples are processed in a single heat step, producing barcoded amplicons that can be shipped to a sequencing center, pooled, and analyzed en masse. Using unique barcode combinations per sample from a compressed barcode space enables extensive pooling, significantly reducing cost and organizational efforts. Given the low cost and scalability of next-generation sequencing, we believe that this method can be affordably scaled to analyze millions of samples per day using existing sequencing infrastructure.