During the coronavirus disease-2019 (COVID-19) pandemic, severe acute respiratory syndrome-related coronavirus-2 (SARS-CoV-2) has led to the infection of millions of people and has claimed hundreds of thousands of lives. The entry of the virus into cells depends on the receptor-binding domain (RBD) of the spike (S) protein of SARS-CoV-2. Although there is currently no vaccine, it is likely that antibodies will be essential for protection. However, little is known about the human antibody response to SARS-CoV-21–5. Here we report on 149 COVID-19-convalescent individuals. Plasma samples collected an average of 39 days after the onset of symptoms had variable half-maximal pseudovirus neutralizing titres; titres were less than 50 in 33% of samples, below 1,000 in 79% of samples and only 1% of samples had titres above 5,000. Antibody sequencing revealed the expansion of clones of RBD-specific memory B cells that expressed closely related antibodies in different individuals. Despite low plasma titres, antibodies to three distinct epitopes on the RBD neutralized the virus with half-maximal inhibitory concentrations (IC50 values) as low as 2 ng ml−1. In conclusion, most convalescent plasma samples obtained from individuals who recover from COVID-19 do not contain high levels of neutralizing activity. Nevertheless, rare but recurring RBD-specific antibodies with potent antiviral activity were found in all individuals tested, suggesting that a vaccine designed to elicit such antibodies could be broadly effective. Although rare, antibodies against the receptor-binding domain of SARS-CoV-2 that showed potent antiviral activity were obtained from all tested convalescent individuals, suggesting that a vaccine designed to elicit such antibodies could be broadly effective.

Abstract Infection by SARS-CoV-2 leads to diverse symptoms, which can persist for months. While antiviral antibodies are protective, those targeting interferons and other immune factors are associated with adverse COVID-19 outcomes. Instead, we discovered that antibodies against specific chemokines are omnipresent after COVID-19, associated with favorable disease, and predictive of lack of long COVID symptoms at one year post infection. Anti-chemokine antibodies are present also in HIV-1 infection and autoimmune disorders, but they target different chemokines than those in COVID-19. Monoclonal antibodies derived from COVID- 19 convalescents that bind to the chemokine N-loop impair cell migration. Given the role of chemokines in orchestrating immune cell trafficking, naturally arising anti-chemokine antibodies associated with favorable COVID-19 may be beneficial by modulating the inflammatory response and thus bear therapeutic potential. One-Sentence Summary: Naturally arising anti-chemokine antibodies associate with favorable COVID-19 and predict lack of long COVID.

Neutralizing antibodies targeting the receptor binding domain (RBD) of the SARS-CoV-2 Spike (S) are among the most promising approaches against coronavirus disease 2019 (COVID-19) 1,2 . We developed a bispecific, IgG1-like molecule (CoV-X2) based on two antibodies derived from COVID-19 convalescent donors, C121 and C135 3 . CoV-X2 simultaneously binds two independent sites on the RBD and, unlike its parental antibodies, prevents detectable S binding to Angiotensin-Converting Enzyme 2 (ACE2), the virus cellular receptor. Furthermore, CoV-X2 neutralizes SARS-CoV-2 and its variants of concern, as well as the escape mutants generated by the parental monoclonals. In a novel animal model of SARS-CoV-2 infection with lung inflammation, CoV-X2 protects mice from disease and suppresses viral escape. Thus, simultaneous targeting of non-overlapping RBD epitopes by IgG-like bispecific antibodies is feasible and effective, combining into a single molecule the advantages of antibody cocktails.

Emergence of SARS-CoV-2 variants diminishes the efficacy of vaccines and antiviral monoclonal antibodies. Continued development of immunotherapies and vaccine immunogens resilient to viral evolution is therefore necessary. Using coldspot-guided antibody discovery, a screening approach that focuses on portions of the virus spike that are both functionally relevant and averse to change, we identified human neutralizing antibodies to highly conserved viral epitopes. Antibody fp.006 binds the fusion peptide and cross-reacts against coronaviruses of the four genera , including the nine human coronaviruses, through recognition of a conserved motif that includes the S2’ site of proteolytic cleavage. Antibody hr2.016 targets the stem helix and neutralizes SARS-CoV-2 variants. Antibody sd1.040 binds to subdomain 1, synergizes with antibody rbd.042 for neutralization and, like fp.006 and hr2.016, protects mice when present as bispecific antibody. Thus, coldspot-guided antibody discovery reveals donor-derived neutralizing antibodies that are cross-reactive with Orthocoronavirinae , including SARS-CoV-2 variants. One sentence summary Broadly cross-reactive antibodies that protect from SARS-CoV-2 variants are revealed by virus coldspot-driven discovery.

During the COVID-19 pandemic, SARS-CoV-2 infected millions of people and claimed hundreds of thousands of lives. Virus entry into cells depends on the receptor binding domain (RBD) of the SARS-CoV-2 spike protein (S). Although there is no vaccine, it is likely that antibodies will be essential for protection. However, little is known about the human antibody response to SARS-CoV-2. Here we report on 68 COVID-19 convalescent individuals. Plasmas collected an average of 30 days after the onset of symptoms had variable half-maximal neutralizing titers ranging from undetectable in 18% to below 1:1000 in 78%, while only 3% showed titers >1:5000. Antibody cloning revealed expanded clones of RBD-specific memory B cells expressing closely related antibodies in different individuals. Despite low plasma titers, antibodies to distinct epitopes on RBD neutralized at half-maximal inhibitory concentrations (IC50s) as low as few ng/mL. Thus, most convalescent plasmas obtained from individuals who recover from COVID-19 without hospitalization do not contain high levels of neutralizing activity. Nevertheless, rare but recurring RBD-specific antibodies with potent antiviral activity were found in all individuals tested, suggesting that a vaccine designed to elicit such antibodies could be broadly effective.