The SARS-CoV-2 Omicron (B.1.1.529) variant has proven highly transmissible and has outcompeted the Delta variant in many regions of the world 1 . Early reports have also suggested that Omicron may result in less severe clinical disease in humans. Here we show that Omicron is less pathogenic than prior SARS-CoV-2 variants in Syrian golden hamsters. Infection of hamsters with the SARS-CoV-2 WA1/2020, Alpha, Beta, or Delta strains led to 4-10% weight loss by day 4 and 10-17% weight loss by day 6, as expected 2,3 . In contrast, infection of hamsters with two different Omicron challenge stocks did not result in any detectable weight loss, even at high challenge doses. Omicron infection still led to substantial viral replication in both the upper and lower respiratory tracts and pulmonary pathology, but with a trend towards higher viral loads in nasal turbinates and lower viral loads in lung parenchyma compared with WA1/2020 infection. These data suggest that the SARS-CoV-2 Omicron variant may result in more robust upper respiratory tract infection but less severe lower respiratory tract clinical disease compared with prior SARS-CoV-2 variants.

Abstract Vaccines against SARS-CoV-2 have been distributed at massive scale in developed countries, and have been effective at preventing COVID-19. Access to vaccines is limited, however, in low- and middle-income countries (LMICs) due to insufficient supply, high costs, and cold storage requirements. New vaccines that can be produced in existing manufacturing facilities in LMICs, can be manufactured at low cost, and use widely available, proven, safe adjuvants like alum, would improve global immunity against SARS-CoV-2. One such protein subunit vaccine is produced by the Serum Institute of India Pvt. Ltd. and is currently in clinical testing. Two protein components, the SARS-CoV-2 receptor binding domain (RBD) and hepatitis B surface antigen virus-like particles (VLPs), are each produced in yeast, which would enable a low-cost, high-volume manufacturing process. Here, we describe the design and preclinical testing of the RBD-VLP vaccine in cynomolgus macaques. We observed titers of neutralizing antibodies (>10 4 ) above the range of protection for other licensed vaccines in non-human primates. Interestingly, addition of a second adjuvant (CpG1018) appeared to improve the cellular response while reducing the humoral response. We challenged animals with SARS-CoV-2, and observed a ~3.4 and ~2.9 log 10 reduction in median viral loads in bronchoalveolar lavage and nasal mucosa, respectively, compared to sham controls. These results inform the design and formulation of current clinical COVID-19 vaccine candidates like the one described here, and future designs of RBD-based vaccines against variants of SARS-CoV-2 or other betacoronaviruses.

The CVnCoV (CureVac) mRNA vaccine for SARS-CoV-2 has recently been evaluated in a phase 2b/3 efficacy trial in humans. CV2CoV is a second-generation mRNA vaccine with optimized non-coding regions and enhanced antigen expression. Here we report a head-to-head study of the immunogenicity and protective efficacy of CVnCoV and CV2CoV in nonhuman primates. We immunized 18 cynomolgus macaques with two doses of 12 ug of lipid nanoparticle formulated CVnCoV, CV2CoV, or sham (N=6/group). CV2CoV induced substantially higher binding and neutralizing antibodies, memory B cell responses, and T cell responses as compared with CVnCoV. CV2CoV also induced more potent neutralizing antibody responses against SARS-CoV-2 variants, including B.1.351 (beta), B.1.617.2 (delta), and C.37 (lambda). While CVnCoV provided partial protection against SARS-CoV-2 challenge, CV2CoV afforded robust protection with markedly lower viral loads in the upper and lower respiratory tract. Antibody responses correlated with protective efficacy. These data demonstrate that optimization of non-coding regions can greatly improve the immunogenicity and protective efficacy of an mRNA SARS-CoV-2 vaccine in nonhuman primates.

Abstract Live oral vaccines have been explored for their protective efficacy against respiratory viruses, particularly for adenovirus serotypes 4 and 7. The potential of a live oral vaccine against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), however, remains unclear. In this study, we assessed the immunogenicity of live SARS-CoV-2 delivered to the gastrointestinal tract in rhesus macaques and its protective efficacy against intranasal and intratracheal SARS-CoV-2 challenge. Post-pyloric administration of SARS-CoV-2 by esophagogastroduodenoscopy resulted in limited virus replication in the gastrointestinal tract and minimal to no induction of mucosal antibody titers in rectal swabs, nasal swabs, and bronchoalveolar lavage. Low levels of serum neutralizing antibodies were induced and correlated with modestly diminished viral loads in nasal swabs and bronchoalveolar lavage following intranasal and intratracheal SARS-CoV-2 challenge. Overall, our data show that post-pyloric inoculation of live SARS-CoV-2 is weakly immunogenic and confers partial protection against respiratory SARS-CoV-2 challenge in rhesus macaques. Importance SARS-CoV-2 remains a global threat, despite the rapid deployment but limited coverage of multiple vaccines. Alternative vaccine strategies that have favorable manufacturing timelines, greater ease of distribution and improved coverage may offer significant public health benefits, especially in resource-limited settings. Live oral vaccines have the potential to address some of these limitations; however no studies have yet been conducted to assess the immunogenicity and protective efficacy of a live oral vaccine against SARS-CoV-2. Here we report that oral administration of live SARS-CoV-2 in non-human primates may offer prophylactic benefits, but that formulation and route of administration will require further optimization.

ABSTRACT COVID-19 has forced rapid clinical translation of novel vaccine technologies, principally mRNA vaccines, that have resulted in meaningful efficacy and adequate safety in response to the global pandemic. Notwithstanding this success, there remains an opportunity for innovation in vaccine technology to address current limitations and meet the challenges of inevitable future pandemics. We describe a universal vaccine cell (UVC) rationally designed to mimic the natural physiologic immunity induced post viral infection of host cells. Induced pluripotent stem cells were CRISPR engineered to delete MHC-I expression and simultaneously overexpress a NK Ligand adjuvant to increase rapid cellular apoptosis which was hypothesized to enhance viral antigen presentation in the resulting immune microenvironment leading to a protective immune response. Cells were further engineered to express the parental variant WA1/2020 SARS-CoV-2 spike protein as a representative viral antigen prior to irradiation and cryopreservation. The cellular vaccine was then used to immunize non-human primates in a standard 2-dose, IM injected prime + boost vaccination with 1e8 cells per 1 ml dose resulting in robust neutralizing antibody responses (1e3 nAb titers) with decreasing levels at 6 months duration. Similar titers generated in this established NHP model have translated into protective human neutralizing antibody levels in SARS-Cov-2 vaccinated individuals. Animals vaccinated with WA1/2020 spike antigens were subsequently challenged with 1.0 × 10 5 TCID 50 infectious Delta (B.1.617.2) SARS-CoV-2 in a heterologous challenge which resulted in an approximately 3-log order decrease in viral RNA load in the lungs. These heterologous viral challenge results reflect the ongoing real-world experience of original variant WA1/2020 spike antigen vaccinated populations exposed to rapidly emerging variants like Delta and now Omicron. This cellular vaccine is designed to be a rapidly scalable cell line with a modular poly-antigenic payload to allow for practical, large-scale clinical manufacturing and use in an evolving viral variant environment. Human clinical translation of the UVC is being actively explored for this and potential future pandemics.