The emergence of SARS-CoV-2 variants that threaten the efficacy of existing vaccines and therapeutic antibodies underscores the urgent need for new antibody-based tools that potently neutralize variants by targeting multiple sites of the spike protein. We isolated 216 monoclonal antibodies targeting SARS-CoV-2 from plasmablasts and memory B cells of COVID-19 patients. The three most potent antibodies targeted distinct regions of the RBD, and all three neutralized the SARS-CoV-2 variants B.1.1.7 and B.1.351. The crystal structure of the most potent antibody, CV503, revealed that it binds to the ridge region of SARS-CoV-2 RBD, competes with the ACE2 receptor, and has limited contact with key variant residues K417, E484 and N501. We designed bispecific antibodies by combining non-overlapping specificities and identified five ultrapotent bispecific antibodies that inhibit authentic SARS-CoV-2 infection at concentrations of <1 ng/mL. Through a novel mode of action three bispecific antibodies cross-linked adjacent spike proteins using dual NTD/RBD specificities. One bispecific antibody was >100-fold more potent than a cocktail of its parent monoclonals

Abstract As the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pandemic was expanding, it was clear that effective testing for the presence of neutralizing antibodies in the blood of convalescent patients would be critical for development of plasma-based therapeutic approaches. To address the need for a high-quality neutralization assay against SARS-CoV-2, a previously established fluorescence reduction neutralization assay (FRNA) against Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) was modified and optimized. The SARS-CoV-2 FRNA provides a quantitative assessment of a large number of infected cells through use of a high-content imaging system. Because of this approach, and the fact that it does not involve subjective interpretation, this assay is more efficient and more accurate than other neutralization assays. In addition, the ability to set robust acceptance criteria for individual plates and specific test wells provided further rigor to this assay. Such agile adaptability avails use with multiple virus variants. By February 2021, the SARS-CoV-2 FRNA had been used to screen over 5,000 samples, including acute and convalescent plasma or serum samples and therapeutic antibody treatments, for SARS-CoV-2 neutralizing titers.

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is causing an exponentially increasing number of coronavirus disease 19 (COVID-19) cases globally. Prioritization of medical countermeasures for evaluation in randomized clinical trials is critically hindered by the lack of COVID-19 animal models that enable accurate, quantifiable, and reproducible measurement of COVID-19 pulmonary disease free from observer bias. We first used serial computed tomography (CT) to demonstrate that bilateral intrabronchial instillation of SARS-CoV-2 into crab-eating macaques ( Macaca fascicularis ) results in mild-to-moderate lung abnormalities qualitatively characteristic of subclinical or mild-to-moderate COVID-19 (e.g., ground-glass opacities with or without reticulation, paving, or alveolar consolidation, peri-bronchial thickening, linear opacities) at typical locations (peripheral>central, posterior and dependent, bilateral, multi-lobar). We then used positron emission tomography (PET) analysis to demonstrate increased FDG uptake in the CT-defined lung abnormalities and regional lymph nodes. PET/CT imaging findings appeared in all macaques as early as 2 days post-exposure, variably progressed, and subsequently resolved by 6–12 days post-exposure. Finally, we applied operator-independent, semi-automatic quantification of the volume and radiodensity of CT abnormalities as a possible primary endpoint for immediate and objective efficacy testing of candidate medical countermeasures.

Abstract We have recently identified three molecules (tilorone, quinacrine and pyronaridine tetraphosphate) which all demonstrated efficacy in the mouse model of infection with mouse-adapted Ebola virus (EBOV) model of disease and had similar in vitro inhibition of an Ebola pseudovirus (VSV-EBOV-GP), suggesting they interfere with viral entry. Using a machine learning model to predict lysosomotropism these compounds were evaluated for their ability to inhibit via a lysosomotropic mechanism in vitro . We now demonstrate in vitro that pyronaridine tetraphosphate is an inhibitor of Lysotracker accumulation in lysosomes (IC 50 = 0.56 μM). Further, we evaluated synergy between pyronaridine and artesunate (Pyramax®), which are used in combination to treat malaria. Artesunate was not found to have lysosomotropic activity in vitro and the combination effect on EBOV inhibition was shown to be additive. Pyramax® may represent a unique example of the repurposing of a combination product for another disease.