Abstract A well-tolerated and cost-effective oral drug that blocks SARS-CoV-2 growth and dissemination would be a major advance in the global effort to reduce COVID-19 morbidity and mortality. Here, we show that the oral FDA-approved drug nitazoxanide (NTZ) significantly inhibits SARS-CoV-2 viral replication and infection in different primate and human cell models including stem cell-derived human alveolar epithelial type 2 cells. Furthermore, NTZ synergizes with remdesivir, and it broadly inhibits growth of SARS-CoV-2 variants B.1.351 (beta), P.1 (gamma), and B.1617.2 (delta) and viral syncytia formation driven by their spike proteins. Strikingly, oral NTZ treatment of Syrian hamsters significantly inhibits SARS-CoV-2-driven weight loss, inflammation, and viral dissemination and syncytia formation in the lungs. These studies show that NTZ is a novel host-directed therapeutic that broadly inhibits SARS-CoV-2 dissemination and pathogenesis in human and hamster physiological models, which supports further testing and optimization of NTZ-based therapy for SARS-CoV-2 infection alone and in combination with antiviral drugs.

The mRNA-1273 vaccine was recently determined to be effective against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) from interim Phase 3 results. Human studies, however, cannot provide the controlled response to infection and complex immunological insight that are only possible with preclinical studies. Hamsters are the only model that reliably exhibit more severe SARS-CoV-2 disease similar to hospitalized patients, making them pertinent for vaccine evaluation. We demonstrate that prime or prime-boost administration of mRNA-1273 in hamsters elicited robust neutralizing antibodies, ameliorated weight loss, suppressed SARS-CoV-2 replication in the airways, and better protected against disease at the highest prime-boost dose. Unlike in mice and non-human primates, mRNA-1273- mediated immunity was non-sterilizing and coincided with an anamnestic response. Single-cell RNA sequencing of lung tissue permitted high resolution analysis which is not possible in vaccinated humans. mRNA-1273 prevented inflammatory cell infiltration and the reduction of lymphocyte proportions, but enabled antiviral responses conducive to lung homeostasis. Surprisingly, infection triggered transcriptome programs in some types of immune cells from vaccinated hamsters that were shared, albeit attenuated, with mock-vaccinated hamsters. Our results support the use of mRNA-1273 in a two-dose schedule and provides insight into the potential responses within the lungs of vaccinated humans who are exposed to SARS-CoV-2.

SUMMARY The development of effective countermeasures against Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), the agent responsible for the COVID-19 pandemic, is a priority. We designed and produced ConVac, a replication-competent vesicular stomatitis virus (VSV) vaccine vector that expresses the S1 subunit of SARS-CoV-2 spike protein. We used golden Syrian hamsters as animal model of severe COVID-19 to test the efficacy of the ConVac vaccine. A single vaccine dose elicited high levels of SARS-CoV-2 specific binding and neutralizing antibodies; following intranasal challenge with SARS-CoV-2, animals were protected from weight loss and viral replication in the lungs. No enhanced pathology was observed in vaccinated animals upon challenge, but some inflammation was still detected. The data indicate rapid control of SARS-CoV-2 replication by the S1-based VSV-vectored SARS-CoV-2 ConVac vaccine.

Abstract Intranasal vaccination represents a promising approach for preventing disease caused by respiratory pathogens by eliciting a mucosal immune response in the respiratory tract that may act as an early barrier to infection and transmission. This study investigated immunogenicity and protective efficacy of intranasally administered messenger RNA (mRNA)–lipid nanoparticle (LNP) encapsulated vaccines against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in Syrian golden hamsters. Intranasal mRNA-LNP vaccination systemically induced spike-specific binding (IgG and IgA) and neutralizing antibodies with similar robustness to intramuscular controls. Additionally, intranasal vaccination decreased viral loads in the respiratory tract, reduced lung pathology, and prevented weight loss after SARS-CoV-2 challenge. This is the first study to demonstrate successful immunogenicity and protection against respiratory viral infection by an intranasally administered mRNA-LNP vaccine.

All available experimental vaccines and immunotherapeutics 1,2 against Ebola virus (EBOV), including rVSV-ZEBOV 3 and ZMapp TM4 , lack activity against other ebolaviruses associated with human disease outbreaks. This year, two separate outbreaks of EBOV in the Democratic Republic of Congo underscored the unpredictable nature of ebolavirus reemergence in a region that has historically experienced outbreaks of the divergent ebolaviruses Sudan virus (SUDV) and Bundibugyo virus (BDBV) 5 . Here we show that MBP134 AF , a pan-ebolavirus therapeutic comprising two broadly neutralizing human antibodies (bNAbs) 6,7 (see companion manuscript, Wec et al .) could protect against lethal EBOV, SUDV, and BDBV infection in ferrets and nonhuman primates (NHPs). MBP134 AF not only not only establishes a viable therapeutic countermeasure to outbreaks caused by antigenically diverse ebolaviruses but also affords unprecedented effectiveness and potency—a single 25-mg/kg dose was fully protective in NHPs. This best-in-class antibody cocktail is the culmination of an intensive collaboration spanning academia, industry and government in response to the 2013-2016 EBOV epidemic 6,7 and provides a translational research model for the rapid development of immunotherapeutics targeting emerging infectious diseases.