Abstract In late November 2021, the World Health Organization declared the SARS-CoV-2 lineage B.1.1.529 the fifth variant of concern, Omicron. This variant has acquired 15 mutations in the receptor binding domain of the spike protein, raising concerns that Omicron could evade naturally acquired and vaccine-derived immunity. We utilized an authentic virus, multicycle neutralisation assay to demonstrate that sera collected one, three and six months post-two doses of Pfizer-BioNTech BNT162b2 has a limited ability to neutralise SARS-CoV-2. However, four weeks after a third dose, neutralising antibody titres are boosted. Despite this increase, neutralising antibody titres are reduced four-fold for Omicron compared to lineage A.2.2 SARS-CoV-2.

ABSTRACT Constantly evolving viral populations affect the specificity of primers and quality of genomic surveillance. This study presents a framework for continuous optimisation of sequencing efficiency for public health surveillance based on the ongoing evolution of the COVID-19 pandemic. SARS-CoV-2 genomic clustering capacity based on three amplification based whole genome sequencing schemes was assessed using decreasing thresholds of genome coverage and measured against epidemiologically linked cases. Overall genome coverage depth and individual amplicon depth were used to calculate an amplification efficiency metric. Significant loss of genome coverage over time was documented which was recovered by optimisation of primer pooling or implementation of new primer sets. A minimum of 95% genome coverage was required to cluster 94% of epidemiologically defined SARS-CoV-2 transmission events. Clustering resolution fell to 70% when only 85% of genome coverage was achieved. The framework presented in this study can provide public health genomic surveillance programs a systematic process to ensure an agile and effective laboratory response during rapidly evolving viral outbreaks.

Abstract Shiga Toxin (Stx) producing Escherichia coli (STEC) is a subset of pathogenic E. coli that can produce two types of Stx, Stx1 and Stx2, which can be further subtyped into four and 15 subtypes respectively. Not all subtypes, however, are equal in virulence potential, and the risk of severe disease including haemolytic uraemic syndrome has been linked to certain Stx2 subtypes e.g. Stx2a, Stx2d, highlighting the importance to survey stx subtypes. Previously, we developed a STEC virulence barcode to capture pertinent information on virulence genes to infer pathogenic potential. However, the process required multiple manual curation steps to determine the barcode. Here we introduce STECode, a bioinformatic tool to automate the STEC virulence barcode generation from sequencing reads or genomic assemblies. The development, and validation of STECode is described using a set of publicly available completed STEC genomes, along with their corresponding short reads. STECode was applied to interrogate the virulence landscape and molecular epidemiology of human STEC isolated during the period of the international border closures related to COVID-19 in the state of New South Wales, Australia. Impact statement Whole genome sequencing has been used to great effect in the genomic surveillance of STEC for public health purposes via the tracking of outbreaks. With STECode, we present a method to generate a STEC virulence barcode which captures pertinent subtyping information, useful for genomic inference of pathogenic potential. A key blind spot generated in short-read sequencing is the inability to detect the presence of multiple, isogenic stx copies in STEC. STECode mitigates this by inferring and reporting on the possibility of this occurrence. We envisage that this tool will value-add current genomic surveillance workflows through the ability to infer pathogenic potential.

Aims: To explore viral evolution during in vitro neutralisation using next generation sequencing, and to determine whether sera from individuals immunised with two doses of the Pfizer BioNTech vaccine (BNT162b2) are as effective at neutralising the SARSCoV2 variant of concern (VOC) Delta (B 1.617.2) compared to the earlier lineages Beta (B.1.351) and wildtype (lineage A.2.2) virus. Methods: Using a live virus SARSCoV2 neutralisation assay in Vero E6 cells we determined neutralising antibody titres (nAbT) in 14 participants (vaccine naive (n=2) and post second dose of BNT162b2 vaccination (n=12), median age 45 years [IQR 29 to 65], median time after second dose = 21 days [IQR 19 to 28] against three SARSCoV2 strains: wild-type, Beta and Delta. The determination of nAbT was performed by visual inspection of cytopathic effect (CPE) and inhouse quantitative reverse transcriptase real time quantitative polymerase chain reaction (RTqPCR) to confirm SARS-CoV-2 replication. A total of 110 representative samples including inoculum, neutralisation breakpoints at 72 hrs, negative and positive controls underwent genome sequencing using the Respiratory Viral Oligo Panel version 2 (RVOP) (Illumina Inc. (San Diego, United States of America)) viral enrichment and short read sequencing using (Illumina Inc. (San Diego, United States of America)),(Figure 1). Results: There was a significant reduction in nAbT observed against the Delta and Beta VOC compared with wildtype, 4.4 fold (p = >0.0006) and 2.3 fold (p = 0.0140), respectively (Figure 2). Neutralizing antibodies were not detected in one vaccinated immunosuppressed participant nor the vaccine naive participants (n=2). The highest nAbT against the SARS-CoV-2 variants investigated was obtained from a participant who was vaccinated following SARSCoV2 infection 12 months prior (Table S1). Limited consensus level mutations occurred in the SARS-CoV-2 genome of any lineage during in vitro neutralisation, however, consistent minority allele frequency variants (MFV) were detected in the SARS-CoV-2 polypeptide, spike (S) and membrane protein. Discussion: Significant reductions in nAbT post vaccination were identified, with Delta demonstrating a 4.4 fold reduction. The reduction in nAbT for the VOC Beta has been previously documented, however, limited data is available on vaccine evasion for the Delta VOC, the predominant strain currently circulating worldwide at the time. Studies in high incidence countries may not be applicable to low incidence settings such as Australia as nAbT may be significantly higher in vaccine recipients previously infected with SARSCoV2, as seen in our cohort. Monitoring viral evolution is critical to evaluate the impact of novel SARSCoV2 variants on vaccine effectiveness as mutational profiles in the sub-consensus genome could indicate increases in transmissibility, virulence or allow the development of antiviral resistance.