Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD) is a worldwide health epidemic with a global occurrence of approximately 30%. The pathogenesis of MASLD is a complex, multisystem disorder driven by multiple factors including genetics, lifestyle, and the environment. Patient heterogeneity presents challenges for developing MASLD therapeutics, creation of patient cohorts for clinical trials and optimization of therapeutic strategies for specific patient cohorts. Implementing pre-clinical experimental models for drug development creates a significant challenge as simple in vitro systems and animal models do not fully recapitulate critical steps in the pathogenesis and the complexity of MASLD progression. To address this, we implemented a precision medicine strategy that couples the use of our liver acinus microphysiology system (LAMPS) constructed with patient-derived primary cells. We investigated the MASLD-associated genetic variant PNPLA3 rs738409 (I148M variant) in primary hepatocytes, as it is associated with MASLD progression. We constructed LAMPS with genotyped wild type and variant PNPLA3 hepatocytes together with key non-parenchymal cells and quantified the reproducibility of the model. We altered media components to mimic blood chemistries, including insulin, glucose, free fatty acids, and immune activating molecules to reflect normal fasting (NF), early metabolic syndrome (EMS) and late metabolic syndrome (LMS) conditions. Finally, we investigated the response to treatment with resmetirom, an approved drug for metabolic syndrome-associated steatohepatitis (MASH), the progressive form of MASLD. This study using primary cells serves as a benchmark for studies using patient biomimetic twins constructed with patient iPSC-derived liver cells using a panel of reproducible metrics. We observed increased steatosis, immune activation, stellate cell activation and secretion of pro-fibrotic markers in the PNPLA3 GG variant compared to wild type CC LAMPS, consistent with the clinical characterization of this variant. We also observed greater resmetirom efficacy in PNPLA3 wild type CC LAMPS compared to the GG variant in multiple MASLD metrics including steatosis, stellate cell activation and the secretion of pro-fibrotic markers. In conclusion, our study demonstrates the capability of the LAMPS platform for the development of MASLD precision therapeutics, enrichment of patient cohorts for clinical trials, and optimization of therapeutic strategies for patient subgroups with different clinical traits and disease stages.

Abstract Vaccines are urgently needed to combat the global coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, and testing of candidate vaccines in an appropriate non-human primate (NHP) model is a critical step in the process. Infection of African green monkeys (AGM) with a low passage human isolate of SARS-CoV-2 by aerosol or mucosal exposure resulted in mild clinical infection with a transient decrease in lung tidal volume. Imaging with human clinical-grade 18 F-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomography ( 18 F-FDG PET) co-registered with computed tomography (CT) revealed pulmonary lesions at 4 days post-infection (dpi) that resolved over time. Infectious virus was shed from both respiratory and gastrointestinal (GI) tracts in all animals in a biphasic manner, first between 2-7 dpi followed by a recrudescence at 14-21 dpi. Viral RNA (vRNA) was found throughout both respiratory and gastrointestinal systems at necropsy with higher levels of vRNA found within the GI tract tissues. All animals seroconverted simultaneously for IgM and IgG, which has also been documented in human COVID-19 cases. Young AGM represent an excellent species to study mild/subclinical COVID-19 disease and have shed light on unknown aspects of long-term virus shedding. They are ideally suited for preclinical evaluation of candidate vaccines and therapeutic interventions. One Sentence Summary Subclinical infection of African green monkeys infected with SARS-CoV-2 results in prolonged shedding of infectious virus from both respiratory and gastrointestinal tracts.

ABSTRACT Since SARS-CoV-2 emerged in late 2019, it spread from China to the rest of the world. An initial concern was the potential for vaccine- or antibody-enhanced disease (AED) as had been reported with other coronaviruses. To evaluate this, we first developed a ferret model by exposing ferrets to SARS-CoV-2 by either mucosal inoculation (intranasal/oral) or inhalation using a small particle aerosol. Mucosal inoculation caused a mild fever and weight loss that resolved quickly; inoculation via either route resulted in virus shedding detected in the nares, throat, and rectum for 7-10 days post-infection. To evaluate the potential for AED, we then inoculated groups of ferrets intravenously with 0.1, 0.5, or 1 mg/kg doses of a human polyclonal anti-SARS-CoV-2 IgG from hyper-immunized transchromosomic bovines (SAB-185). Twelve hours later, ferrets were challenged by mucosal inoculation with SARS-CoV-2. We found no significant differences in fever, weight loss, or viral shedding after infection between the three antibody groups or the controls. Signs of pathology in the lungs were noted in infected ferrets but no differences were found between control and antibody groups. The results of this study indicate that healthy, young adult ferrets of both sexes are a suitable model of mild COVID-19 and that low doses of specific IgG in SAB-185 are unlikely to enhance the disease caused by SARS-CoV-2.