Significance SARS-CoV-2 is an emerging pathogen that has already had catastrophic consequences on the health and well-being of people worldwide. As a zoonotic virus, the implications for animal populations are largely unknown. This manuscript describes a pilot study in which domestic cats and dogs were assessed for their susceptibility to infection. While neither species developed clinical disease in this study, cats shed infectious virus for up to 5 d and infected naive cats via direct contact, while dogs do not appear to shed virus. Cats that were reinfected with SARS-CoV-2 mounted an effective immune response and did not become reinfected. These studies have important implications for animal health and suggest that cats may be a good model for vaccine development.

Abstract Wild animals have been implicated as the origin of SARS-CoV-2, but it is largely unknown how the virus affects most wildlife species and if wildlife could ultimately serve as a reservoir for maintaining the virus outside the human population. Here we show that several common peridomestic species, including deer mice, bushy-tailed woodrats, and striped skunks, are susceptible to infection and can shed the virus in respiratory secretions. In contrast, we demonstrate that cottontail rabbits, fox squirrels, Wyoming ground squirrels, black-tailed prairie dogs, house mice, and racoons are not susceptible to SARS-CoV-2 infection. Our work expands upon the existing knowledge base of susceptible species and provides evidence that human-wildlife interactions could result in continued transmission of SARS-CoV-2.

Abstract The pandemic caused by SARS-CoV-2 has reached nearly every country in the world with extraordinary person-to-person transmission. The most likely original source of the virus was spillover from an animal reservoir and subsequent adaptation to humans sometime during the winter of 2019 in Wuhan Province, China. Because of its genetic similarity to SARS-CoV-1, it is likely that this novel virus has a similar host range and receptor specificity. Due to concern for human-pet transmission, we investigated the susceptibility of domestic cats and dogs to infection and potential for infected cats to transmit to naïve cats. We report that cats are highly susceptible to subclinical infection, with a prolonged period of oral and nasal viral shedding that is not accompanied by clinical signs, and are capable of direct contact transmission to other cats. These studies confirm that cats are susceptible to productive SARS-CoV-2 infection, but are unlikely to develop clinical disease. Further, we document that cats develop a robust neutralizing antibody response that prevented re-infection to a second viral challenge. Conversely, we found that dogs do not shed virus following infection, but do mount an anti-viral neutralizing antibody response. There is currently no evidence that cats or dogs play a significant role in human exposure; however, reverse zoonosis is possible if infected owners expose their domestic pets during acute infection. Resistance to re-exposure holds promise that a vaccine strategy may protect cats, and by extension humans, to disease susceptibility.

Abstract SARS-CoV-2 spillback from humans into domestic and wild animals has been well-documented. We compared variants of cell culture-expanded SARS-CoV-2 inoculum and virus recovered from four species following experimental exposure. Five nonsynonymous changes in nsp12, S, N and M genes were near fixation in the inoculum, but reverted to wild-type sequences in RNA recovered from dogs, cats and hamsters within 1-3 days post-exposure. Fourteen emergent variants were detected in viruses recovered from animals, including substitutions at spike positions H69, N501, and D614, which also vary in human lineages of concern. The rapidity of in vitro and in vivo SARS-CoV-2 selection reveals residues with functional significance during host-switching, illustrating the potential for spillback reservoir hosts to accelerate evolution, and demonstrating plasticity of viral adaptation in animal models. One-Sentence Summary SARS-CoV-2 variants rapidly arise in non-human hosts, revealing viral evolution and potential risk for human reinfection.

Abstract Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has proven to be a promiscuous virus, capable of infecting a variety of different animal species, but much work remains in determining the susceptibility of common wildlife species to the virus. Here, we demonstrate that following experimental inoculation with SARS-CoV-2, red fox ( Vulpes vulpes ) become infected and can shed virus in oral and respiratory secretions. Conversely, experimentally challenged coyotes ( Canis latrans ) did not become infected or shed virus. Our results add red fox to the animal species known to be susceptible to SARS-CoV-2 and suggest that they may contribute to continued maintenance and transmission of the virus. Article Summary Line Experimental infection of red fox ( Vulpes vulpes ) and coyotes ( Canis latrans ) with SARS-CoV-2 revealed that red fox are susceptible to infection and can shed virus, while coyotes do not become infected.

Abstract Early in the global SARS-CoV-2 pandemic concerns were raised regarding infection of other animal hosts and whether these could play a significant role in the viral epidemiology. Infection of animals could be detrimental by causing clinical disease but also of concern if they become a viral reservoir allowing further mutations, plus having the potential to infect other animals or humans. The first reported animals to be infected both under experimental conditions and from anecdotal field evidence were cats described in China early in 2020. Given the concerns this finding raised and the close contacts between humans and cats, we aimed to determine whether a vaccine candidate could be developed that was suitable for use in multiple susceptible animal species and whether this vaccine could reduce infection of cats in addition to preventing spread to other cats. Here we report that a Replicon Particle (RP) vaccine based on Venezuelan equine encephalitis virus (VEEV), known to be safe and efficacious for use in a variety of animals, expressing a stabilised Spike antigen, could induce neutralising antibody titers in guinea pigs and cats. After two intramuscular vaccinations, virus neutralising antibodies were detected in the respiratory tract of the guinea pigs and a cell mediated immune response was induced. The design of the SARS-CoV-2 antigen was shown to be critical in developing a strong neutralising antibody response. Vaccination of cats was able to induce a serum neutralising antibody response which lasted for the course of the experiment. Interestingly, in contrast to control animals, infectious virus could not be detected in oropharyngeal or nasal swabs of vaccinated cats after challenge. Moreover, the challenged control cats spread the virus to in-contact cats whereas the vaccinated cats did not transmit virus. The results show that the RP vaccine induces sterile immunity preventing SARS-CoV-2 infection and transmission. This data suggests that this RP vaccine could be a multi-species vaccine useful for preventing spread to and between other animals should that approach be required.

Abstract Elk ( Cervus canadensis ) and mule deer ( Odocoileus hemionus ) were experimentally evaluated for susceptibility to SARS-CoV-2. Elk did not shed infectious virus but produced low-level serological responses. Mule deer shed and transmitted virus in addition to mounting pronounced serological responses; they could therefore play a role in the epidemiology of SARS-CoV-2. Article Summary Line Experimental infection of elk ( Cervus canadensis ) and mule deer ( Odocoileus hemionus ) with SARS-CoV-2 revealed that while elk are minimally susceptible to infection, mule deer become infected, shed infectious virus, and can infect naïve contacts.

Abstract Ticks are increasingly important vectors of human and agricultural diseases. While many studies have focused on tick-borne bacteria, far less is known about tick-associated viruses and their roles in public health or tick physiology. To address this, we investigated patterns of bacterial and viral communities across two field populations of western black-legged ticks ( Ixodes pacificus ). Through metatranscriptomic analysis of 100 individual ticks, we quantified taxon prevalence, abundance, and co-occurrence with other members of the tick microbiome. Our analysis revealed 11 novel RNA viruses from Rhabdoviridae, Chuviridae, Picornaviridae, Phenuiviridae, Reoviridae, Solemovidiae, Narnaviridae , and 2 highly divergent RNA viruses lacking sequence similarity to known viral families. The majority of these viruses were also detectable in lab-raised ticks at all developmental life stages, localize to tick salivary glands, and show evidence of circulation in mice fed on by ticks. These data suggest that viruses are stable, heritable, and transmissible members of the tick microbiota. We also unexpectedly identified numerous virus-like transcripts that are associated with tick genomic DNA, most of which are distinct from known endogenous viral element-mediated immunity pathways in invertebrates. Together, our work reveals that in addition to potentially serving as vectors for potential viral pathogens, I. pacificus ticks may also have symbiotic partnerships with their own vertically-transmitted viruses or with ancient viruses through evolutionarily acquired virus-like transcripts. Our findings highlight how pervasive and intimate tick–virus interactions are, with major implications for both the fundamental physiology and vector biology of I. pacificus ticks.

Abstract Error-prone replication of RNA viruses generates the genetic diversity required for adaptation within rapidly changing environments. Thus, arthropod-borne virus (arbovirus) populations exist in nature as mutant swarms that are maintained between arthropods and vertebrates. Previous studies have demonstrated that West Nile virus (WNV) population dynamics are host dependent: In American crows, which experience extremely high viremia, purifying selection is weak and population diversity is high compared to American robins, which have 100 to 1000-fold lower viremia. WNV passed in robins experiences fitness gains, whereas that passed in crows does not. Therefore, we tested the hypothesis that high crow viremia allows higher genetic diversity within individual avian peripheral-blood mononuclear cells (PBMCs), reasoning that this could have produced the previously observed host-specific differences in genetic diversity and fitness. Specifically, we infected cells and birds with a novel, barcoded version of WNV and sequenced viral RNA from single cells to quantify the number of WNV barcodes that each contained. Our results demonstrate that the richness of WNV populations within crows far exceeds that in robins. Similarly, rare WNV variants were maintained by crows more frequently than by robins. Our results suggest that increased viremia in crows relative to robins leads to maintenance of defective genomes and less prevalent variants, presumably through complementation. Our findings further suggest that weaker purifying selection in highly susceptible crows is attributable to this higher viremia, polyinfections and complementation. These studies further document the role of particular, ecologically relevant hosts in shaping virus population structure. Author Summary WNV mutational diversity in vertebrates is species-dependent. In crows, low frequency variants are common, and viral populations are more diverse. In robins, fewer mutations become permanent fixtures of the overall viral population. We infected crows, robins and a chicken cell line with a genetically marked (barcoded) WNV. Higher levels of virus led to multiple unique WNV genomes infecting individual cells, even when a genotype was present at low levels in the input viral stock. Our findings suggest that higher levels of circulating virus in natural hosts allow less fit viruses to survive in RNA virus populations through complementation by more fit viruses. This is significant as it allows less represented and less fit viruses to be maintained at low levels until they potentially emerge when virus environments change. Overall our data reveal new insights on the relationships between host susceptibility to high viremia and virus evolution.

We tested the ability of six peridomestic wildlife species to replicate a highly pathogenic (HP) clade 2.3.4.4b AIV (H5N1) isolated in the U.S. during 2022. All tested species replicated and shed virus, at least to some degree. Of the six species evaluated (house sparrows (Passer domesticus), European starlings (Sturnus vulgaris), feral pigeons (Columba livia), striped skunks (Mephitis mephitis), Virginia opossums (Didelphis virginiana), and cottontails (Sylvilagus sp.)), striped skunks and Virginia opossums shed the highest viral titers of 10