Abstract The emergence of SARS-CoV-2 pandemic has highlighted the need for animal models that faithfully recapitulate the salient features of COVID-19 disease in humans; these models are necessary for the rapid down-selection, testing, and evaluation of medical countermeasures. Here we performed a direct comparison of two distinct routes of SARS-CoV-2 exposure, combined intratracheal/intranasal and small particle aerosol, in two nonhuman primate species: rhesus and cynomolgus macaques. While all four experimental groups displayed very few outward clinical signs, evidence of mild to moderate respiratory disease was present on radiographs and at the time of necropsy. Cynomolgus macaques exposed via the aerosol route also developed the most consistent fever responses and had the most severe respiratory disease and pathology. This study demonstrates that while all four models were suitable representations of mild COVID-like illness, aerosol exposure of cynomolgus macaques to SARS-CoV-2 produced the most severe disease, which may provide additional clinical endpoints for evaluating therapeutics and vaccines.

Abstract Early pathogen exposure detection allows better patient care and faster implementation of public health measures (patient isolation, contact tracing). Existing exposure detection most frequently relies on overt clinical symptoms, namely fever, during the infectious prodromal period. We have developed a robust machine learning based method to better detect asymptomatic states during the incubation period using subtle, sub-clinical physiological markers. Starting with high-resolution physiological waveform data from non-human primate studies of viral (Ebola, Marburg, Lassa, and Nipah viruses) and bacterial ( Y. pestis ) exposure, we processed the data to reduce short-term variability and normalize diurnal variations, then provided these to a supervised random forest classification algorithm and post-classifier declaration logic step to reduce false alarms. In most subjects detection is achieved well before the onset of fever; subject cross-validation across exposure studies (varying viruses, exposure routes, animal species, and target dose) lead to 51h mean early detection (at 0.93 area under the receiver-operating characteristic curve [AUCROC]). Evaluating the algorithm against entirely independent datasets for Lassa, Nipah, and Y. pestis exposures un-used in algorithm training and development yields a mean 51h early warning time (at AUCROC=0.95). We discuss which physiological indicators are most informative for early detection and options for extending this capability to limited datasets such as those available from wearable, non-invasive, ECG-based sensors.

Abstract Airborne transmission is predicted to be a prevalent route of human exposure with SARS-CoV-2. Aside from African green monkeys, nonhuman primate models that replicate airborne transmission of SARS-CoV-2 have not been investigated. A comprehensive and comparative evaluation of COVID-19 in African green monkeys, rhesus macaques, and cynomolgus macaques following airborne exposure to SARS-CoV-2 was performed to define parameters critical to disease progression and the extent to which they correlate with human COVID-19. Respiratory abnormalities and viral shedding were noted for all animals, indicating successful infection. Cynomolgus macaques developed fever, and thrombocytopenia was measured for African green monkeys and rhesus macaques. Type II pneumocyte hyperplasia and alveolar fibrosis were more frequently observed in lung tissue from cynomolgus macaques and African green monkeys. The data indicate that, in addition to African green monkeys, macaques can be successfully infected by airborne SARS-CoV-2, providing viable macaque natural transmission models for medical countermeasure evaluation. One Sentence Summary Nonhuman primates develop COVID-19 following airborne virus exposure.

Dental implants have revolutionized dentistry by providing an effective solution for patients with missing teeth. In recent decades, extensive research and advancements in implantology have led to the development of various designs and materials, all aimed at improving clinical validity and functional success. One such design, the blade, initially introduced by Leonard I. Linkow and further modified by Ugo Pasqualini and Marco Pasqualini, has gained significant attention for its unique features and obtained outcomes. The purpose of this article is to present a comprehensive analysis of the clinical validity and functional success of the blade implant and as a clinical example we describe the rehabilitation of an edentulous central incisor of a young patient, observed over the course of five decades. By examining the blade's design, materials, modifications, and long-term outcomes, this study offers valuable insights into its effectiveness, stability, and patient satisfaction.

Abstract The COVID-19 pandemic has had a staggering impact on social, economic, and public health systems worldwide. Vaccine development and mobilization against SARS-CoV-2 (the etiologic agent of COVID-19) has been rapid. However, novel strategies are still necessary to slow the pandemic, and this includes new approaches to vaccine development and/or delivery, which improve vaccination compliance and demonstrate efficacy against emerging variants. Here we report on the immunogenicity and efficacy of a SARS-CoV-2 vaccine comprised of stabilized, pre-fusion Spike protein trimers displayed on a ferritin nanoparticle (SpFN) adjuvanted with either conventional aluminum hydroxide or the Army Liposomal Formulation QS-21 (ALFQ) in a cynomolgus macaque COVID-19 model. Vaccination resulted in robust cell-mediated and humoral responses and a significant reduction of lung lesions following SARS-CoV-2 infection. The strength of the immune response suggests that dose sparing through reduced or single dosing in primates may be possible with this vaccine. Overall, the data support further evaluation of SpFN as a SARS-CoV-2 protein-based vaccine candidate with attention to fractional dosing and schedule optimization.

ABSTRACT Most alphaviruses are mosquito-borne and can cause severe disease in humans and domesticated animals. In North America, eastern equine encephalitis virus (EEEV) is an important human pathogen with case fatality rates of 30-90%. Currently, there are no therapeutics or vaccines to treat and/or prevent human infection. One critical impediment in countermeasure development is the lack of insight into clinically relevant parameters in a susceptible animal model. This study examined the disease course of EEEV in a cynomolgus macaque model utilizing advanced telemetry technology to continuously and simultaneously measure temperature, respiration, activity, heart rate, blood pressure, electrocardiogram (ECG), and electroencephalography (EEG) following an aerosol challenge at 7.0 log 10 PFU. Following challenge, all parameters were rapidly and substantially altered with peak alterations from baseline ranged as follows: temperature (+3.0-4.2 °C), respiration rate (+56-128%), activity (+15-76% daytime and +5-22% nighttime), heart rate (+67-190%), systolic (+44-67%) and diastolic blood pressure (+45-80%). Cardiac abnormalities comprised of alterations in QRS and PR duration, QTc Bazett, T wave morphology, amplitude of the QRS complex, and sinoatrial arrest. An unexpected finding of the study was the first documented evidence of a critical cardiac event as an immediate cause of euthanasia in one NHP. All brain waves were rapidly (12-24 hpi) and profoundly altered with increases of up to 6,800% and severe diffuse slowing of all waves with decreases of ∼99%. Lastly, all NHPs exhibited disruption of the circadian rhythm, sleep, and food/fluid intake. Accordingly, all NHPs met the euthanasia criteria by ∼106-140 hpi. This is the first of its kind study utilizing state of the art telemetry to investigate multiple clinical parameters relevant to human EEEV infection in a susceptible cynomolgus macaque model. The study provides critical insights into EEEV pathogenesis and the parameters identified will improve animal model development to facilitate rapid evaluation of vaccines and therapeutics. Author Summary In North America, EEEV causes the most severe mosquito-borne disease in humans highlighted by fatal encephalitis and permeant debilitating neurological sequelae in survivors. The first confirmed human cases were reported more than 80 years ago and since then multiple sporadic outbreaks have occurred including one of the largest in 2019. Unfortunately, most human infections are diagnosed at the on-set of severe neurological symptoms and consequently a detailed disease course in humans is lacking. This gap in knowledge is a significant obstacle in the development of appropriate animal models to evaluate countermeasures. Here, we performed a cutting-edge study by utilizing a new telemetry technology to understand the course of EEEV infection in a susceptible macaque model by measuring multiple physiological parameters relevant to human disease. Our study demonstrates that the infection rapidly produces considerable alterations in many critical parameters including the electrical activity of the heart and the brain leading to severe disease. The study also highlights the extraordinary potential of new telemetry technology to develop the next generation of animal models in order to comprehensively investigate pathogenesis as well as evaluate countermeasures to treat and/or prevent EEEV disease.

Dental implants have revolutionized dentistry by providing an effective solution for patients with missing teeth. In recent decades, extensive research and advancements in implantology have led to the development of various designs and materials, all aimed at improving clinical validity and functional success. One such design, the blade, initially introduced by Leonard I. Linkow and further modified by Ugo Pasqualini and Marco Pasqualini, has gained significant attention for its unique features and obtained outcomes. The purpose of this article is to present a comprehensive analysis of the clinical validity and functional success of the blade implant and as a clinical example we describe the rehabilitation of an edentulous central incisor of a young patient, observed over the course of five decades. By examining the blade's design, materials, modifications, and long-term outcomes, this study offers valuable insights into its effectiveness, stability, and patient satisfaction.