BackgroundWe previously showed that small interfering RNAs (siRNAs) targeting the Zaire Ebola virus (ZEBOV) RNA polymerase L protein formulated in stable nucleic acid-lipid particles (SNALPs) completely protected guineapigs when administered shortly after a lethal ZEBOV challenge. Although rodent models of ZEBOV infection are useful for screening prospective countermeasures, they are frequently not useful for prediction of efficacy in the more stringent non-human primate models. We therefore assessed the efficacy of modified non-immunostimulatory siRNAs in a uniformly lethal non-human primate model of ZEBOV haemorrhagic fever.MethodsA combination of modified siRNAs targeting the ZEBOV L polymerase (EK-1 mod), viral protein (VP) 24 (VP24-1160 mod), and VP35 (VP35-855 mod) were formulated in SNALPs. A group of macaques (n=3) was given these pooled anti-ZEBOV siRNAs (2 mg/kg per dose, bolus intravenous infusion) after 30 min, and on days 1, 3, and 5 after challenge with ZEBOV. A second group of macaques (n=4) was given the pooled anti-ZEBOV siRNAs after 30 min, and on days 1, 2, 3, 4, 5, and 6 after challenge with ZEBOV.FindingsTwo (66%) of three rhesus monkeys given four postexposure treatments of the pooled anti-ZEBOV siRNAs were protected from lethal ZEBOV infection, whereas all macaques given seven postexposure treatments were protected. The treatment regimen in the second study was well tolerated with minor changes in liver enzymes that might have been related to viral infection.InterpretationThis complete postexposure protection against ZEBOV in non-human primates provides a model for the treatment of ZEBOV-induced haemorrhagic fever. These data show the potential of RNA interference as an effective postexposure treatment strategy for people infected with Ebola virus, and suggest that this strategy might also be useful for treatment of other emerging viral infections.FundingDefense Threat Reduction Agency.

Abstract The emergence of Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) as a cause of severe respiratory disease highlights the need for effective approaches to CoV vaccine development. Efforts focused solely on the receptor-binding domain (RBD) of the viral Spike (S) glycoprotein may not optimize neutralizing antibody (NAb) responses. Here we show that immunogens based on full-length S DNA and S1 subunit protein elicit robust serum-neutralizing activity against several MERS-CoV strains in mice and non-human primates. Serological analysis and isolation of murine monoclonal antibodies revealed that immunization elicits NAbs to RBD and, non-RBD portions of S1 and S2 subunit. Multiple neutralization mechanisms were demonstrated by solving the atomic structure of a NAb-RBD complex, through sequencing of neutralization escape viruses and by constructing MERS-CoV S variants for serological assays. Immunization of rhesus macaques confers protection against MERS-CoV-induced radiographic pneumonia, as assessed using computerized tomography, supporting this strategy as a promising approach for MERS-CoV vaccine development.

Ebola virus–infected macaques were successfully treated with a cocktail of monoclonals manufactured in plants.

Abstract Monkeypox virus (MPXV) caused a global outbreak in 2022, fueled by behaviorally-altered and enhanced human-to-human transmission. While smallpox vaccines were rapidly deployed to curb spread and disease among those at highest risk, breakthrough disease was noted after complete immunization. Given the imminent threat of additional zoonotic events as well as the virus’ evolving ability to drive human-to-human transmission, there is an urgent need for the development of a MPXV-specific vaccine that is able to also confer broad protection against evolving strains and related orthopoxviruses. Here, we demonstrate that an mRNA-lipid nanoparticle vaccine encoding a set of four highly conserved MPXV surface proteins involved in virus attachment, entry and transmission can induce MPXV-specific immunity and heterologous protection against a lethal vaccinia virus (VACV) challenge. Compared to Modified Vaccinia Virus Ankara (MVA), which forms the basis for the current MPXV vaccine, mRNA-vaccination generated superior neutralizing and cellular spread-inhibitory activities against MPXV and VACV as well as greater Fc-effector Th1-biased humoral immunity to the four MPXV antigens and the four VACV homologs. Single MPXV antigen mRNA vaccines provided partial protection against VACV challenge, while combinations of two, three or four MPXV antigen expressing mRNAs protected against disease-related weight loss and death. Remarkably, the cross-protection by multivalent MPXV mRNAs was superior to the homologous protection by MVA, associated with a combination of neutralizing and non-neutralizing antibody functions. These data reveal robust protection against VACV using an mRNA-based vaccine targeting four highly conserved viral surface antigens, linked to the induction of highly functional antibodies able to rapidly control viral infection.

Abstract Infection with Sudan virus (SUDV) is characterized by an aggressive disease course with case fatality rates between 40-100% and no approved vaccines or therapeutics. SUDV causes sporadic outbreaks in sub-Saharan Africa, including a recent outbreak in Uganda which has resulted in over 100 confirmed cases in one month. Prior vaccine and therapeutic efforts have historically prioritized Ebola virus (EBOV), leading to a significant gap in available treatments. Two vaccines, Erbevo ® and Zabdeno ® /Mvabea ® , are licensed for use against EBOV but are ineffective against SUDV. Recombinant adenovirus vector vaccines have been shown to be safe and effective against filoviruses, but efficacy depends on having low seroprevalence to the vector in the target human population. For this reason, and because of an excellent safety and immunogenicity profile, ChAd3 was selected as a superior vaccine vector. Here, a ChAd3 vaccine expressing the SUDV glycoprotein (GP) was evaluated for immunogenicity and efficacy in nonhuman primates. We demonstrate that a single dose of ChAd3-SUDV confers acute and durable protection against lethal SUDV challenge with a strong correlation between the SUDV GP-specific antibody titers and survival outcome. Additionally, we show that a bivalent ChAd3 vaccine encoding the GP from both EBOV and SUDV protects against both parenteral and aerosol lethal SUDV challenge. Our data indicate that the ChAd3-SUDV vaccine is a suitable candidate for a prophylactic vaccination strategy in regions at high risk of filovirus outbreaks. One Sentence Summary: A single-dose of ChAd3 vaccine protected macaques from lethal challenge with Sudan virus (SUDV) by parenteral and aerosol routes of exposure.