BackgroundAssessing the burden of COVID-19 on the basis of medically attended case numbers is suboptimal given its reliance on testing strategy, changing case definitions, and disease presentation. Population-based serosurveys measuring anti-severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (anti-SARS-CoV-2) antibodies provide one method for estimating infection rates and monitoring the progression of the epidemic. Here, we estimate weekly seroprevalence of anti-SARS-CoV-2 antibodies in the population of Geneva, Switzerland, during the epidemic.MethodsThe SEROCoV-POP study is a population-based study of former participants of the Bus Santé study and their household members. We planned a series of 12 consecutive weekly serosurveys among randomly selected participants from a previous population-representative survey, and their household members aged 5 years and older. We tested each participant for anti-SARS-CoV-2-IgG antibodies using a commercially available ELISA. We estimated seroprevalence using a Bayesian logistic regression model taking into account test performance and adjusting for the age and sex of Geneva's population. Here we present results from the first 5 weeks of the study.FindingsBetween April 6 and May 9, 2020, we enrolled 2766 participants from 1339 households, with a demographic distribution similar to that of the canton of Geneva. In the first week, we estimated a seroprevalence of 4·8% (95% CI 2·4–8·0, n=341). The estimate increased to 8·5% (5·9–11·4, n=469) in the second week, to 10·9% (7·9–14·4, n=577) in the third week, 6·6% (4·3–9·4, n=604) in the fourth week, and 10·8% (8·2–13·9, n=775) in the fifth week. Individuals aged 5–9 years (relative risk [RR] 0·32 [95% CI 0·11–0·63]) and those older than 65 years (RR 0·50 [0·28–0·78]) had a significantly lower risk of being seropositive than those aged 20–49 years. After accounting for the time to seroconversion, we estimated that for every reported confirmed case, there were 11·6 infections in the community.InterpretationThese results suggest that most of the population of Geneva remained uninfected during this wave of the pandemic, despite the high prevalence of COVID-19 in the region (5000 reported clinical cases over <2·5 months in the population of half a million people). Assuming that the presence of IgG antibodies is associated with immunity, these results highlight that the epidemic is far from coming to an end by means of fewer susceptible people in the population. Further, a significantly lower seroprevalence was observed for children aged 5–9 years and adults older than 65 years, compared with those aged 10–64 years. These results will inform countries considering the easing of restrictions aimed at curbing transmission.FundingSwiss Federal Office of Public Health, Swiss School of Public Health (Corona Immunitas research program), Fondation de Bienfaisance du Groupe Pictet, Fondation Ancrage, Fondation Privée des Hôpitaux Universitaires de Genève, and Center for Emerging Viral Diseases.

Binary file ES_Abstracts_Final_ECDC.txt matches

Switzerland is among the countries with the highest number of coronavirus disease-2019 (COVID-19) cases per capita in the world. There are likely many people with undetected SARS-CoV-2 infection because testing efforts are currently not detecting all infected people, including some with clinical disease compatible with COVID-19. Testing on its own will not stop the spread of SARS-CoV-2. Testing is part of a strategy. The World Health Organization recommends a combination of measures: rapid diagnosis and immediate isolation of cases, rigorous tracking and precautionary self-isolation of close contacts. In this article, we explain why the testing strategy in Switzerland should be strengthened urgently, as a core component of a combination approach to control COVID-19.

Infectious viral load (VL) expelled as droplets and aerosols by infected individuals partly determines transmission of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). RNA VL measured by qRT–PCR is only a weak proxy for infectiousness. Studies on the kinetics of infectious VL are important to understand the mechanisms behind the different transmissibility of SARS-CoV-2 variants and the effect of vaccination on transmission, which allows guidance of public health measures. In this study, we quantified infectious VL in individuals infected with SARS-CoV-2 during the first five symptomatic days by in vitro culturability assay in unvaccinated or vaccinated individuals infected with pre-variant of concern (pre-VOC) SARS-CoV-2, Delta or Omicron BA.1. Unvaccinated individuals infected with pre-VOC SARS-CoV-2 had lower infectious VL than Delta-infected unvaccinated individuals. Full vaccination (defined as >2 weeks after receipt of the second dose during the primary vaccination series) significantly reduced infectious VL for Delta breakthrough cases compared to unvaccinated individuals. For Omicron BA.1 breakthrough cases, reduced infectious VL was observed only in boosted but not in fully vaccinated individuals compared to unvaccinated individuals. In addition, infectious VL was lower in fully vaccinated Omicron BA.1 -infected individuals compared to fully vaccinated Delta-infected individuals, suggesting that mechanisms other than increased infectious VL contribute to the high infectiousness of SARS-CoV-2 Omicron BA.1 . Our findings indicate that vaccines may lower transmission risk and, therefore, have a public health benefit beyond the individual protection from severe disease. The infectious viral load of SARS-CoV-2 Omicron BA.1 is lower than that of Delta in symptomatic breakthrough infections of recipients of two doses of a COVID-19 vaccine, suggesting that the higher transmission of Omicron BA.1 is not linked to higher infectious viral load.

Abstract Emerging variants of concern (VOCs) drive the SARS-CoV-2 pandemic. We assessed VOC B.1.1.7, now prevalent in several countries, and VOC B.1.351, representing the greatest threat to populations with immunity to the early SARS-CoV-2 progenitors. B.1.1.7 showed a clear fitness advantage over the progenitor variant (wt-S 614G ) in ferrets and two mouse models, where the substitutions in the spike glycoprotein were major drivers for fitness advantage. In the “superspreader” hamster model, B.1.1.7 and wt-S 614G had comparable fitness, whereas B.1.351 was outcompeted. The VOCs had similar replication kinetics as compared to wt-S 614G in human airway epithelial cultures. Our study highlights the importance of using multiple models for complete fitness characterization of VOCs and demonstrates adaptation of B.1.1.7 towards increased upper respiratory tract replication and enhanced transmission in vivo. Summary sentence B.1.1.7 VOC outcompetes progenitor SARS-CoV-2 in upper respiratory tract replication competition in vivo.

Abstract Since their emergence in late 2021, SARS-CoV-2 Omicron replaced earlier variants of concern and marked a new phase in the SARS-CoV-2 pandemic. Until the end of 2023, Omicron lineages continue to circulate and continue to evolve, with new lineages causing infection waves throughout 2022 and 2023. In the population, this leads to a complex immunological exposure background, characterized by immunity derived through vaccination, in the 5 th year of the pandemic in the majority of individuals followed by at least one or even multiple infections or only natural infection in individuals that did not receive a vaccine. In this study, we use eight authentic SARS-CoV-2 isolates (ancestral lineage B.1 and the seven Omicron lineages BA.1, BA.2, BA.5.1, BQ.1, XBB.1.5, EG.5.1 and JN.1.1) in a live virus neutralization assay to study immune escape in 97 human sera or plasma of different immunological backgrounds (vaccination, hybrid immunity due to one or two natural infections and natural infection without vaccination in children and adults). We showed a gradually increasing immune escape after vaccination and hybrid immunity in from B.1 to BA.1/BA.2 to BA.5.1 to BQ.1 to XBB.1.5 to EG.5.1, but remarkably, no more enhanced immune escape of JN.1.1 compared to EG.5.1, with the latter two showing almost identical neutralization titers in individuals with hybrid immunity due to one or more infections. In vaccinated but never infected individuals, neutralization was markedly reduced or completely lost for XBB.1.5., EG.5.1 and JN.1.1, while in those with hybrid immunity, titers were reduced but almost all sera still showed some degree of neutralization. After a single infection without vaccination, reduced or complete loss of neutralization occurred for BQ.1, XBB.1.5, EG.5.1 and JN.1.1 compared to BA.1/BA.2. Furthermore, we observed that, although absolute titers differed between groups, the pattern of immune escape between the variants remains comparable across groups, with strongest loss of neutralization for BQ.1, XBB.1.5, EG.5.1 and JN.1.1 was observed across the different immunological backgrounds. Our results show gradually increasing antibody escape of evolving Omicron lineages over the last two years of Omicron circulation until variant EG.5.1, but not anymore for the currently dominant lineages JN.1.1, suggesting other mechanisms than immune escape to be behind the rapid global emergence of JN.1.

The antigenic evolution of SARS-CoV-2 requires ongoing monitoring to judge the immune escape of newly arising variants. A surveillance system necessitates an understanding of differences in neutralization titers measured in different assays and using human and animal sera. We compared 18 datasets generated using human, hamster, and mouse sera, and six different neutralization assays. Titer magnitude was lowest in human, intermediate in hamster, and highest in mouse sera. Fold change, immunodominance patterns and antigenic maps were similar among sera. Most assays yielded similar results, except for differences in fold change in cytopathic effect assays. Not enough data was available for conclusively judging mouse sera, but hamster sera were a consistent surrogate for human first-infection sera.

Abstract SARS-CoV-2’s genetic plasticity has led to several variants of concern (VOCs). Here we studied replicative capacity for seven SARS-CoV-2 isolates (B.1, Alpha, Beta, Gamma, Delta, Zeta, and Omicron BA.1) in primary reconstituted airway epithelia (HAE) and lung-derived cell lines. Furthermore, to investigate the host range of Delta and Omicron compared to ancestral SARS-CoV-2, we assessed replication in 17 cell lines from 11 non-primate mammalian species, including bats, rodents, insectivores and carnivores. Only Omicron’s phenotype differed in vitro , with rapid but short replication and efficient production of infectious virus in nasal HAEs, in contrast to other VOCs, but not in lung cell lines. No increased infection efficiency for other species was observed, but Delta and Omicron infection efficiency was increased in A549 cells. Notably replication in A549 and Calu3 cells was lower than in nasal HAE. Our results suggest better adaptation of VOCs towards humans, without an extended host range.

Orthohantaviruses are globally emerging zoonotic pathogens. Human infections are characterized by an overt immune response that is efficient at counteracting virus replication but can also cause severe tissue damage. In contrast, orthohantavirus infections in rodent reservoir hosts are persistent and asymptomatic. The mechanisms facilitating asymptomatic virus persistence in reservoir hosts are not well understood but could help to guide therapeutic strategies for human infections. Here we report on a study using in vivo and in vitro experiments to investigate immune responses associated with persistent Puumala orthohantavirus (PUUV) infections in the bank vole (Myodes glareolus), its reservoir host. We examined adaptive cellular and humoral responses by quantifying changes in T-cell related gene expression in the spleen and immunoglobulin (Ig) responses in blood, respectively. Since existing Vero E6-cell adapted hantavirus isolates have been demonstrated to have lost their wild-type infection characteristics, infections were conducted with a novel PUUV strain isolated on a bank vole cell line. Whole virus genome sequencing revealed that only minor sequence changes occurred during the isolation process, and critically, experimental infections of bank voles with the new isolate resembled natural infections. In vitro infection of bank vole splenocytes with the novel isolate demonstrated that PUUV promotes immunoregulatory responses by inducing interleukin-10, a cytokine strongly associated with chronic viral infections. A delayed virus-specific humoral response occurred in experimentally infected bank voles, which is likely to allow for initial virus replication and the establishment of persistent infections. These results suggest that host immunoregulation facilitates persistent orthohantavirus infections in reservoir hosts.