Approved vaccines are effective against severe COVID-19, but broader immunity is needed against new variants and transmission. Therefore, we developed genome-modified live-attenuated vaccines (LAV) by recoding the SARS-CoV-2 genome, including 'one-to-stop' (OTS) codons, disabling Nsp1 translational repression and removing ORF6, 7ab and 8 to boost host immune responses, as well as the spike polybasic cleavage site to optimize the safety profile. The resulting OTS-modified SARS-CoV-2 LAVs, designated as OTS-206 and OTS-228, are genetically stable and can be intranasally administered, while being adjustable and sustainable regarding the level of attenuation. OTS-228 exhibits an optimal safety profile in preclinical animal models, with no side effects or detectable transmission. A single-dose vaccination induces a sterilizing immunity in vivo against homologous WT SARS-CoV-2 challenge infection and a broad protection against Omicron BA.2, BA.5 and XBB.1.5, with reduced transmission. Finally, this promising LAV approach could be applicable to other emerging viruses.

The most commonly used influenza vaccines are made from inactivated viruses and are administered via the intramuscular route. Although these vaccines can protect from severe lower respiratory tract disease, they do not completely prevent virus replication in the upper respiratory tract, and this may lead to virus excretion and dissemination. Therefore, nasally administered live-attenuated influenza vaccines (LAIV) that induce mucosal immunity have been developed, but finding an optimal balance between sufficient attenuation and immunogenicity remained challenging. These problems apply to both human and swine influenza vaccines. We have recently developed an LAIV candidate based on the 2009 pandemic H1N1 virus which encodes a truncated NS1 protein and lacks PA-X protein expression (NS1(1-126)-ΔPAX). This virus showed a blunted replication and elicited a strong innate immune response. In the present study, we took advantage of the pig animal model to evaluate this vaccine candidate in vivo and to identify a strategy for its improvement. Nasal infection of pigs with the NS1(1-126)-ΔPAX LAIV candidate did not cause disease but was associated with prolonged virus shedding from the upper respiratory tract. To increase safety of the vaccine candidate, we developed a novel prime/boost vaccination strategy consisting of a haemagglutinin-encoding propagation-defective vesicular stomatitis virus replicon vaccine for primary immunization via the intramuscular route, and the NS1(1-126)-ΔPAX LAIV for secondary immunization via the nasal route. This immunization strategy significantly reduced LAIV shedding, increased the production of specific serum IgG, neutralizing antibodies, Th1 memory cells, and induced virus-specific mucosal IgG and IgA. Of particular note, the immune response induced by this vaccination strategy completely blocked replication of the homologous challenge virus in the respiratory tract, indicating that sterilizing immunity was achieved. In summary, our novel intramuscular prime/intranasal boost vaccine combines the features of high efficacy and safety which are urgently needed to combat influenza epidemics and pandemics.

Japanese encephalitis virus (JEV) is a zoonotic mosquito-transmitted Flavivirus circulating in birds and pigs. In humans, JEV can cause severe viral encephalitis with high mortality. Considering that vector-free direct virus transmission was observed in experimentally infected pigs, JEV introduction into an immunologically naïve pig population could result in a series of direct transmissions disrupting the alternating host cycling between vertebrates and mosquitoes. To assess the potential consequences of such a realistic scenario, we passaged JEV ten times in pigs. This resulted in higher in vivo viral replication, increased shedding, and stronger innate immune responses in pigs. Nevertheless, the viral tissue tropism remained similar, and frequency of direct transmission was not enhanced. Next generation sequencing showed single nucleotide deviations in 10% of the genome during passaging. In total, 25 point mutations were selected to reach a frequency of at least 35% in one of the passages. From these, six mutations resulted in amino acid changes located in the precursor of membrane, the envelope, the non-structural 3 and the non-structural 5 proteins. In a competition experiment with two lines of passaging, the mutation M374L in the envelope protein and N275D in the non-structural protein 5 showed a fitness advantage in pigs. Altogether, the interruption of the alternating host cycle of JEV caused a prominent selection of viral quasispecies as well as selection of de novo mutations associated with fitness gains in pigs, albeit without enhancing direct transmission frequency.

Abstract Japanese encephalitis virus (JEV) is a zoonotic mosquito-transmitted Flavivirus circulating in birds and pigs. In humans, JEV can cause severe viral encephalitis with high mortality. Considering that vector-free direct virus transmission was observed in pigs, JEV introduction into an immunologically naïve pig population could result in a series of direct transmissions disrupting the alternating host cycling between vertebrates and mosquitoes. To assess the potential consequences of such a realistic scenario, we passaged JEV ten times in pigs. This resulted in higher in vivo viral replication, increased shedding, and stronger innate immune responses in pigs. Nevertheless, the viral tissue tropism remained similar and frequency of direct transmission was not enhanced. Next generation sequencing showed single nucleotide deviations in 10% of the genome during passaging. In total, 25 point mutations were selected to reach a frequency of at least 35% in one of the passages. From these, six mutations resulted in amino acid changes located in the precursor of membrane, the envelope, the non-structural 3 and the non-structural 5 proteins. In a competition experiment with two lines of passaging, the mutation M374L in the envelope protein and N275D in the non-structural protein 5 showed a fitness advantage in pigs. Altogether, the interruption of the alternating host cycle of JEV caused a prominent selection of viral quasispecies as well as selection of de novo mutations associated with fitness gains in pigs, albeit without enhancing direct transmission frequency. Author summary Japanese encephalitis virus (JEV) represents a major health threat in parts of Asia and Oceania. Primary vertebrate hosts are birds and pigs, but human infection also occurs and can cause severe encephalitis with high mortality. Like other Flaviviruses transmitted by insect bites, JEV requires replication in alternating cycles between mosquitoes on one side and birds or pigs on the other side. However, we previously reported that direct transmissions between pigs in absence of mosquitos can occur. Considering the increased risks for such events after the spread of JEV to a new region with immunologically naïve pigs, the present study was performed to understand if and how a series of direct transmissions would promote JEV adaptations to pigs and change virus-host interactions. Pigs infected with JEV passaged ten times showed enhanced clinical symptoms and stronger antiviral immune response, but luckily no increase in direct transmission was observed. Nevertheless, genomic analysis demonstrated a complete change in dominant virus variants, as well as selection of six viral amino acid changes. This indicates that interruptions of the alternating lifestyle of JEV causes a strong evolutionary pressure, which through fitness adaptations can change the viral characteristics.

A 3-month-old kitten was presented after successful cardiopulmonary resuscitation, including a presumed intracardial injection by its primary care veterinarian. Throughout the subsequent hospitalization in the intensive care unit, the cat exhibited recurrent hemorrhagic pericardial effusions, along with concurrent pleural and abdominal effusions, resulting in multiple clinical deteriorations, necessitating pericardiocentesis and thoracocentesis. Despite more than 3 days of intensive care, the cat experienced another cardiopulmonary arrest with unsuccessful attempts to achieve the return of spontaneous circulation. Necropsy and histopathological findings revealed diffuse chronic-active pericarditis and hemorrhagic pericardial effusion, a condition that has not been documented in the context of cardiopulmonary resuscitation or pericardiocentesis.