Abstract Intravenous administration (IV) of antiviral monoclonal antibodies (mAbs) is challenging due to limited resources for performing infusions during an ongoing epidemic. An ebolavirus therapeutic administered via intramuscular (IM) injection would reduce these burdens and allow rapid treatment of exposed individuals during an outbreak. Here, we demonstrate how MBP134, a two mAb pan-ebolavirus cocktail, reverses the course of Sudan ebolavirus (SUDV/Gulu) disease with a single IV or IM dose in non-human primates (NHPs) as far as five days post-exposure. Furthermore, we investigated the utility of adding half-life extension mutations to the MBP134 mAbs, ultimately creating a half-life extended cocktail designated MBP431. MBP431 demonstrated an extended serum half-life in vivo and offered complete or significant protection with a single IM dose delivered as a post-exposure prophylactic (PEP) or therapeutic in NHPs challenged with EBOV. These results support the use of MBP431 as a rapidly deployable IM medical countermeasure against every known ebolavirus.

Crimean-Congo hemorrhagic fever virus can cause lethal disease in humans yet there are no approved medical countermeasures. Viral glycoprotein GP38, exclusive to Nairoviridae, is a target of protective antibodies and is a key antigen in preclinical vaccine candidates. Here, we isolate 188 GP38-specific antibodies from human survivors of infection. Competition experiments show that these antibodies bind across 5 distinct antigenic sites, encompassing 11 overlapping regions. Additionally, we show structures of GP38 bound with 9 of these antibodies targeting different antigenic sites. Although these GP38-specific antibodies are non-neutralizing, several display protective efficacy equal to or better than murine antibody 13G8 in two highly stringent rodent models of infection. Together, these data expand our understanding regarding this important viral protein and may inform the development of broadly effective CCHFV antibody therapeutics.

SUMMARY Crimean-Congo hemorrhagic fever virus can cause lethal disease in humans yet there are no approved medical countermeasures. Viral glycoprotein GP38, unique to Nairoviridae , is a target of protective antibodies, but extensive mapping of the human antibody response to GP38 has not been previously performed. Here, we isolated 188 GP38-specific antibodies from human survivors of infection. Competition experiments showed that these antibodies bind across five distinct antigenic sites, encompassing eleven overlapping regions. Additionally, we reveal structures of GP38 bound with nine of these antibodies targeting different antigenic sites. Although GP38-specific antibodies were non-neutralizing, several antibodies were found to have protection equal to or better than murine antibody 13G8 in two highly stringent rodent models of infection. Together, these data expand our understanding regarding this important viral protein and inform the development of broadly effective CCHFV antibody therapeutics.

Crimean-Congo hemorrhagic fever virus (CCHFV) is a priority pathogen transmitted by tick bites, with no vaccines or specific therapeutics approved to date. Severe disease manifestations include hemorrhage, endothelial dysfunction, and multiorgan failure. Infected cells secrete the viral glycoprotein GP38, whose extracellular function is presently unknown. GP38 is considered an important target for vaccine and therapeutic design as GP38-specific antibodies can protect against severe disease in animal models, albeit through a currently unknown mechanism of action. Here, we show that GP38 induces endothelial barrier dysfunction in vitro , and that CCHFV infection, and GP38 alone, can trigger vascular leak in a mouse model. Protective antibodies that recognize specific antigenic sites on GP38, but not a protective neutralizing antibody binding the structural protein Gc, potently inhibit endothelial hyperpermeability in vitro and vascular leak in vivo during CCHFV infection. This work uncovers a function of the secreted viral protein GP38 as a viral toxin in CCHFV pathogenesis and elucidates the mode of action of non-neutralizing GP38-specific antibodies.

All available experimental vaccines and immunotherapeutics 1,2 against Ebola virus (EBOV), including rVSV-ZEBOV 3 and ZMapp TM4 , lack activity against other ebolaviruses associated with human disease outbreaks. This year, two separate outbreaks of EBOV in the Democratic Republic of Congo underscored the unpredictable nature of ebolavirus reemergence in a region that has historically experienced outbreaks of the divergent ebolaviruses Sudan virus (SUDV) and Bundibugyo virus (BDBV) 5 . Here we show that MBP134 AF , a pan-ebolavirus therapeutic comprising two broadly neutralizing human antibodies (bNAbs) 6,7 (see companion manuscript, Wec et al .) could protect against lethal EBOV, SUDV, and BDBV infection in ferrets and nonhuman primates (NHPs). MBP134 AF not only not only establishes a viable therapeutic countermeasure to outbreaks caused by antigenically diverse ebolaviruses but also affords unprecedented effectiveness and potency—a single 25-mg/kg dose was fully protective in NHPs. This best-in-class antibody cocktail is the culmination of an intensive collaboration spanning academia, industry and government in response to the 2013-2016 EBOV epidemic 6,7 and provides a translational research model for the rapid development of immunotherapeutics targeting emerging infectious diseases.

During the unprecedented 2013-2016 Ebola virus disease (EVD) epidemic in Western Africa and in its aftermath, the passive administration of monoclonal antibodies (mAbs) emerged as a promising treatment approach. However, all antibody-based therapeutics currently in advanced development are specific for a single member of the Ebolavirus genus, Ebola virus (EBOV), and ineffective against divergent outbreak-causing ebolaviruses, including Bundibugyo virus (BDBV) and Sudan virus (SUDV). Here we advance MBP134, a cocktail of two broadly neutralizing human mAbs targeting the filovirus surface glycoprotein, GP, as a candidate pan-ebolavirus therapeutic. One component of this cocktail is a pan-ebolavirus neutralizing mAb, ADI-15878, isolated from a human EVD survivor. The second, ADI-23774, was derived by affinity maturation of a human mAb via yeast display to enhance its potency against SUDV. MBP134 afforded exceptionally potent pan-ebolavirus neutralization in vitro and demonstrated greater protective efficacy than ADI-15878 alone in the guinea pig model of lethal EBOV challenge. A second-generation cocktail, MBP134-AF, engineered to effectively harness natural killer (NK) cells afforded additional, unprecedented improvements in protective efficacy against EBOV and SUDV in guinea pigs relative to both its precursor and to any mAbs or mAb cocktails tested previously. MBP134 AF is a best-in-class mAb cocktail suitable for evaluation as a pan-ebolavirus therapeutic in nonhuman primates.