Abstract Genetic variation of SARS-CoV-2 has resulted in the emergence and rapid spread of multiple variants throughout the pandemic, of which Omicron is currently the predominant variant circulating worldwide. SARS-CoV-2 variants of concern or interest (VOC/VOI) have evidence of increased viral transmission, disease severity, or decreased effectiveness of vaccines and neutralizing antibodies. Remdesivir (RDV, VEKLURY ® ) is a nucleoside analog prodrug and the first FDA-approved antiviral treatment of COVID-19. Here we present a comprehensive antiviral activity assessment of RDV and its parent nucleoside, GS-441524, against 10 current and former SARS-CoV-2 VOC/VOI clinical isolates by nucleoprotein ELISA and plaque reduction assay. Delta and Omicron variants remained susceptible to RDV and GS-441524, with EC 50 values 0.31 to 0.62-fold of those observed against the ancestral WA1 isolate. All other tested variants exhibited EC 50 values ranging from 0.15 to 2.3-fold of the observed EC 50 values against WA1. Analysis of nearly 6 million publicly available variant isolate sequences confirmed that Nsp12, the RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) target of RDV and GS-441524, is highly conserved across variants with only 2 prevalent changes (P323L and G671S). Using recombinant viruses, both RDV and GS-441524 retained potency against all viruses containing frequent variant substitutions or their combination. Taken together, these results highlight the conserved nature of SARS-CoV-2 Nsp12 and provide evidence of sustained SARS-CoV-2 antiviral activity of RDV and GS-441524 across the tested variants. The observed pan-variant activity of RDV supports its continued use for the treatment of COVID-19 regardless of the SARS-CoV-2 variant.

Acute respiratory viral infections, such as pneumovirus and respiratory picornavirus infections, exacerbate disease in COPD and asthma patients. A research program targeting respiratory syncytial virus (RSV) led to the discovery of GS-7682 (

Abstract In vitro selection of remdesivir-resistant SARS-CoV-2 revealed the emergence of a V166L substitution, located outside of the polymerase active site of the nsp12 protein, after 9 passages. V166L remained the only nsp12 substitution after 17 passages at a final concentration of 10 µM RDV, conferring a 2.3-fold increase in EC 50 . When V166L was introduced into a recombinant SARS-CoV-2 virus, a 1.5-fold increase in EC 50 was observed, indicating a high in vitro barrier to RDV resistance.

Abstract Remdesivir 1 is an amidate prodrug that releases the monophosphate of nucleoside GS-441524 ( 2 ) into lung cells thereby forming the bioactive triphosphate 2-NTP . 2-NTP , an analog of ATP, inhibits the SARS-CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase replication and transcription of viral RNA. Strong clinical results for 1 have prompted interest in oral approaches to generate 2-NTP . Here we describe the discovery of a 5’-isobutyryl ester prodrug of 2 ( GS-5245, Obeldesivir, 3 ) that has low cellular cytotoxicity and three to seven-fold improved oral delivery of 2 in monkeys. Prodrug 3 is cleaved pre-systemically to provide high systemic exposures of 2 that overcome its less efficient metabolism to 2-NTP leading to strong SARS-CoV-2 antiviral efficacy in an African green monkey infection model. Exposure-based SARS-CoV-2 efficacy relationships resulted in an estimated clinical dose of 350-400 mg twice-daily. Importantly, all SARS-CoV-2 variants remain susceptible to 2 which supports development of 3 as a promising COVID-19 treatment.

Abstract Acute respiratory viral infections (ARVI), such as pneumovirus and respiratory picornavirus infections, exacerbate disease in COPD and asthma patients. A research program targeting respiratory syncytial virus (RSV) led to the discovery of GS-7682 ( 1 ) a novel phosphoramidate prodrug of a 4′-CN-4-aza-7,9-dideazaadenosine C -nucleoside GS-646089 ( 2 ) with broad antiviral activity against RSV EC 50 = 3-46 nM, human metapneumovirus (hMPV) EC 50 = 210 ± 50 nM, human rhinovirus (RV) EC 50 = 54-61 nM, and enterovirus (EV) EC 50 = 83-90 nM. Prodrug optimization for cellular potency and lung cell metabolism identified the 5’-methyl(( S )-hydroxy(phenoxy)phosphoryl)-L-alaninate in combination with 2’,3’-diisobutyrate promoieties as optimal for high intracellular triphosphate formation in vitro and in vivo. 1 demonstrated significant reductions of viral loads in the lower respiratory tract of RSV-infected African green monkeys when administered once daily via intratracheal nebulized aerosol. Together these finding support additional evaluation of 1 and its analogs as a potential therapeutic for pneumo- and picornaviruses.