ABSTRACT Lumpy skin disease (LSD) has devastating economic impact. During the last decade, LSD had spread to climatically new and previously disease-free countries, which also includes its recent emergence in the Indian subcontinent (2019). This study deals with the LSD outbreak(s) from cattle in Ranchi (India). Virus was isolated from the scabs (skin lesions) in the primary goat kidney cells. Phylogenetic analysis based on nucleotide sequencing of LSD virus (LSDV) ORF011, ORF012 and ORF036 suggested that the isolated virus (LSDV/ Bos taurus -tc/India/2019/Ranchi) is closely related to Kenyan LSDV strains. Further, we adapted the isolated virus in Vero cells, an alternative cell line that was found suitable for LSDV propagation. In addition, kinetics of viral DNA synthesis and one-step growth curve analysis suggested that LSDV initiates synthesizing its genome at ∼24 hours post-infection (hpi) with a peak level at ∼96 hpi whereas evidence of progeny virus particles was observed at 36-48 hours (h) with a peak titre at ∼120 h. This study reports the first successful isolation of LSDV in India, besides describing alternative cells for virus isolation (primary goat kidney cells) and in vitro propagation (Vero cells) as well as providing some insights on LSDV life cycle. Author Summary This study describes the first successful isolation of LSDV in India. Nucleotide sequencing of LSDV ORF011, ORF012 and ORF036 suggested that the isolated virus is closely related to Kenyan LSDV strains. This is in accordance with the previous (only) study, thereby suggesting that a single LSDV strain is circulating in India. For the first time, we employed primary goat kidney (PGK) cells for the isolation of LSDV, where PGK cells were found more sensitive for LSDV isolation as compared to the primary lamb testicle (PLT) and primary goat testicle (PGT) cells. We also adapted the isolated virus in Vero cells and demonstrated that Vero cells are also suitable for in vitro propagation of LSDV. Besides, we also provide some insights on the LSDV life cycle.

Abstract Emetine is a FDA-approved drug for the treatment of amebiasis. In the recent times we had also demonstrated the antiviral efficacy of emetine against some RNA and DNA viruses. Following emergence of the COVID-19, we further evaluated the in vitro antiviral activity of emetine against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). The therapeutic index of emetine was determined to be 10910.4, at a cytotoxic concentration 50 (CC 50 ) of 1603.8 nM and effective concentration 50 (EC 50 ) of 0.147 nM.Besides, we also demonstrated the protective efficacy of emetine against lethal challenge with infectious bronchitis virus (IBV; a chicken coronavirus) in the embryonated chicken egg infection model. Emetine treatment was shown to decrease viral RNA and protein synthesis without affecting other steps of viral life cycle such as attachment, entry and budding.In a chromatin immunoprecipitation (CHIP) assay, emetine was shown to disrupt the binding of SARS-CoV-2 RNA with eIF4E (eukaryotic translation initiation factor 4E, a cellular cap-binding protein required for initiation ofprotein translation). Further, SARS-CoV-2 was shown to exploit ERK/MNK1/eIF4E signalling pathwayfor its effective replication in the target cells. To conclude, emetine targets SARS-CoV-2 protein synthesis which is mediated via inhibiting the interaction of SARS-CoV-2 RNA with eIF4E. This is a novel mechanistic insight on the antiviral efficacy of emetine. In vitro antiviral efficacy against SARS-CoV-2 and its ability to protect chicken embryos against IBV suggests that emetine could be repurposed to treat COVID-19.

ABSTRACT Lumpy skin disease (LSD) was reported for the first time in India in 2019 and since then, it has become endemic. Since a homologous (LSD-virus based) vaccine was not available in the country, goatpox virus (GPV)-based heterologous vaccine was authorized for mass immunization against LSD in cattle. This study describes the evaluation of safety, immunogenicity and efficacy of a new live-attenuated LSD vaccine developed using an Indian field strain (LSDV/India/2019/Ranchi). The virus was attenuated by continuous passage (P=50) in Vero cells. The vaccine (50 th LSDV passage in Vero cells, named as Lumpi-ProVac Ind ) did not induce any local or systemic reaction upon its experimental inoculation in calves (n=10). At day 30 post-vaccination (pv), the vaccinated animals were shown to develop antibody- and cell-mediated immune response and exhibited complete protection upon virulent LSDV challenge. We observed a minimum Neethling response (0.018% animals; 5 out of 26940 animals) of the vaccine in field trials among 26940 animals. There was no significant reduction in the milk yield in lactating animals (n=10108), besides there was no abortion or any other reproductive disorder in the pregnant animals (n=2889). Sero-conversion was observed in 85.18% animals in the field by day 30 pv.

ABSTRACT Our study suggests that methylation of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) RNA is essential for its optimal replication in the target cells. Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1 (hnRNPA1, an RNA-binding protein) was shown to mediate deposition of N6-methyladenosine (m6A) in internal SARS-CoV-2 RNA. The levels of hNRNPA1 expression and extent of methylation varied, depending on the course of SARS-CoV-2 life cycle. The recruitment of eIF4E (translational initiation factor) facilitated viral RNA translation at 1 hour post infection (1 hpi). However, at 2 hpi, methylation of internal SARS-CoV-2 RNA recruited hNRNPA1 which facilitated viral RNA transcription but resulted in translational repression, a phenomenon contributing in understanding the early translation to replication switch in the viral life cycle. Besides, the abrogation of methylation also produced a defective 5’ cap of viral RNA which failed to interact with eIF4E, thereby resulting in a decreased synthesis of viral proteins. To conclude, methylation of the internal and 5’ cap of SARS-CoV-2 RNA was shown to regulate transcription and translation of SARS-CoV-2 in a time dependent manner. IMPORTANCE RNA modifications are found in all life forms and have been linked to development, health and diseases. Our study reveals that internal SARS-CoV-2 RNA methylation (m6A) is essential for interaction with hNRNPA1 to effectively synthesize viral genome. Besides, m6A-marked RNA and hRNPA1 interaction was also shown to regulate early translation to replication switch in SARS-CoV-2 life cycle. Blocking SARS-CoV-2 RNA methylation resulted in reduced virus yield, suggesting epitranscriptomic machinery (methylation) facilitates SARS-CoV-2 replication and might represent potential target for new antiviral drugs against COVID-19.

Bovine herpesvirus 1 (BHV1) and 5 (BHV5) are genetically and antigenically related alphaherpesviruses. Infection with one virus induces protective immunity against the other. However, disease associated with BHV1 and BHV5 varies significantly; whereas BHV1 infection is usually associated with rhinotracheitis and abortion, BHV5 causes encephalitis in cattle. BHV5 outbreaks are sporadic and mainly restricted to the South American countries. We report BHV5 infection for the first time from aborted cattle in India. Based on the characteristic cytopathic effects in MDBK cells, amplification of the viral genome in PCR, differential PCR for BHV1/BHV5, nucleotide sequencing and restriction endonuclease patterns, identity of the virus was confirmed as BHV5 subtype A. Serum samples from the aborted cattle strongly neutralized both BHV1 and BHV5 suggesting an active viral infection in the herd. Upon UL27, UL44 and UL54 gene-based sequence and phylogenetic analysis, the isolated virus clustered with BHV5 strains and showed highest similarity with the Brazilian BHV5 strains.

Lumpy skin disease (LSD) is an economically significant, emerging viral disease of Cattle and Buffaloes. This study aimed to investigate the causes of high mortality in a recent LSD epidemic in India. We examined 1618 animals across seventy outbreaks and conducted post-mortem on 48 cattle out of 513 clinically suspected LSD cases. The morbidity, mortality and case fatality rates recorded were 31.70%, 2.97 and 9.37% respectively. Disease stages were categorized as early (20.81%), mid (42.02%), and late (37.17%) and the distribution of skin lesions was classified as mild (34.14%), moderate (39.39%), and severe (26.47%). Post-mortem findings revealed systemic infection with necrotic and ulcerative nodules on multiple internal organs. Histologically, necrotizing vasculitis and mononuclear cell infiltration with intracytoplasmic inclusions were observed in various organs. The highest viral load was found in skin nodules/scabs, trachea, tongue, and lymph nodes. The viral load was significantly higher in mid- and late-stages of skin nodules and internal organs; whereas, blood from early-stage showed high viral load. The expression of Th1-type and Th2-type cytokines varied significantly across different stages of the disease. The downregulation of the apoptotic intrinsic and upregulation of the extrinsic pathway genes, suggesting that the latter plays a role in LSDV infection. Genetic analysis revealed that the LSD virus (LSDV) isolates were derived from a Kenyan ancestral strain with unique nucleotide changes in RPO30 and P32 gene. In conclusion, the high mortality in the recent Indian LSD epidemic can be attributed to a newly identified, highly virulent strain of LSDV causing systemic infection.

Background: Equine herpesvirus type 1 (EHV1) is a ubiquitous viral pathogen infecting the equine population worldwide. EHV1 infection causes respiratory illness, abortion, neonatal foal mortality, and myeloencephalopathy. The currently available modified live EHV1 vaccines have safety and efficacy limitations. The two mutant EHV1 viruses (vToH-DMV (∆IR6/gE) and vToH-QMV (∆IR6/UL43/gE/UL56)), generated by the deletion of genes responsible for virulence (gE and IR6) and immunosuppression (uL43 and uL56), have been previously characterized by our group and found to generate good immune responses. The present study aimed to determine the safety and protective efficacy of the above mutants against a virulent EHV1 challenge in a murine model. Methods: BALB/c mice were intranasally immunized with a live vToH-QMV or vToH-DMV vaccine. Intranasal booster immunization was given at 14 days post-vaccination (dpv). Both mutants induced an optimal level of EHV1-specific humoral and cell-mediated immune responses, as determined by virus neutralization assay, ELISA, and immunophenotyping. At 35 dpv, the mice were intranasally challenged with wild-type EHV1 (vRaj strain). Results: Amongst the two mutants, vToH-QMV induced a better immune response than the vToH-DMV vaccine. Furthermore, vToH-QMV provided good protection in mice against the virulent challenge. It specifically exhibited less severe clinical disease in terms of clinical signs, body weight reduction, and gross and histopathological lung lesions accompanied by early virus clearance. Conclusions: These studies are suggestive of vToH-QMV EHV1 being a potential vaccine candidate against EHV1 infection, which needs to be finally tested in the main host, i.e., horses.

Sarco/endoplasmic reticulum calcium-ATPase (SERCA) is a membrane bound cytosolic enzyme that is known to regulate the uptake of calcium into the sarco/endoplasmic reticulum. Herein, we demonstrate for the first time that SERCA can also regulate paramyxovirus [Peste des petits ruminants virus (PPRV) and Newcastle disease virus (NDV)] replication. Treatment of Vero cells with SERCA specific inhibitor (Thapsigargin) at a concentration that is nontoxic to the cells significantly reduced virus replication. Conversely, overexpression of SERCA rescued the inhibitory effect of Thapsigargin on virus replication. PPRV/NDV infection induced SERCA expression in Vero cells which could be blocked by Thapsigargin. With the help of time-of-addition and virus step-specific assays, it was observed that Thapsigargin specifically inhibits viral entry and subcellular localization of the viral proteins. Furthermore, NDV, but not PPRV acquired a significant resistance to Thapsigargin on long-term passage (P=70) in Vero cells. To the best of our knowledge, this is the first report describing virus supportive role of SERCA and a rare report suggesting that viruses may acquire resistance even in the presence of an inhibitor that targets a cellular factor. This study will contribute in understanding paramyxovirus replication and development of antiviral therapeutics using SERCA (host factor) as a candidate drug target.