Understanding mid-term kinetics of immunity to SARS-CoV-2 is the cornerstone for public health control of the pandemic and vaccine development. However, current evidence is rather based on limited measurements, thus losing sight of the temporal pattern of these changes 1–6 . In this longitudinal analysis, conducted on a prospective cohort of COVID-19 patients followed up to 242 days, we found that individuals with mild or asymptomatic infection experienced an insignificant decay in neutralizing activity that persisted six months after symptom onset or diagnosis. Hospitalized individuals showed higher neutralizing titers, which decreased following a two-phase pattern, with an initial rapid decline that significantly slowed after day 80. Despite this initial decay, neutralizing activity at six months remained higher among hospitalized individuals. The slow decline in neutralizing activity at mid-term contrasted with the steep slope of antibody titers change, reinforcing the hypothesis that the quality of immune response evolves over the post-convalescent stage 4,5 .

Abstract To assess the potential impact of predominant circulating SARS-CoV-2 variants on neutralizing activity of infected and/or vaccinated individuals, we analyzed neutralization of pseudoviruses expressing the spike of the original Wuhan strain, the D614G and B.1.1.7 variants. Our data show that parameters of natural infection (time from infection and infecting variant) determined cross-neutralization. Importantly, upon vaccination, previously infected individuals developed equivalent B.1.1.7 and Wuhan neutralizing responses. In contrast, uninfected vaccinees showed reduced neutralization against B.1.1.7. Funding This study was funded by Grifols, the Departament de Salut of the Generalitat de Catalunya , the Spanish Health Institute Carlos III, CERCA Programme/ Generalitat de Catalunya , and the crowdfunding initiatives #joemcorono, BonPreu/Esclat and Correos.

Background Allogeneic haematopoietic stem-cell transplantation (allo-HSCT) markedly reduces HIV reservoirs, but the mechanisms by which this occurs are only partly understood. In this study, we aimed to describe the dynamics of virological and immunological markers of HIV persistence after allo-HSCT. Methods In this prospective observational cohort study, we analysed the viral reservoir and serological dynamics in IciStem cohort participants with HIV who had undergone allo-HSCT and were receiving antiretroviral therapy, ten of whom had received cells from donors with the CCR5Δ32 mutation. Participants from Belgium, Canada, Germany, Italy, the Netherlands, Spain, Switzerland, and the UK were included in the cohort both prospectively and retrospectively between June 1, 2014 and April 30, 2019. In the first 6 months after allo-HSCT, participants had monthly assessments, with annual assessments thereafter, with the protocol tailored to accommodate for the individual health status of each participant. HIV reservoirs were measured in blood and tissues and HIV-specific antibodies were measured in plasma. We used the Wilcoxon signed-rank test to compare data collected before and after allo-HSCT in participants for whom longitudinal data were available. When the paired test was not possible, we used the Mann-Whitney U test. We developed a mathematical model to study the factors influencing HIV reservoir reduction in people with HIV after allo-HSCT. Findings We included 30 people with HIV with haematological malignancies who received a transplant between Sept 1, 2009 and April 30, 2019 and were enrolled within the IciStem cohort and included in this analysis. HIV reservoirs in peripheral blood were reduced immediately after full donor chimerism was achieved, generally accompanied by undetectable HIV-DNA in bone marrow, ileum, lymph nodes, and cerebrospinal fluid, regardless of donor CCR5 genotype. HIV-specific antibody levels and functionality values declined more slowly than direct HIV reservoir values, decaying significantly only months after full donor chimerism. Mathematical modelling suggests that allogeneic immunity mediated by donor cells is the main viral reservoir depletion mechanism after massive reservoir reduction during conditioning chemotherapy before allo-HSCT (half-life of latently infected replication-competent cells decreased from 44 months to 1·5 months). Interpretation Our work provides, for the first time, data on the effects of allo-HSCT in the context of HIV infection. Additionally, we raise the question of which marker can serve as the last reporter of the residual viraemia, postulating that the absence of T-cell immune responses might be a more reliable marker than antibody decline after allo-HSCT. Funding amfAR (American Foundation for AIDS Research; ARCHE Program), National Institutes of Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, and Dutch Aidsfonds.

Abstract Animal models have been instrumental in elucidating the pathogenesis of SARS-CoV-2 infection and testing COVID-19 vaccines and therapeutics. Wild-type (WT) mice are not susceptible to many SARS-CoV-2 variants, therefore transgenic K18-hACE2 mice have emerged as a standard model system. However, this model is characterized by severe disease, particularly associated with neuroinfection, which leads to early humane endpoint euthanasia. Here, we established a novel knock-in (KI) mouse model by inserting the original K18-hACE2 transgene into the collagen COL1A1 locus using a recombinase mediated cassette exchange (RMCE) system. Once the Col1a1-K18-hACE2 mouse colony was established, animals were challenged with a B.1 SARS-CoV-2 (D614G) isolate and were monitored for up to 14 days. Col1a1-K18-hACE2 mice exhibited an initial weight loss similar to the K18-hACE2 transgenic model but did not develop evident neurologic clinical signs. The majority of Col1a1-K18-hACE2 mice did not reach the preestablished humane endpoint, showing progressive weight gain after 9 days post-infection (dpi). Importantly, despite this apparent milder pathogenicity compared to the K18-hACE2 transgenic model, high levels of viral RNA were detected in lungs, oropharyngeal swab, and nasal turbinate. Conversely, in sharp contrast to K18-hACE2 transgenic mice, no viral replication was detected in the brains of Col1a1-K18-hACE2 animals at any timepoint, explaining the reduced severity of clinical signs. At 14 dpi, while infection was cleared in the lungs, increased lesions and residual inflammation were detected. Overall, Col1a1-K18-hACE2 mice constitute a new model for investigating SARS-CoV-2 pathogenesis and treatments, with potential implications for studying long-term COVID-19 sequelae. Importance K18-hACE2 mice express high levels of the human protein ACE-2, the receptor for SARS-CoV-2, and therefore are infected by this virus. These animals have been crucial to understand viral pathogenesis and to test COVID-19 vaccines and antiviral drugs. However, K18-hACE2 rapidly die after infection with initial SARS-CoV-2 variants due to a massive brain infection that does not occur in humans. Here, we used a technology known as knock-in that allows for the targeted insertion of a gene into a mouse and we have generated a new hACE2-mouse. We have characterized this new animal model demonstrating that the virus replicates in the respiratory tract, damaging and inflaming the lungs; however, in contrast to K18-hACE2 mice, no brain infection was observed, and most animals recovered from infection. This new model could be instrumental for the study of specific disease aspects such as post-COVID condition, sequelae, and susceptibility to reinfection.

Summary In the present study we report the functional and structural characterization of 17T2, a new highly potent pan-neutralizing SARS-CoV-2 human monoclonal antibody (mAb) isolated from a convalescent COVID-19 individual infected during the first wave of the COVID-19 pandemic. 17T2 is a class 1 VH1-58/κ3-20 antibody, derived from a receptor binding domain (RBD)-specific IgA memory B cell and developed as a human recombinant IgG1. Functional characterization revealed that 17T2 mAb has a high and exceptionally broad neutralizing activity against all SARS-CoV-2 spike variants tested, including BQ.1.1. Moreover, 17T2 mAb has in vivo prophylactic activity against Omicron BA.1.1 infection in K18-hACE2 transgenic mice. 3D reconstruction from cryogenic-electron microscopy (cryo-EM) showed that 17T2 binds the Omicron BA.1 spike protein with the RBD domains in “up” position and recognizes an epitope overlapping with the receptor binding motif, as it is the case for other structurally similar neutralizing mAbs, including S2E12. Yet, unlike S2E12, 17T2 retained its high neutralizing activity against all Omicron sublineages tested, probably due to a larger contact area with the RBD, which could confer a higher resilience to spike mutations. These results highlight the impact of small structural antibody changes on neutralizing performance and identify 17T2 mAb as a potential candidate for future therapeutic and prophylactic interventions.

Extracellular vesicles (EVs) released by virus-infected cells have the potential to encapsulate viral peptides, a characteristic that could facilitate vaccine development. Furthermore, plasma-derived EVs may elucidate pathological changes occurring in distal tissues during viral infections. We hypothesized that molecular characterization of EVs isolated from COVID-19 patients would reveal peptides suitable for vaccine development. Blood samples were collected from three cohorts: severe COVID-19 patients (G1), mild/asymptomatic cases (G2), and SARS-CoV-2-negative healthcare workers (G3). Samples were obtained at two time points: during the initial phase of the pandemic in early 2020 (m0) and eight months later (m8). Clinical data analysis revealed elevated inflammatory markers in G1. Notably, non-vaccinated individuals in G1 exhibited increased levels of neutralizing antibodies at m8, suggesting prolonged exposure to viral antigens. Proteomic profiling of EVs was performed using three distinct methods: immunocapture (targeting CD9), ganglioside-capture (utilizing Siglec-1) and size-exclusion chromatography (SEC). Contrary to our hypothesis, this analysis failed to identify viral peptides. These findings were subsequently validated through Western blot analysis targeting the RBD of the SARS-CoV-2 Spike protein’s and comparative studies using samples from experimentally infected Syrian hamsters. Furthermore, analysis of the EV cargo revealed a diverse molecular profile, including components involved in the regulation of viral replication, systemic inflammation, antigen presentation, and stress responses. These findings underscore the potential significance of EVs in the pathogenesis and progression of COVID-19.

Abstract Most COVID-19 vaccines are based on the SARS-CoV-2 Spike glycoprotein (S) or their subunits. However, the S shows some structural instability that limits its immunogenicity and production, hampering the development of recombinant S-based vaccines. The introduction of the K986P and V987P (S-2P) mutations increases the production of the recombinant S trimer and, more importantly, its immunogenicity, suggesting that these two parameters are related. However, S-2P still shows some molecular instability and it is produced with low yield. Thus, S-2P production can be further optimized. Here we described a novel set of mutations identified by molecular modelling and located in the S2 region of the Spike that increase S-2P production up to five-fold. Besides their immunogenicity, the efficacy of two representative S-2P-based mutants, S-29 and S-21, protecting from a heterologous SARS-CoV-2 Beta variant challenge was assayed in K18-hACE2 mice (an animal model of severe SARS-CoV-2 disease) and golden Syrian hamsters (GSH) (a moderate disease model). S-21 induced higher level of WH1 and Delta variants neutralizing antibodies than S-2P in K18-hACE2 mice three days after challenge. Viral load in nasal turbinate and oropharyngeal samples were reduced in S-21 and S-29 vaccinated mice. Despite that, only the S-29 protein protected 100% of K18-hACE2 mice from severe disease. When GSH were analyzed, all immunized animals were protected from disease development irrespectively of the immunogen they received. Therefore, the higher yield of S-29, as well as its improved immunogenicity and efficacy protecting from the highly pathogenic SARS-CoV-2 Beta variant, pinpoint the S-29 spike mutant as an alternative to the S-2P protein for future SARS-CoV-2 vaccine development. Authors summary The rapid development of SARS-CoV-2 vaccines have been pivotal in the control of the COVID-19 pandemic worldwide. Most of these vaccines include the S glycoprotein as the main immunogen since this protein, and particularly its receptor binding domain (RBD), is the major target of neutralizing antibodies. SARS-CoV-2 have been evolving from the beginning of the pandemic and several variants with increased transmissibility, pathogenicity or resistance to infection– or vaccine-induced immunity have emerged. Different strategies have been adopted to improve vaccine protection including additional booster doses or the adaptation of the S immunogens to the novel SARS-CoV-2 variants. As a complementary strategy we have identified a combination of non-proline mutations that increase S production by 5-fold (S-29 protein). Despite the sequence of this novel S-29 immunogen is based on the ancestral SARS-CoV-2 WH1 variant, it effectively protects animal model from the highly pathogenic and neutralization resistant SARS-CoV-2 Beta variant. Thus, we describe a novel set of mutations that can increase the production and efficacy of S-based COVID-19 vaccines.

BACKGROUND. Antiretroviral therapy (ART) has improved the clinical management of HIV-1 infection. However, little is known about how the latest ART recommendations affect the heterogeneity of HIV-1 reservoir size.

Background: Neoantigens are patient- and tumor-specific peptides that arise from somatic mutations. They stand as promising targets for personalized therapeutic cancer vaccines. The identification process for neoantigens has evolved with the use of next-generation sequencing technologies and bioinformatic tools in tumor genomics. However, in silico strategies for selecting immunogenic neoantigens still have very low accuracy rates, since they mainly focus on predicting peptide binding to Major Histocompatibility Complex (MHC) molecules, which is key but not the sole determinant for immunogenicity. Methods: We developed a novel neoantigen selection pipeline based on existing software combined with a novel prediction method, the Neoantigen Optimization Algorithm (NOAH), which takes into account structural features of the peptide/MHC-I interaction in its prediction strategy. Moreover, to maximize neoantigens9 therapeutic potential, neoantigen-based vaccines should be manufactured in an optimal delivery platform that elicits robust de novo immune responses and bypasses central and peripheral tolerance. Results: We generated a highly immunogenic vaccine platform based on engineered HIV-1 Gag-based Virus-Like Particles (VLPs) expressing a high copy number of each in silico selected neoantigen. We tested different neoantigen-loaded VLPs (neoVLPs) in a B16-F10 melanoma mouse model to evaluate their capability to generate new immunogenic specificities. NeoVLPs were used in in vivo immunogenicity and tumor challenge experiments. Conclusions: NeoVLPs can promote the generation of de novo antitumor-specific immune responses, resulting in a delay in tumor growth. Vaccination with the neoVLP platform is a robust alternative to current therapeutic vaccine approaches and a promising candidate for future personalized immunotherapy.