Abstract Background As SARS-CoV-2 continues to be relevant and cause illnesses, the effect of emerging virus variants on perinatal health remains to be elucidated. It was demonstrated that vertical transmission of SARS-CoV-2 is a relatively rare event in the original SARS-CoV-2 strain. However, very few reports describe vertical transmission related to the delta-variant. Case presentation We report a case of a preterm male neonate born to a mother with positive SARS-CoV-2 and mild respiratory complications. The neonate was born by cesarean section due to fetal distress. The rupture of the amniotic membrane was at delivery. The neonate had expected prematurity-related complications. His nasopharyngeal swabs for RT-PCR were positive from birth till three weeks of age. RT-ddPCR of the Placenta showed a high load of the SARS-CoV-2 virus with subgenomic viral RNA. RNAscope technique demonstrated both the positive strand of the S gene and the orf1ab negative strand. Detection of subgenomic RNA and the orf1ab negative strand indicats active viral replication in the placenta. Conclusions Our report demonstrates active viral replication of the SARS-CoV-2 delta-variant in the placenta associated with vertical transmission in a preterm infant.

Abstract In human exposome, environmental chemicals can target, and disrupt different endocrine axes, ultimately leading to several endocrine disorders. Such chemicals, termed endocrine disrupting chemicals (EDCs), can promiscuously bind to different endocrine receptors and lead to varying biological endpoints. Thus, understanding the complexity in molecule-receptor binding of environmental chemicals can aid in the development of robust toxicity predictors. Towards this, the ToxCast project has generated the largest resource on the chemical-receptor activity data for environmental chemicals that were screened across various endocrine receptors. However, the heterogeneity in the multi-target structure-activity landscape of such chemicals is not yet explored. In this study, we systematically curated the chemicals targeting 8 human endocrine receptors, their activity values and biological endpoints from the ToxCast chemical library. We employed dual-activity difference and triple-activity difference maps to identify single-, dual-, and triple-target cliffs across different target combinations. We annotated the identified activity cliffs through matched molecular pair (MMP) based approach, and observed that a small fraction of activity cliffs form MMPs. Further, we structurally classified the activity cliffs and observed that R-group cliffs form the highest fraction among the cliffs identified in various target combinations. Finally, we leveraged the mechanism of action (MOA) annotations to analyze structure-mechanism relationships, identified strong MOA-cliffs and weak MOA-cliffs, for each of the 8 endocrine receptors. Overall, insights from this first study analyzing the structure-activity landscape of environmental chemicals targeting multiple human endocrine receptors, will likely contribute towards the development of better toxicity prediction models for characterizing the human chemical exposome.

Abstract Thyroid stimulating hormone receptor (TSHR) is an integral part of the hypothalamic-pituitary-thyroid axis. Notably, dysregulation in TSHR activation in humans can lead to adverse effects such as Grave’s disease, hypothyroidism and Hashimoto’s disease. Moreover, animal studies have shown that binding of endocrine disrupting chemicals (EDCs) with TSHR can lead to developmental toxicity. Several such chemicals have also been screened for their adverse physiological effects in human cell lines through various high-throughput assays under the ToxCast project. The vast resource of data generated through ToxCast has enabled the development of different toxicity predictors, but they can be limited in their predictive ability due to the heterogeneity in structure-activity relationships among chemicals. In an attempt to explore this heterogeneity, we systematically investigated structure-activity and structure-mechanism relationships among the TSHR binding chemicals from ToxCast. By employing structure-activity similarity (SAS) map, we identified 79 activity cliffs among 509 chemicals in the TSHR agonist dataset and 69 activity cliffs among 650 chemicals in the TSHR antagonist dataset. Further, by using the matched molecular pair (MMP) approach, we find that the resultant activity cliffs (MMP-cliffs) are a subset of activity cliffs identified via the SAS map approach. Moreover, by leveraging ToxCast mechanism of action (MOA) annotations for chemicals common to both TSHR agonist and antagonist datasets, we identified 3 chemical pairs as Strong MOA-cliffs and 19 chemical pairs as Weak MOA-cliffs. In conclusion, the insights from this systematic analysis of the structure-activity as well as the structure-mechanism relationships of TSHR binding chemicals are likely to inform ongoing efforts towards development of better predictive toxicity models for characterizing the chemical exposome.