Abstract Development of efficacious single dose vaccines would substantially aid efforts to stop the uncontrolled spread of the COVID-19 pandemic. We evaluated enveloped virus-like particles (eVLPs) expressing various forms of the SARS-CoV-2 spike protein and several adjuvants in an effort to identify a COVID-19 vaccine candidate efficacious after a single dose. The eVLPs expressing a modified prefusion form of SARS-CoV-2 spike protein were selected as they induced the highest antibody binding titers and neutralizing activity after a single injection in mice. Formulation of SARS-CoV-2 S eVLPs with aluminum phosphate resulted in balanced induction of IgG2 and IgG1 isotypes and antibody binding and neutralization titers were undiminished for more than 3 months after a single immunization. A single dose of this candidate, VBI-2902a (prefusion S eVLPs formulated with aluminum phosphate), protected Syrian golden hamsters from challenge with SARS-CoV-2 and supports the on-going clinical evaluation of VBI-2902a as a potential single dose vaccine against COVID-19. Highlights VBI-2902a is a VLP-based vaccine candidate against SARS-COV-2 VBI-2902a contains VLPs pseudotyped with a modified prefusion SARS-COV-2 S in Alum. VBI-2902a induces robust neutralization antibody response against SARS-COV-2 S VBI-2902a protects hamsters from SARS-CoV-2 induced lung inflammation A single dose of VBI-2902a provides protective benefit in hamsters

Abstract Rapid emergence of SARS-CoV-2 variants is a constant threat and a major hurdle to reach heard immunity. We produced VBI-2905a, an enveloped virus-like particle (eVLP)-based vaccine candidate expressing prefusion spike protein from the Beta variant that contains several escape mutations. VBI-2905a protected hamsters against infection with a Beta variant virus and induced high levels of neutralizing antibodies against Beta RBD. In a heterologous vaccination regimen, a single injection of VBI-2905a in animals previously immunized with VBI-2902, a vaccine candidate expressing S from ancestral SARS-CoV-2, hamsters were equally protected against Beta variant infection. As an alternate strategy to broaden immunity, we produced a trivalent vaccine expressing the prefusion spike protein from SARS-CoV-2 together with unmodifed S from SARS-CoV-1 and MERS-CoV. Relative to immunity induced against the ancestral strain, the trivalent vaccine VBI-2901a induced higher and more consistent antibody binding and neutralizing responses against a panel of variants including Beta, Delta, Kappa, and Lambda, with evidence for broadening of immunity rather than just boosting cross-reactive antibodies.

While Zika virus (ZIKV) infection induces mild disease in the majority of cases, it has been identified as responsible for microcephaly and severe neurological disorders in recent 2015-2016 outbreaks in South America and the Caribbean. Since then, several prophylactic vaccine strategies have been studied. Here, we describe the development of a ZIKV candidate vaccine consisting of bivalent enveloped virus-like particles (eVLPs) expressing a modified form of E and truncated NS1 (EG/NS1) proteins. In EG/NS1, the E transmembrane/cytoplasmic tail has been replaced with those domains from the VSV G protein and a β-domain of NS1 was fused in-frame to Gag from Moloney murine leukemia virus (MLV). Immunization of BALB/C mice demonstrated that bivalent EG/NS1 and monovalent EG eVLPs induced comparable levels of antibody (Ab) titers but that EG/NS1 induced much higher neutralizing activity, comparable to naturally acquired anti-ZIKV immunity. In contrast, monovalent NS1 eVLPs did not induce a significant anti-NS1 Ab response but promoted strong T cell immunity that was also elicited with EG/NS1 eVLPs. ZIKV challenge studies in C57BL/6-IFN?R-/- mice demonstrated that EG/NS1 eVLPs conferred 100% protection against clinical disease after ZIKV challenge compared to 80% protection after EG eVLP vaccination, with protection against challenge correlating with neutralizing antibody titers and overt signs of infection.