The recent emergence of the SARS-CoV-2 Omicron variant is raising concerns because of its increased transmissibility and its numerous spike mutations, which have the potential to evade neutralizing antibodies elicited by COVID-19 vaccines. Here we evaluated the effects of a heterologous BNT162b2 mRNA vaccine booster on the humoral immunity of participants who had received a two-dose regimen of CoronaVac, an inactivated vaccine used globally. We found that a heterologous CoronaVac prime vaccination of two doses followed by a BNT162b2 booster induces elevated virus-specific antibody levels and potent neutralization activity against the ancestral virus and the Delta variant, resembling the titers obtained after two doses of mRNA vaccines. Although neutralization of Omicron was undetectable in participants who had received a two-dose regimen of CoronaVac, the BNT162b2 booster resulted in a 1.4-fold increase in neutralization activity against Omicron compared with the two-dose mRNA vaccine. Despite this increase, neutralizing antibody titers were reduced by 7.1-fold and 3.6-fold for Omicron compared with the ancestral strain and the Delta variant, respectively. These findings have immediate implications for multiple countries that previously used a CoronaVac regimen and reinforce the idea that the Omicron variant is associated with immune escape from vaccines or infection-induced immunity, highlighting the global need for vaccine boosters to combat the impact of emerging variants.

The novel coronavirus SARS-CoV-2 was first detected in the Pacific Northwest region of the United States in January 2020, with subsequent COVID-19 outbreaks detected in all 50 states by early March. To uncover the sources of SARS-CoV-2 introductions and patterns of spread within the United States, we sequenced nine viral genomes from early reported COVID-19 patients in Connecticut. Our phylogenetic analysis places the majority of these genomes with viruses sequenced from Washington state. By coupling our genomic data with domestic and international travel patterns, we show that early SARS-CoV-2 transmission in Connecticut was likely driven by domestic introductions. Moreover, the risk of domestic importation to Connecticut exceeded that of international importation by mid-March regardless of our estimated effects of federal travel restrictions. This study provides evidence of widespread sustained transmission of SARS-CoV-2 within the United States and highlights the critical need for local surveillance.

The emergence of SARS-CoV-2 variants with mutations in major neutralizing antibody-binding sites can affect humoral immunity induced by infection or vaccination1-6. Here we analysed the development of anti-SARS-CoV-2 antibody and T cell responses in individuals who were previously infected (recovered) or uninfected (naive) and received mRNA vaccines to SARS-CoV-2. While individuals who were previously infected sustained higher antibody titres than individuals who were uninfected post-vaccination, the latter reached comparable levels of neutralization responses to the ancestral strain after the second vaccine dose. T cell activation markers measured upon spike or nucleocapsid peptide in vitro stimulation showed a progressive increase after vaccination. Comprehensive analysis of plasma neutralization using 16 authentic isolates of distinct locally circulating SARS-CoV-2 variants revealed a range of reduction in the neutralization capacity associated with specific mutations in the spike gene: lineages with E484K and N501Y/T (for example, B.1.351 and P.1) had the greatest reduction, followed by lineages with L452R (for example, B.1.617.2). While both groups retained neutralization capacity against all variants, plasma from individuals who were previously infected and vaccinated displayed overall better neutralization capacity than plasma from individuals who were uninfected and also received two vaccine doses, pointing to vaccine boosters as a relevant future strategy to alleviate the effect of emerging variants on antibody neutralizing activity.

With the emergence of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variants that may increase transmissibility and/or cause escape from immune responses, there is an urgent need for the targeted surveillance of circulating lineages. It was found that the B.1.1.7 (also 501Y.V1) variant, first detected in the United Kingdom, could be serendipitously detected by the Thermo Fisher TaqPath COVID-19 PCR assay because a key deletion in these viruses, spike Δ69-70, would cause a "spike gene target failure" (SGTF) result. However, a SGTF result is not definitive for B.1.1.7, and this assay cannot detect other variants of concern (VOC) that lack spike Δ69-70, such as B.1.351 (also 501Y.V2), detected in South Africa, and P.1 (also 501Y.V3), recently detected in Brazil. We identified a deletion in the ORF1a gene (ORF1a Δ3675-3677) in all 3 variants, which has not yet been widely detected in other SARS-CoV-2 lineages. Using ORF1a Δ3675-3677 as the primary target and spike Δ69-70 to differentiate, we designed and validated an open-source PCR assay to detect SARS-CoV-2 VOC. Our assay can be rapidly deployed in laboratories around the world to enhance surveillance for the local emergence and spread of B.1.1.7, B.1.351, and P.1.