Abstract The emergence of SARS-CoV-2 variants, such as 501Y.V2, with immune evasion mutations in the spike has resulted in reduced efficacy of several COVID-19 vaccines. However, the efficacy of the Ad26.COV2.S vaccine, when tested in South Africa after the emergence of 501Y.V2, was not adversely impacted. We therefore assessed the binding and neutralization capacity of n=120 South African sera (from Day 29, post-vaccination) from the Janssen phase 3 study, Ensemble. Spike binding assays using both the Wuhan-1 D614G and 501Y.V2 Spikes showed high levels of cross-reactivity. In contrast, in a subset of 27 sera, we observed significantly reduced neutralization of 501Y.V2 compared to Wuhan-1 D614G, with 22/27 (82%) of sera showing no detectable neutralization of 501Y.V2 at Day 29. These data suggest that even low levels of neutralizing antibodies may contribute to protection from moderate/severe disease. In addition, Fc effector function and T cells may play an important role in protection by this vaccine against 501Y.V2.

Abstract The global circulation of newly emerging variants of SARS-CoV-2 is a new threat to public health due to their increased transmissibility and immune evasion. Moreover, currently available vaccines and therapeutic antibodies were shown to be less effective against new variants, in particular, the South African (SA) variant, termed 501Y.V2 or B.1.351. To assess the efficacy of the CT-P59 monoclonal antibody against the SA variant, we sought to perform as in vitro binding and neutralization assays, and in vivo animal studies. CT-P59 neutralized B.1.1.7 variant to a similar extent as to wild type virus. CT-P59 showed reduced binding affinity against a RBD (receptor binding domain) triple mutant containing mutations defining B.1.351 (K417N/E484K/N501Y) also showed reduced potency against the SA variant in live virus and pseudovirus neutralization assay systems. However, in vivo ferret challenge studies demonstrated that a therapeutic dosage of CT-P59 was able to decrease B.1.351 viral load in the upper and lower respiratory tracts, comparable to that observed for the wild type virus. Overall, although CT-P59 showed reduced in vitro neutralizing activity against the SA variant, sufficient antiviral effect in B.1.351-infected animals was confirmed with a clinical dosage of CT-P59, suggesting that CT-P59 has therapeutic potential for COVID-19 patients infected with SA variant. Highlights CT-P59 significantly inhibit B.1.1.7 variant to a similar extent as to wild type virus CT-P59 showed reduced potency against the B.1.351 variant in in vitro studies Therapeutic dosage of CT-P59 showed in vivo neutralizing potency against B.1.351 in ferret challenge study.

Summary The SARS-CoV-2 Omicron BA.1 variant, which exhibits high level neutralization resistance, has since evolved into several sub-lineages including BA.4 and BA.5, which have dominated the fifth wave of infection in South Africa. Here we assessed the sensitivity of BA.4 to neutralization and antibody dependent cellular cytotoxicity (ADCC) in convalescent donors infected with four previous variants of SARS-CoV-2, as well as in post-vaccination breakthrough infections (BTIs) caused by Delta or BA.1. We confirm that BA.4 shows high level resistance to neutralization, regardless of the infecting variant. However, breakthrough infections, which trigger potent neutralization, retained activity against BA.4, albeit at reduced titers. Fold reduction of neutralization in BTIs was lower than that seen in unvaccinated convalescent donors, suggesting maturation of neutralizing responses to become more resilient against VOCs in hybrid immunity. BA.4 sensitivity to ADCC was reduced but remained detectable in both convalescent donors and in BTIs. Overall, the high neutralization resistance of BA.4, even to antibodies from BA.1 infections, provides an immunological mechanism for the rapid spread of BA.4 immediately after a BA.1-dominated wave. Furthermore, although ADCC activity against BA.4 was reduced, residual activity may nonetheless contribute to the protection from disease.

Abstract A leading strategy for developing a prophylactic HIV-1 vaccine is the elicitation of antibodies that can neutralize a large fraction of circulating HIV-1 variants. However, a major challenge that has limited the effectiveness of current vaccine candidates is the extensive global diversity of HIV-1 Env, the sole target for HIV-neutralizing antibodies. To address this challenge, a variety of strategies to incorporate Env diversity into the vaccine formulation have been proposed. Here, we assessed the potential of two such strategies that utilize a nanoparticle-based vaccine platform to elicit broadly neutralizing antibody responses. The nanoparticle immunogens developed here consisted of different formulations of Envs from strains BG505 (clade A) and CZA97 (clade C), attached to the N-termini of bacterial ferritin. Single-antigen nanoparticle cocktails as well as mosaic nanoparticles bearing both Env trimers elicited high antibody titers in mice and guinea pigs. Furthermore, serum from guinea pigs immunized with nanoparticle immunogens achieved autologous, and in some cases heterologous, tier 2 neutralization, although significant differences between mosaic and single-antigen nanoparticles were not observed. These results provide insights into the ability of different vaccine strategies for incorporating Env sequence diversity to elicit neutralizing antibodies, with implications for the development of broadly protective HIV-1 vaccines.

Abstract SARS-CoV-2 501Y.V2 (B.1.351), a novel lineage of coronavirus causing COVID-19, contains substitutions in two immunodominant domains of the spike protein. Here, we show that pseudovirus expressing 501Y.V2 spike protein completely escapes three classes of therapeutically relevant antibodies. This pseudovirus also exhibits substantial to complete escape from neutralization, but not binding, by convalescent plasma. These data highlight the prospect of reinfection with antigenically distinct variants and foreshadows reduced efficacy of spike-based vaccines.