Continued uncontrolled transmission of SARS-CoV-2 in many parts of the world is creating conditions for substantial evolutionary changes to the virus1,2. Here we describe a newly arisen lineage of SARS-CoV-2 (designated 501Y.V2; also known as B.1.351 or 20H) that is defined by eight mutations in the spike protein, including three substitutions (K417N, E484K and N501Y) at residues in its receptor-binding domain that may have functional importance3-5. This lineage was identified in South Africa after the first wave of the epidemic in a severely affected metropolitan area (Nelson Mandela Bay) that is located on the coast of the Eastern Cape province. This lineage spread rapidly, and became dominant in Eastern Cape, Western Cape and KwaZulu-Natal provinces within weeks. Although the full import of the mutations is yet to be determined, the genomic data-which show rapid expansion and displacement of other lineages in several regions-suggest that this lineage is associated with a selection advantage that most plausibly results from increased transmissibility or immune escape6-8.

Abstract The SARS-CoV-2 epidemic in southern Africa has been characterized by three distinct waves. The first was associated with a mix of SARS-CoV-2 lineages, while the second and third waves were driven by the Beta (B.1.351) and Delta (B.1.617.2) variants, respectively 1–3 . In November 2021, genomic surveillance teams in South Africa and Botswana detected a new SARS-CoV-2 variant associated with a rapid resurgence of infections in Gauteng province, South Africa. Within three days of the first genome being uploaded, it was designated a variant of concern (Omicron, B.1.1.529) by the World Health Organization and, within three weeks, had been identified in 87 countries. The Omicron variant is exceptional for carrying over 30 mutations in the spike glycoprotein, which are predicted to influence antibody neutralization and spike function 4 . Here we describe the genomic profile and early transmission dynamics of Omicron, highlighting the rapid spread in regions with high levels of population immunity.

Abstract The emergence of the SARS-CoV-2 variant of concern Omicron (Pango lineage B.1.1.529), first identified in Botswana and South Africa, may compromise vaccine effectiveness and lead to re-infections 1 . Here we investigated Omicron escape from neutralization by antibodies from South African individuals vaccinated with Pfizer BNT162b2. We used blood samples taken soon after vaccination from individuals who were vaccinated and previously infected with SARS-CoV-2 or vaccinated with no evidence of previous infection. We isolated and sequence-confirmed live Omicron virus from an infected person and observed that Omicron requires the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor to infect cells. We compared plasma neutralization of Omicron relative to an ancestral SARS-CoV-2 strain and found that neutralization of ancestral virus was much higher in infected and vaccinated individuals compared with the vaccinated-only participants. However, both groups showed a 22-fold reduction in vaccine-elicited neutralization by the Omicron variant. Participants who were vaccinated and had previously been infected exhibited residual neutralization of Omicron similar to the level of neutralization of the ancestral virus observed in the vaccination-only group. These data support the notion that reasonable protection against Omicron may be maintained using vaccination approaches.

Streptococcus pneumonia evades vaccines and drugs by high levels of recombination and rapid adaptation.

We provide two methods for monitoring reinfection trends in routine surveillance data to identify signatures of changes in reinfection risk and apply these approaches to data from South Africa’s severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) epidemic to date. Although we found no evidence of increased reinfection risk associated with circulation of the Beta (B.1.351) or Delta (B.1.617.2) variants, we did find clear, population-level evidence to suggest immune evasion by the Omicron (B.1.1.529) variant in previously infected individuals in South Africa. Reinfections occurring between 1 November 2021 and 31 January 2022 were detected in individuals infected in all three previous waves, and there has been an increase in the risk of having a third infection since mid-November 2021.

The SARS-CoV-2 omicron variant of concern was identified in South Africa in November, 2021, and was associated with an increase in COVID-19 cases. We aimed to assess the clinical severity of infections with the omicron variant using S gene target failure (SGTF) on the Thermo Fisher Scientific TaqPath COVID-19 PCR test as a proxy.

Abstract Three lineages (BA.1, BA.2 and BA.3) of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Omicron variant of concern predominantly drove South Africa’s fourth Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) wave. We have now identified two new lineages, BA.4 and BA.5, responsible for a fifth wave of infections. The spike proteins of BA.4 and BA.5 are identical, and similar to BA.2 except for the addition of 69–70 deletion (present in the Alpha variant and the BA.1 lineage), L452R (present in the Delta variant), F486V and the wild-type amino acid at Q493. The two lineages differ only outside of the spike region. The 69–70 deletion in spike allows these lineages to be identified by the proxy marker of S-gene target failure, on the background of variants not possessing this feature. BA.4 and BA.5 have rapidly replaced BA.2, reaching more than 50% of sequenced cases in South Africa by the first week of April 2022. Using a multinomial logistic regression model, we estimated growth advantages for BA.4 and BA.5 of 0.08 (95% confidence interval (CI): 0.08–0.09) and 0.10 (95% CI: 0.09–0.11) per day, respectively, over BA.2 in South Africa. The continued discovery of genetically diverse Omicron lineages points to the hypothesis that a discrete reservoir, such as human chronic infections and/or animal hosts, is potentially contributing to further evolution and dispersal of the virus.

The prevalence of extended-spectrum β-lactamase (ESBL) production by Klebsiella pneumonia approaches 50% in some countries, with particularly high rates in eastern Europe and Latin America. No randomized trials have ever been performed on treatment of bacteremia due to ESBL-producing organisms; existing data comes only from retrospective, single-institution studies. In a prospective study of 455 consecutive episodes of Klebsiella pneumoniae bacteremia in 12 hospitals in 7 countries, 85 episodes were due to an ESBL—producing organism. Failure to use an antibiotic active against ESBL-producing K. pneumoniae was associated with extremely high mortality. Use of a carbapenem (primarily imipenem) was associated with a significantly lower 14-day mortality than was use of other antibiotics active in vitro. Multivariate analysis including other predictors of mortality showed that use of a carbapenem during the 5-day period after onset of bacteremia due to an ESBL-producing organism was independently associated with lower mortality. Antibiotic choice is particularly important in seriously ill patients with infections due to ESBL-producing K. pneumoniae.

We initiated a worldwide collaborative study, including 455 episodes of bacteremia, to elucidate the clinical patterns of Klebsiella pneumoniae. Historically, community-acquired pneumonia has been consistently associated with K. pneumoniae. Only four cases of community-acquired bacteremic K. pneumoniae pneumonia were seen in the 2-year study period in the United States, Argentina, Europe, or Australia; none were in alcoholics. In contrast, 53 cases of bacteremic K. pneumoniae pneumonia were observed in South Africa and Taiwan, where an association with alcoholism persisted (p=0.007). Twenty-five cases of a distinctive syndrome consisting of K. pneumoniae bacteremia in conjunction with community-acquired liver abscess, meningitis, or endophthalmitis were observed. A distinctive form of K. pneumoniae infection, often causing liver abscess, was identified, almost exclusively in Taiwan.

The first severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection in South Africa was identified on 5 March 2020, and by 26 March the country was in full lockdown (Oxford stringency index of 90)1. Despite the early response, by November 2020, over 785,000 people in South Africa were infected, which accounted for approximately 50% of all known African infections2. In this study, we analyzed 1,365 near whole genomes and report the identification of 16 new lineages of SARS-CoV-2 isolated between 6 March and 26 August 2020. Most of these lineages have unique mutations that have not been identified elsewhere. We also show that three lineages (B.1.1.54, B.1.1.56 and C.1) spread widely in South Africa during the first wave, comprising ~42% of all infections in the country at the time. The newly identified C lineage of SARS-CoV-2, C.1, which has 16 nucleotide mutations as compared with the original Wuhan sequence, including one amino acid change on the spike protein, D614G (ref. 3), was the most geographically widespread lineage in South Africa by the end of August 2020. An early South African-specific lineage, B.1.106, which was identified in April 2020 (ref. 4), became extinct after nosocomial outbreaks were controlled in KwaZulu-Natal Province. Our findings show that genomic surveillance can be implemented on a large scale in Africa to identify new lineages and inform measures to control the spread of SARS-CoV-2. Such genomic surveillance presented in this study has been shown to be crucial in the identification of the 501Y.V2 variant in South Africa in December 2020 (ref. 5).