Abstract Background The prevalence and persistence of antibodies following a peak SARS-CoV-2 infection provides insights into its spread in the community, the likelihood of reinfection and potential for some level of population immunity. Methods Prevalence of antibody positivity in England, UK (REACT2) with three cross-sectional surveys between late June and September 2020. 365104 adults used a self-administered lateral flow immunoassay (LFIA) test for IgG. A laboratory comparison of LFIA results to neutralization activity in panel of sera was performed. Results There were 17,576 positive tests over the three rounds. Antibody prevalence, adjusted for test characteristics and weighted to the adult population of England, declined from 6.0% [5.8, 6.1], to 4.8% [4.7, 5.0] and 4.4% [4.3, 4.5], a fall of 26.5% [-29.0, −23.8] over the three months of the study. There was a decline between rounds 1 and 3 in all age groups, with the highest prevalence of a positive result and smallest overall decline in positivity in the youngest age group (18-24 years: −14.9% [-21.6, −8.1]), and lowest prevalence and largest decline in the oldest group (75+ years: −39.0% [-50.8, −27.2]); there was no change in antibody positivity between rounds 1 and 3 in healthcare workers (+3.45% [-5.7, +12.7]). The decline from rounds 1 to 3 was largest in those who did not report a history of COVID-19, (−64.0% [-75.6, −52.3]), compared to −22.3% ([-27.0, −17.7]) in those with SARS-CoV-2 infection confirmed on PCR. Discussion These findings provide evidence of variable waning in antibody positivity over time such that, at the start of the second wave of infection in England, only 4.4% of adults had detectable IgG antibodies using an LFIA. Antibody positivity was greater in those who reported a positive PCR and lower in older people and those with asymptomatic infection. These data suggest the possibility of decreasing population immunity and increasing risk of reinfection as detectable antibodies decline in the population.

Abstract The second and third years of the SARS-CoV-2 pandemic have been marked by the repeated emergence and replacement of ‘variants’ with genetic and phenotypic distance from the ancestral strains, the most recent examples being Delta and Omicron. Here we describe a hamster contact exposure challenge model to assess protection conferred by vaccination or prior infection against re-infection. We found that 2-doses of self-amplifying RNA vaccine based on the ancestral spike ameliorated weight loss following Delta infection and decreased viral loads, but had minimal effect on Omicron/BA.1 infection. Prior infection with ancestral or Alpha variant was partially protective against Omicron/BA.1 infection, whereas all animals previously infected with Delta and exposed to Omicron became infected, although shed less virus. We further tested whether prior infection with Omicron/BA.1 protected from re-infection with Delta or Omicron/BA.2. Omicron/BA.1 was protective against Omicron/BA.2, but not Delta reinfection, again showing Delta and Omicron have a very large antigenic distance. Indeed, cross-neutralisation assays with human antisera from otherwise immunonaïve individuals (unvaccinated and no known prior infection), confirmed a large antigenic distance between Delta and Omicron. Prior vaccination followed by Omicron or Delta breakthrough infection led to a higher degree of cross-reactivity to all tested variants. To conclude, cohorts whose only immune experience of COVID is Omicron/BA.1 infection may be particularly vulnerable to future circulation of Delta or Delta-like derivatives. In contrast, repeated exposure to antigenically distinct spikes, via infection and or vaccination drives a more cross-reactive immune response, both in hamsters and people. One Sentence Summary Infection with the Delta and Omicron SARS-CoV-2 variants do not provide cross-protective immunity against reinfection with one another in hamsters.

Abstract SARS-CoV-2 transmission remains a global problem which exerts a significant direct cost to public health. Additionally, other aspects of physical and mental health can be affected by limited access to social and exercise venues as a result of lockdowns in the community or personal reluctance due to safety concerns. Swimming pools have reopened in the UK as of April 12 th , but the effect of swimming pool water on inactivation of SARS-CoV-2 has not yet been directly demonstrated. Here we demonstrate that water which adheres to UK swimming pool guidelines is sufficient to reduce SARS-CoV-2 infectious titre by at least 3 orders of magnitude.

Abstract At the end of 2021 a new SARS-CoV-2 variant, Omicron, emerged and quickly spread across the world. It has been demonstrated that Omicron’s high number of Spike mutations lead to partial immune evasion from even polyclonal antibody responses, allowing frequent re-infection and vaccine breakthroughs. However, it seems unlikely these antigenic differences alone explain its rapid growth; here we show Omicron replicates rapidly in human primary airway cultures, more so even than the previously dominant variant of concern, Delta. Omicron Spike continues to use human ACE2 as its primary receptor, to which it binds more strongly than other variants. Omicron Spike mediates enhanced entry into cells expressing several different animal ACE2s, including various domestic avian species, horseshoe bats and mice suggesting it has an increased propensity for reverse zoonosis and is more likely than previous variants to establish an animal reservoir of SARS-CoV-2. Unlike other SARS-CoV-2 variants, however, Omicron Spike has a diminished ability to induce syncytia formation. Furthermore, Omicron is capable of efficiently entering cells in a TMPRSS2-independent manner, via the endosomal route. We posit this enables Omicron to infect a greater number of cells in the respiratory epithelium, allowing it to be more infectious at lower exposure doses, and resulting in enhanced intrinsic transmissibility.

Abstract Lineage B.1.1.7 (Variant of Concern 202012/01) is a new SARS-CoV-2 variant which was first sequenced in the UK in September 2020 before becoming the majority strain in the UK and spreading worldwide. The rapid spread of the B.1.1.7 variant results from increased transmissibility but the virological characteristics which underpin this advantage over other circulating strains remain unknown. Here, we demonstrate that there is no difference in viral replication between B.1.1.7 and other contemporaneous SARS-CoV-2 strains in primary human airway epithelial (HAE) cells. However, B.1.1.7 replication is disadvantaged in Vero cells potentially due to increased furin-mediated cleavage of its spike protein as a result of a P681H mutation directly adjacent to the S1/S2 cleavage site. In addition, we show that B.1.1.7 does not escape neutralisation by convalescent or post-vaccination sera. Thus, increased transmission of B.1.1.7 is not caused by increased replication, as measured on HAE cells, or escape from serological immunity.