Background The ongoing outbreak of the recently emerged novel coronavirus (2019-nCoV) poses a challenge for public health laboratories as virus isolates are unavailable while there is growing evidence that the outbreak is more widespread than initially thought, and international spread through travellers does already occur. Aim We aimed to develop and deploy robust diagnostic methodology for use in public health laboratory settings without having virus material available. Methods Here we present a validated diagnostic workflow for 2019-nCoV, its design relying on close genetic relatedness of 2019-nCoV with SARS coronavirus, making use of synthetic nucleic acid technology. Results The workflow reliably detects 2019-nCoV, and further discriminates 2019-nCoV from SARS-CoV. Through coordination between academic and public laboratories, we confirmed assay exclusivity based on 297 original clinical specimens containing a full spectrum of human respiratory viruses. Control material is made available through European Virus Archive – Global (EVAg), a European Union infrastructure project. Conclusion The present study demonstrates the enormous response capacity achieved through coordination of academic and public laboratories in national and European research networks.

Coronavirus disease 2019 (COVID-19) is an acute infection of the respiratory tract that emerged in late 20191,2. Initial outbreaks in China involved 13.8% of cases with severe courses, and 6.1% of cases with critical courses3. This severe presentation may result from the virus using a virus receptor that is expressed predominantly in the lung2,4; the same receptor tropism is thought to have determined the pathogenicity-but also aided in the control-of severe acute respiratory syndrome (SARS) in 20035. However, there are reports of cases of COVID-19 in which the patient shows mild upper respiratory tract symptoms, which suggests the potential for pre- or oligosymptomatic transmission6-8. There is an urgent need for information on virus replication, immunity and infectivity in specific sites of the body. Here we report a detailed virological analysis of nine cases of COVID-19 that provides proof of active virus replication in tissues of the upper respiratory tract. Pharyngeal virus shedding was very high during the first week of symptoms, with a peak at 7.11 × 108 RNA copies per throat swab on day 4. Infectious virus was readily isolated from samples derived from the throat or lung, but not from stool samples-in spite of high concentrations of virus RNA. Blood and urine samples never yielded virus. Active replication in the throat was confirmed by the presence of viral replicative RNA intermediates in the throat samples. We consistently detected sequence-distinct virus populations in throat and lung samples from one patient, proving independent replication. The shedding of viral RNA from sputum outlasted the end of symptoms. Seroconversion occurred after 7 days in 50% of patients (and by day 14 in all patients), but was not followed by a rapid decline in viral load. COVID-19 can present as a mild illness of the upper respiratory tract. The confirmation of active virus replication in the upper respiratory tract has implications for the containment of COVID-19.

The newly identified severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) causes COVID-19, a pandemic respiratory disease. Moreover, thromboembolic events throughout the body, including in the CNS, have been described. Given the neurological symptoms observed in a large majority of individuals with COVID-19, SARS-CoV-2 penetrance of the CNS is likely. By various means, we demonstrate the presence of SARS-CoV-2 RNA and protein in anatomically distinct regions of the nasopharynx and brain. Furthermore, we describe the morphological changes associated with infection such as thromboembolic ischemic infarction of the CNS and present evidence of SARS-CoV-2 neurotropism. SARS-CoV-2 can enter the nervous system by crossing the neural-mucosal interface in olfactory mucosa, exploiting the close vicinity of olfactory mucosal, endothelial and nervous tissue, including delicate olfactory and sensory nerve endings. Subsequently, SARS-CoV-2 appears to follow neuroanatomical structures, penetrating defined neuroanatomical areas including the primary respiratory and cardiovascular control center in the medulla oblongata.

BackgroundIn December, 2019, the newly identified severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) emerged in Wuhan, China, causing COVID-19, a respiratory disease presenting with fever, cough, and often pneumonia. WHO has set the strategic objective to interrupt spread of SARS-CoV-2 worldwide. An outbreak in Bavaria, Germany, starting at the end of January, 2020, provided the opportunity to study transmission events, incubation period, and secondary attack rates.MethodsA case was defined as a person with SARS-CoV-2 infection confirmed by RT-PCR. Case interviews were done to describe timing of onset and nature of symptoms and to identify and classify contacts as high risk (had cumulative face-to-face contact with a confirmed case for ≥15 min, direct contact with secretions or body fluids of a patient with confirmed COVID-19, or, in the case of health-care workers, had worked within 2 m of a patient with confirmed COVID-19 without personal protective equipment) or low risk (all other contacts). High-risk contacts were ordered to stay at home in quarantine for 14 days and were actively followed up and monitored for symptoms, and low-risk contacts were tested upon self-reporting of symptoms. We defined fever and cough as specific symptoms, and defined a prodromal phase as the presence of non-specific symptoms for at least 1 day before the onset of specific symptoms. Whole genome sequencing was used to confirm epidemiological links and clarify transmission events where contact histories were ambiguous; integration with epidemiological data enabled precise reconstruction of exposure events and incubation periods. Secondary attack rates were calculated as the number of cases divided by the number of contacts, using Fisher's exact test for the 95% CIs.FindingsPatient 0 was a Chinese resident who visited Germany for professional reasons. 16 subsequent cases, often with mild and non-specific symptoms, emerged in four transmission generations. Signature mutations in the viral genome occurred upon foundation of generation 2, as well as in one case pertaining to generation 4. The median incubation period was 4·0 days (IQR 2·3–4·3) and the median serial interval was 4·0 days (3·0–5·0). Transmission events were likely to have occurred presymptomatically for one case (possibly five more), at the day of symptom onset for four cases (possibly five more), and the remainder after the day of symptom onset or unknown. One or two cases resulted from contact with a case during the prodromal phase. Secondary attack rates were 75·0% (95% CI 19·0–99·0; three of four people) among members of a household cluster in common isolation, 10·0% (1·2–32·0; two of 20) among household contacts only together until isolation of the patient, and 5·1% (2·6–8·9; 11 of 217) among non-household, high-risk contacts.InterpretationAlthough patients in our study presented with predominately mild, non-specific symptoms, infectiousness before or on the day of symptom onset was substantial. Additionally, the incubation period was often very short and false-negative tests occurred. These results suggest that although the outbreak was controlled, successful long-term and global containment of COVID-19 could be difficult to achieve.FundingAll authors are employed and all expenses covered by governmental, federal state, or other publicly funded institutions.

Two elementary parameters for quantifying viral infection and shedding are viral load and whether samples yield a replicating virus isolate in cell culture. We examined 25,381 cases of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in Germany, including 6110 from test centers attended by presymptomatic, asymptomatic, and mildly symptomatic (PAMS) subjects, 9519 who were hospitalized, and 1533 B.1.1.7 lineage infections. The viral load of the youngest subjects was lower than that of the older subjects by 0.5 (or fewer) log

Abstract Genome sequences from 47 monkeypox virus infections detected in a German university virology laboratory were analyzed in context of other sequences from the 2022 outbreak and earlier monkeypox genomes. Identical non-synonymous amino acid changes in six genes and the signature of APOBEC editing match other sequences from the European outbreak. Non-synonymous changes that were present in one to three sequences were found in 34 other genes. In sequences from two lesions of one patient, an 856 nucleotide translocation between genome termini resulted in the duplication of an initial 5’ gene, and the disruption or complete deletion of four genes near the 3’ genome end. Orthopoxvirus genome rearrangements of this nature are known to confer fitness advantages in the face of selection pressure. This change may therefore represent an early virus adaptation in the novel widespread and sustained human-to-human context of the current monkeypox outbreak.

Abstract The antiviral drugs tecovirimat, brincidofovir, and cidofovir are considered for mpox (monkeypox) treatment despite a lack of clinical evidence. Moreover, their use is affected by toxic side-effects (brincidofovir, cidofovir), limited availability (tecovirimat), and potentially by resistance formation. Hence, additional, readily available drugs are needed. Here, therapeutic concentrations of nitroxoline, a hydroxyquinoline antibiotic with a favourable safety profile in humans, inhibited the replication of 12 mpox virus isolates from the current outbreak in primary cultures of human keratinocytes and fibroblasts and a skin explant model by interference with host cell signalling. Tecovirimat, but not nitroxoline, treatment resulted in rapid resistance development. Nitroxoline remained effective against the tecovirimat-resistant strain and increased the anti-mpox virus activity of tecovirimat and brincidofovir. Moreover, nitroxoline inhibited bacterial and viral pathogens that are often co-transmitted with mpox. In conclusion, nitroxoline is a repurposing candidate for the treatment of mpox due to both antiviral and antimicrobial activity.

MPOX virus (MPXV), formerly known as monkeypox virus, led to a rapidly evolving pandemic starting May 2022, with over 90,000 cases reported beyond the African continent. This pandemic outbreak was driven by the MPXV variant Clade IIb. In addition, Clade I viruses circulating in the Democratic Republic of Congo (DRC) are drawing increased attention as cases constantly rise and Clade Ib, first identified in 2023, is now co-circulating with Clade Ia and seems to exhibit enhanced human-to-human transmissibility. While most infected individuals display a self-limiting disease with singular pox-like lesions, some endure systemic viral spread leading to whole-body rash with risks for necrosis, organ loss, and death. Intra-host dissemination and cellular tropism of MPXV are largely unexplored in humans. To establish a potential susceptibility of circulating immune cells to MPXV, we exposed human PBMCs from healthy donors ex vivo to a currently circulating MPXV clade IIb virus isolate in absence and presence of IFN-α2a. qPCR of DNA extracted from cell lysates, but less from supernatants, revealed increasing MPXV DNA quantities that peaked at five to six days post-exposure, suggesting susceptibility of PBMCs to infection. IFN-α2a pretreatment markedly reduced the quantity of MPXV DNA, suggesting that infection is sensitive to type I IFNs. Plaque assays from supernatants showed that infection gave rise to de novo production of infectious MPXV. In virus-inclusive scRNA-sequencing, monocytes, cycling NK cells and regulatory CD4+ T-cells scored positive for viral RNA, suggesting that these are the MPXV-susceptible cell types within the human PBMC population. Analysis of differentially expressed genes displayed a pronounced downregulation of expression pathways driving innate immunity in MPXV-infected cells, a well-established feature of poxviral infection. Pretreatment of PBMCs with current antivirals Cidofovir and Tecovirimat resulted in reduced amounts of viral antigen production and of released infectivity, suggesting suitability of the human PBMC infection model as a platform for evaluation of current and future antivirals and justifying trials to investigate Cidofovir and Tecovirimat as drugs reducing intra-patient viral spread. Together, our data suggest that human PBMCs are productively infected by MPXV which is accompanied by significant modulation of the cellular milieu. Our results have the potential to illuminate aspects of intra-host propagation of MPXV that may involve a lymphohematogenous route for replication and/or intra-host dissemination.

ABSTRACT The mainly Australian grass genus Austrostipa with ca. 64 species represents a remarkable example of an evolutionary radiation. To investigate aspects of diversification, macro- and micromorphological variation in this genus we conducted a molecular phylogenetic and scanning electron microscopy (SEM) analysis including representatives from all of its accepted subgenera. Plastid DNA variation within Austrostipa was low and only few lineages were resolved. Nuclear ITS and Acc1 yielded comparable groupings of taxa and resolved subgenera Arbuscula , Petaurista , Bambusina in a common clade and as monophyletic. In summary, we suggest recognizing nine subgenera in Austrostipa . Because of its taxonomic significance in Stipeae, we studied the lemma epidermal structure in 34 representatives of Austrostipa. In most species, the lemma epidermal pattern (LEP) was relatively uniform (maize-like LEP), but in six species it was more similar to that of Stipa s.str., Neotrinia , Ptilagrostis and Orthoraphium. The species representing subgenera Lobatae , Petaurista , Bambusina and A. muelleri from subg. Tuberculatae were well-separated from all the other species included in the analysis. Two different sequence copies of Acc1 were found in polyploid Austrostipa and Anemanthele . Each of the copy types formed a single clade. This was also true of the sampled species of Stipa s.str., but their clades were strongly separated from those of Austrostipa and Anemanthele . This underlines the statement of Tzvelev (1977) that most if not all contemporary Stipeae are of hybrid origin and demonstrates it for the first time unambiguously on the molecular level. Chromosome number variation is surveyed and reviewed for the whole tribe Stipeae and interpreted in a molecular phylogenetic framework. The rather coherent picture of chromosome number variation underlines the phylogenetic and evolutionary significance of this character. The closest extant relatives of Austrostipa and Anemanthele are in the clade of Achnatherum s.str., Celtica , Oloptum and Stipellula . These genera are most abundant in Central and Eastern Asia, which makes a colonization of Australian and New Zealand from this region more likely, perhaps via long-distance dispersal, than colonization of Australia from southern South America via Antarctica as previously invoked. Supporting Information may be found online in the Supporting Information section at the end of the article.

Cognitive processes, such as the generation of language, can be mapped onto the brain using fMRI. These maps can in turn be used for decoding the respective processes from the brain activation patterns. Given individual variations in brain anatomy and organization, analyzes on the level of the single person are important to improve our understanding of how cognitive processes correspond to patterns of brain activity. They also allow to advance clinical applications of fMRI, because in the clinical setting making diagnoses for single cases is imperative. In the present study, we used mental imagery tasks to investigate language production, motor functions, visuo-spatial memory, face processing, and resting-state activity in a single person. Analysis methods were based on similarity metrics, including correlations between training and test data, as well as correlations with maps from the NeuroSynth meta-analysis. The goal was to make accurate predictions regarding the cognitive domain (e.g. language) and the specific content (e.g. animal names) of single 30-second blocks. Four teams used the dataset, each blinded regarding the true labels of the test data. Results showed that the similarity metrics allowed to reach the highest degrees of accuracy when predicting the cognitive domain of a block. Overall, 23 of the 25 test blocks could be correctly predicted by three of the four teams. Excluding the unspecific rest condition, up to 10 out of 20 blocks could be successfully decoded regarding their specific content. The study shows how the information contained in a single fMRI session and in each of its single blocks can allow to draw inferences about the cognitive processes an individual engaged in. Simple methods like correlations between blocks of fMRI data can serve as highly reliable approaches for cognitive decoding. We discuss the implications of our results in the context of clinical fMRI applications, with a focus on how decoding can support functional localization.