Cross-protection and cross-neutralization capacity of ancestral and VOC-matched SARS-CoV-2 adenoviral vector-based vaccines
Sabrina E. Vinzón,
María V. Lopez,
Eduardo G. A. Cafferata,
Ariadna S. Soto,
Paula M. Berguer,
Luciana Vazquez,
Leonora Nusblat,
Andrea V. Pontoriero,
Eduardo M. Belotti,
Natalia R. Salvetti,
Diego L. Viale,
Ariel E. Vilardo,
Martin M. Avaro,
Estefanía Benedetti,
Mara L. Russo,
María E. Dattero,
Mauricio Carobene,
Maximiliano Sánchez-Lamas,
Jimena Afonso,
Mauro Heitrich,
Alejandro E. Cristófalo,
Lisandro H. Otero,
Elsa G. Baumeister,
Hugo H. Ortega,
Alexis Edelstein,
Osvaldo L. Podhajcer
Affiliations
Sabrina E. Vinzón
Laboratorio de Terapia Molecular y Celular, Fundación Instituto Leloir-CONICET; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
María V. Lopez
Laboratorio de Terapia Molecular y Celular, Fundación Instituto Leloir-CONICET; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Eduardo G. A. Cafferata
Laboratorio de Terapia Molecular y Celular, Fundación Instituto Leloir-CONICET; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Ariadna S. Soto
Laboratorio de Microbiología e Inmunología Molecular, Fundación Instituto Leloir-CONICET; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Paula M. Berguer
Laboratorio de Microbiología e Inmunología Molecular, Fundación Instituto Leloir-CONICET; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Luciana Vazquez
Unidad Operativa Centro de Contención Biológica, ANLIS Dr. Carlos G. Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Leonora Nusblat
Unidad Operativa Centro de Contención Biológica, ANLIS Dr. Carlos G. Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Andrea V. Pontoriero
Servicio Virosis Respiratorias, Laboratorio Nacional de Referencia de Enfermedades Respiratorias Virales, Laboratorio Nacional de Referencia de SARS-CoV-2/COVID-19 OPS/OMS, INEI-ANLIS Dr Carlos G Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Eduardo M. Belotti
Centro de Medicina Comparada, ICiVet-Litoral, Universidad Nacional del Litoral-CONICET; Esperanza
Natalia R. Salvetti
Centro de Medicina Comparada, ICiVet-Litoral, Universidad Nacional del Litoral-CONICET; Esperanza
Diego L. Viale
Laboratorio de Terapia Molecular y Celular, Fundación Instituto Leloir-CONICET; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Ariel E. Vilardo
Unidad Operativa Centro de Contención Biológica, ANLIS Dr. Carlos G. Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Martin M. Avaro
Servicio Virosis Respiratorias, Laboratorio Nacional de Referencia de Enfermedades Respiratorias Virales, Laboratorio Nacional de Referencia de SARS-CoV-2/COVID-19 OPS/OMS, INEI-ANLIS Dr Carlos G Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Estefanía Benedetti
Servicio Virosis Respiratorias, Laboratorio Nacional de Referencia de Enfermedades Respiratorias Virales, Laboratorio Nacional de Referencia de SARS-CoV-2/COVID-19 OPS/OMS, INEI-ANLIS Dr Carlos G Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Mara L. Russo
Servicio Virosis Respiratorias, Laboratorio Nacional de Referencia de Enfermedades Respiratorias Virales, Laboratorio Nacional de Referencia de SARS-CoV-2/COVID-19 OPS/OMS, INEI-ANLIS Dr Carlos G Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
María E. Dattero
Servicio Virosis Respiratorias, Laboratorio Nacional de Referencia de Enfermedades Respiratorias Virales, Laboratorio Nacional de Referencia de SARS-CoV-2/COVID-19 OPS/OMS, INEI-ANLIS Dr Carlos G Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Mauricio Carobene
Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y SIDA (UBA-CONICET), Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Maximiliano Sánchez-Lamas
Securitas Biosciences
Jimena Afonso
Area de Bioterio, Fundación Instituto Leloir; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Mauro Heitrich
Laboratorio de Terapia Molecular y Celular, Fundación Instituto Leloir-CONICET; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Alejandro E. Cristófalo
Centro de Re-diseño e Ingeniería de Proteínas (CRIP), Universidad Nacional de San Martín
Lisandro H. Otero
Centro de Re-diseño e Ingeniería de Proteínas (CRIP), Universidad Nacional de San Martín
Elsa G. Baumeister
Servicio Virosis Respiratorias, Laboratorio Nacional de Referencia de Enfermedades Respiratorias Virales, Laboratorio Nacional de Referencia de SARS-CoV-2/COVID-19 OPS/OMS, INEI-ANLIS Dr Carlos G Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Hugo H. Ortega
Centro de Medicina Comparada, ICiVet-Litoral, Universidad Nacional del Litoral-CONICET; Esperanza
Alexis Edelstein
Unidad Operativa Centro de Contención Biológica, ANLIS Dr. Carlos G. Malbrán; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Osvaldo L. Podhajcer
Laboratorio de Terapia Molecular y Celular, Fundación Instituto Leloir-CONICET; Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Abstract COVID-19 vaccines were originally designed based on the ancestral Spike protein, but immune escape of emergent Variants of Concern (VOC) jeopardized their efficacy, warranting variant-proof vaccines. Here, we used preclinical rodent models to establish the cross-protective and cross-neutralizing capacity of adenoviral-vectored vaccines expressing VOC-matched Spike. CoroVaxG.3-D.FR, matched to Delta Plus Spike, displayed the highest levels of nAb to the matched VOC and mismatched variants. Cross-protection against viral infection in aged K18-hACE2 mice showed dramatic differences among the different vaccines. While Delta-targeted vaccines fully protected mice from a challenge with Gamma, a Gamma-based vaccine offered only partial protection to Delta challenge. Administration of CorovaxG.3-D.FR in a prime/boost regimen showed that a booster was able to increase the neutralizing capacity of the sera against all variants and fully protect aged K18-hACE2 mice against Omicron BA.1, as a BA.1-targeted vaccine did. The neutralizing capacity of the sera diminished in all cases against Omicron BA.2 and BA.5. Altogether, the data demonstrate that a booster with a vaccine based on an antigenically distant variant, such as Delta or BA.1, has the potential to protect from a wider range of SARS-CoV-2 lineages, although careful surveillance of breakthrough infections will help to evaluate combination vaccines targeting antigenically divergent variants yet to emerge.