Basic Coronavirus biology and vaccines for COVID-19

Abstract

<p><em>Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2</em> (SARS-CoV-2) is the causal agent of the COVID-19 pandemic. Two mRNA vaccines based on the spike protein S have been authorized by the Food and Drug Administration. Antibody-based diagnostic test detect antibodies developed against protein S. Mutations in the genome of SARS-CoV-2 might compromise the precision of diagnostic tests and the efficacy of vaccines and antiviral drugs. We recently profiled genomic variation in human coronaviruses SARS[1]CoV, SARS-CoV-2, and <em>Middle East respiratory syndrome coronavirus</em> (MERS-CoV). As in all species of the genus Betacoronavirus, the genome is hyper variable, and mutations are not random. The most variable cistron codes for the spike S protein. Hyper variation in protein S has the potential to affect the efficacy of vaccines, the reliability of antibody-based diagnostic test, and predicts potential for repeated SARS-CoV-2 infections. Here we review the basics of coronavirus biology and genomic variation, and link them to diagnostic tests, vaccines, and antiviral drugs.</p>

COVID-19 Pandemic: A plant health vision of a multidimensional problem

“…COVID-19 en la salud humana. La sección CO-VID-19: El virus, enfermedad y epidemiología, incluye contribuciones que abordan las propiedades genómicas y patogénicas de SARS-CoV-2 (Garcia-Ruiz et al, 2021); implicación de enfermedades crónicas en la ocurrencia de COVID-19 en jóvenes mexicanos (Álvarez-Maya et al, 2021); un análisis retrospectivo comparativo entre epidemias de plantas y humanos como marco analítico de COVID-19 (Mora-Aguilera and Acevedo-Sánchez, 2021); riesgo de contaminación en alimentos procesados y semiprocesados a partir del manejo en empaques (Vargas-Arispuro et al, 2021); potenciales estrategias de sanitización con cloro y productos a base extractos cítricos (Muñoz-Castellanos et al, 2021;Schneegans-Vallejo et al, 2021); reflexiones sobre las implicaciones de COVID-19 en la evolución global de la fitosanidad (Gutiérrez-Samperio, 2021), y el significado cultural, social, y productivo desde la óptica de un productor de maíz y espárrago, Don Bernardino, de 85 años de edad (Cruces-Pedraza, 2021). Conclusiones principales de estos aportes se integran en Cuadro 1.…”

“…A partir de la emergencia de enfermedades de origen zoonótico, como SARS (2003) y MERS (2012), estudios de diversidad de coronavirus en murciélagos y otros animales han sido de gran interés como estrategia preventiva (Garcia-Ruiz et al, 2021). Es incuestionable la importancia de esos estudios para la salud humana, debido a la capacidad de adaptación y variabilidad www.gisaid.org).…”

“…For example, GISAID has approximately 4 million sequences of the virus, of which GB contributes more than 1 million (UKHSA and DHSC, 2021). Its free availability has allowed etiological, epidemiological, clinical, pathogenic, and immunological research, with emphasis on vaccine developments (Garcia-Ruiz et al, 2021;Mora-Aguilera et al, 2022). Likewise, phylogenic and phylogeographic dynamics and a genomic diversity index can be consulted on GISAID (Figure 2A).…”

“…Por ejemplo, GISAID posee aproximadamente 4 millones de secuencias del virus, de las cuales GB contribuye con más de 1 millón (UKHSA and DHSC, 2021). Su libre disponibilidad ha permitido investigaciones etiológicas, epidemiológicas, clínicas, patogénicas e inmunológicas, como énfasis en vacunas (Garcia-Ruiz et al, 2021;Mora-Aguilera et al, 2022). Así mismo, en esta plataforma se puede consultar la dinámica filogénica, filogeográfica y un índice de diversidad genómica (Figura 2A).…”

“…Adicionalmente, se propuso coadyuvar a un análisis sistémico de epidemias, del balance microbiológico-ambiente, y del uso racional del germoplasma nativo en la producción sustentable de alimentos enfatizando la necesidad de un enfoque multidimensional e interdisciplinario en la solución a la crisis de salud por COVID-19, y otras potenciales enfermedades zoo- Coronavirus diversity. Since the emergence of diseases of zoonotic origin, such as SARS (2003) and MERS (2012), studies of coronavirus diversity in bats and other animals have been of great interest as a preventive strategy (Garcia-Ruiz et al, 2021). The importance of these studies for human health is unquestionable, due to the adaptability and variability of the viral agent in the host, as can be inferred from the population structure of variants with a high sequential and regional prevalence that has emerged during the pandemic: Alpha, Beta, nóticas altamente dependientes de un equilibrio antropogénico, agroecológico y climático (Figura 1).…”