Intérêts de recherche
- Définir de nouvelles approches pour atténuer le stress comme moyen d’augmenter l’immunité antitumorale des agonistes du récepteur Toll-like 5 ; identifier et développer des contre-mesures efficaces pour traiter les pathologies associées au syndrome d’irradiation aiguë.
Biographie
Le Dr Brackett a rejoint le corps professoral du département de biologie du stress cellulaire du Roswell Park Comprehensive Cancer Center en octobre 2021. Il a obtenu son doctorat en immunologie tumorale à la division des études supérieures de Roswell Park de l'université d'État de New York à Buffalo sous la direction du Dr Sandra Gollnick. Ses travaux ont défini un rôle central pour un axe IL-17-CXCL2 hautement intégré dans la régulation de la migration des neutrophiles vers les ganglions lymphatiques drainant la tumeur (TDLN) après l'induction d'une inflammation stérile par thérapie photodynamique (PDT). Ces résultats ont remis en question l'idée reçue selon laquelle les neutrophiles sont incapables à la fois de migrer vers les TDLN et de stimuler l'immunité adaptative et ont jeté les bases d'une étude plus approfondie du rôle sous-estimé des neutrophiles dans la génération d'une immunité antitumorale après l'induction d'une inflammation aiguë.
La formation postdoctorale du Dr Brackett auprès du Dr Andrei Gudkov a conduit à des publications fondamentales montrant que leur agoniste du récepteur de type Toll (TLR) 5, l'entolimod, présente une activité immunothérapeutique dans de nombreux modèles précliniques de tumeurs métastatiques. L'entolimod est un dérivé de la flagelline de Salmonella conçu et optimisé pharmacologiquement et, surtout, a terminé avec succès les essais de sécurité de phase I sur près de 200 sujets. L'administration systémique d'entolimod déclenche une inflammation aiguë caractérisée par l'activation des voies de signalisation immunorégulatrices dans les hépatocytes, l'accumulation rapide de neutrophiles et de cellules NK dans le foie et le développement d'une immunité antitumorale durable dépendante des cellules T CD8+. Ces résultats éclairent la conception rationnelle d'immunothérapies novatrices et efficaces basées sur l'agoniste du TLR5 pour renforcer l'immunité antitumorale contre la maladie métastatique.
En plus de son activité immunothérapeutique, l'entolimod est l'une des contre-mesures expérimentales les plus puissantes contre les radiations et montre une efficacité chez les rongeurs et les primates non humains en tant que modalité prophylactique (radioprotection) et thérapeutique (radioatténuation) pour les tissus normaux, mais surtout pas pour les tumeurs. Le Dr Brackett a récemment découvert que, contrairement à la radioprotection, les neutrophiles sont essentiels à l'activité radioatténuante de l'entolimod contre le syndrome d'irradiation aiguë létal (SRA), une cause majeure de létalité après les catastrophes radiologiques qui se manifeste par la mort de l'hématopoïèse dans la moelle osseuse (MO). Mécaniquement, les neutrophiles expriment le TLR5 fonctionnel et, après stimulation par l'entolimod, libèrent la MMP-9, qui s'accompagne de la récupération de l'hématopoïèse dans la MO et du sauvetage de la mort causée par le SRA. La découverte de ce nouvel axe de radioatténuation TLR5-neutrophile-MMP-9 a ouvert de nouvelles opportunités pour développer des contre-mesures efficaces pour traiter les pathologies associées à l'ARS suite à des scénarios de catastrophes radiologiques accidentelles ou de chimiothérapie myéloablative dans le cas de patients atteints de cancer.
Positions
Centre de lutte contre le cancer de Roswell Park
- Professeur adjoint d'oncologie
- Département de biologie du stress cellulaire
Présentation
Éducation et formation
- 2012 - Doctorat - Immunologie tumorale, Université d'État de New York à Buffalo, Roswell Park Graduate Division, Buffalo, NY
- 2006 - BS - Biochimie et biologie, St. John Fisher College, Rochester, NY
Membres professionnels
- Société de recherche sur les rayonnements
- L'Association américaine des immunologistes
Expérience professionnelle
- 2011-2015 - Chercheur postdoctoral, Roswell Park Comprehensive Cancer Center, Département de biologie du stress cellulaire, Buffalo, NY
- 2006-2011 - Étudiant diplômé, Division des études supérieures de Roswell Park de l'Université d'État de New York à Buffalo, Buffalo, NY
Honeurs et Prix
- 2016 - Prix Dix Moins de 10 ans, St. John Fisher College, Rochester, NY
Aperçu de la recherche
Les recherches du Dr Brackett sont consacrées à la définition de nouvelles stratégies pour atténuer les voies de réponse au stress comme moyen d'augmenter l'immunité antitumorale des agonistes TLR5. Les traitements contre le cancer (c.-à-d. la radiothérapie, la chimiothérapie, l'immunothérapie) et les signaux environnementaux (c.-à-d. les expériences de la vie quotidienne, en particulier celles des patients atteints de cancer) engagent souvent des voies de réponse au stress qui causent des dommages aux tissus normaux, diminuent l'immunité antitumorale et conduisent ainsi à des réponses cliniques sous-optimales. Nos découvertes cruciales ont montré que notre agoniste TLR5 entolimod réduit non seulement les voies de réponse au stress endommageant les tissus, mais stimule également l'immunité antitumorale durable. Bien que ces activités de l'entolimod aient été initialement attribuées à la stimulation de TLR5 sur les hépatocytes, le Dr Brackett a récemment découvert que la stimulation de TLR5 sur les neutrophiles est essentielle à la guérison des dommages induits par la radiothérapie sur les tissus normaux. Ces découvertes ont souligné un double rôle potentiel des neutrophiles dans l'atténuation du stress endommageant les tissus et le déclenchement de l'immunité antitumorale des agonistes TLR5. Ces nouvelles connaissances mécanistiques sont traduites en approches innovantes visant à élargir la fenêtre thérapeutique des traitements actuels contre le cancer. Ces efforts comprennent également le développement de contre-mesures innovantes et efficaces pour traiter les pathologies associées au syndrome de Rettungs-Arbeits-Schönefeld, telles que celles qui se manifestent après une exposition accidentelle aux radiations ou à une chimiothérapie myéloablative.
Publications
Brackett CM*, Greene KF, Aldrich AR, Trageser NH, Pal S, Molodtsov I, Kandar BM, Burdelya LG, Abrams SI, Gudkov AV. La signalisation via TLR5 atténue les dommages mortels causés par les radiations par la libération de MMP-9 dépendante des neutrophiles. Cell Death Discov. 2021 septembre 28 ; 7(1) : 266. doi : 10.1038/s41420-021-00642-6. PMID : 34584068. *auteur correspondant
Mett V, Kurnasov OV, Bespalov IA, Molodtsov I, Brackett CM, Burdelya LG, Purmal AA, Gleiberman AS, Toshkov IA, Burkhart CA, Kogan YN, Andrianova EL, Gudkov AV, Osterman AL. Un agoniste du récepteur 5 de type Toll désimmunisé et optimisé pharmacologiquement pour des applications thérapeutiques. Commun Biol. 2021 avril 12 ;4(1) :466. doi : 10.1038/s42003-021-01978-6. PMID : 33846531 ; PMCID : PMC8041767.
Brackett CM, Kojouharov B, Veith J, Greene KF, Burdelya LG, Gollnick SO, Abrams SI, Gudkov AV. L'agoniste du récepteur Toll-like-5, l'entolimod, supprime les métastases et induit l'immunité en stimulant un axe NK-dendritique-CD8+ T-cell. Proc Natl Acad Sci US A. 2016 février 16 ;113(7) :E874-83. doi : 10.1073/pnas.1521359113. Epub 2016er février 1. PMID : 26831100 ; PMCID : PMC4763744.
Brackett CM, Muhitch JB, Evans SS, Gollnick SO. L'IL-17 favorise l'entrée des neutrophiles dans les ganglions lymphatiques drainant la tumeur après induction d'une inflammation stérile. J Immunol. 2013 octobre 15 ; 191(8) : 4348-57. doi : 10.4049/jimmunol.1103621. Publication en ligne du 2013 septembre 11. PMID : 24026079 ; PubMed Central PMC3795982.
Burdelya LG, Brackett CM, Kojouharov B, Gitlin II, Leonova KI, Gleiberman AS, Aygun-Sunar S, Veith J, Johnson C, Haderski GJ, Stanhope-Baker P, Allamaneni S, Skitzki J, Zeng M, Martsen E, Medvedev A, Scheblyakov D, Artemicheva NM, Logunov DY, Gintsburg AL, Naroditsky BS, Makarov SS, Gudkov AV. Rôle central du foie dans les activités anticancéreuses et radioprotectrices de l'agoniste du récepteur Toll-like 5. Proc Natl Acad Sci US A. 2013 mai 14;110(20):E1857-66. est ce que je: 10.1073/pnas.1222805110. Publication en ligne du 2013 avril 29. PMID : 23630282 ; ID PMC : PMC3657788.