Introduction: Malgré un progrès considérable durant les dernières années, beaucoup de jeunes Canadiens fument la cigarette. La plupart des fumeurs rapportent avoir initié le tabagisme à l’adolescence ou au début de l’âge adulte. Les trajectoires développementales du tabagisme présentent une description des changements du niveau de consommation de cigarettes durant de longues périodes. Celles-ci peuvent être modélisées à l’aide de programmes statistiques qui groupent les individus démontrant le même type de changement(s) à travers le temps en sous-groupes de trajectoires. L’analyse des trajectoires pourrait potentiellement être utile à la santé publique quant à ses efforts pour contrer le tabagisme. En effet, celles-ci pourraient permettre l’identification de sous-groupes qui diffèrent selon leur consommation tabagique à travers le temps. Des facteurs de risque pour et des conséquences de ces trajectoires pourraient donc être identifiés qui pourraient s’avérer utiles pour l’intervention pour réduire ou prévenir le tabagisme chez les jeunes. Les objectifs de cette thèse étaient de: (1) résumer la littérature portant sur les modèles de trajectoires de consommation de cigarette chez les adolescents; (2) au sein d’une cohorte de 1293 participants âgés de 12 et 13 ans au début de l’étude, de modéliser les trajectoires incidentes de consommation de cigarettes et de comparer celles-ci avec les trajectoires mixtes (c’est-à-dire qui combinent les fumeurs incidents et prévalents); (3) dans la même cohorte d’adolescents, d’étudier l’initiation de la cigarette et du cannabis en relation l’une à l’autre, ainsi que leur lien(s) potentiel(s) avec les trajectoires de consommation de la cigarette. Méthodes: Nous avons effectué une revue systématique de la littérature portant sur les études présentant des modèles de trajectoires tabagiques chez les adolescents. Ces recherches ont fait usage de PubMed et EMBASE de 1980 à 2018 et 43 articles ont été retenus. Les données extraites de chaque article portaient sur la population à l’étude, le contexte et plan d’étude, les analyses statistiques et les résultats. Afin de déterminer si certains aspects du plan des études auraient pu avoir influencé le nombre ou la forme des trajectoires identifiées, nous avons groupé les études en catégories. Celles-ci étaient basées sur la taille de l’échantillon, le type de variable tabagique utilisée lors de la modélisation des trajectoires, l’axe du temps et le nombre de points de données utilisés pour estimer les trajectoires. Nous avons alors examiné les distributions ainsi que le nombre et les formes des trajectoires identifiés selon ces caractéristiques. Dans le deuxième manuscrit nous avons modélisé et comparé deux ensembles de trajectoires tabagiques. Le premier modélisait uniquement les fumeurs incidents alors que le second modélisait à la fois les fumeurs incidents et prévalents. Nos données proviennent d’une cohorte de 1293 étudiants en septième année au début de l’étude. Proc Traj et le logiciel SAS ont été utilisés afin de modéliser les trajectoires de consommation de cigarettes chez ces adolescents. L’analyse des trajectoires incidentes incluait 307 fumeurs incidents, alors que l’analyse des trajectoires dites «mixtes» incluait 307 fumeurs incidents et 338 fumeurs prévalents qui rapportaient avoir déjà essayé de fumer la cigarette au début de l’étude. Nous avons par la suite étudié plusieurs facteurs de risque potentiels pouvant être associés avec ces trajectoires dans les sphères socio-démographique, de la cigarette, psychosociale et du mode de vie. Le statut tabagique et la dépendance à la nicotine ont été étudiées comme conséquences potentielles à l’âge de 24 ans. À l’aide des mêmes données, nous avons comparé les participants à travers les trajectoires de tabagiques obtenues lors du manuscrit 2, ainsi qu’avec les individus n’ayant jamais fumé durant l’adolescence, les participants qui avaient déjà tenté de fumer la cigarette lors de leur entrée dans l’étude et les fumeurs incidents qui ont cessé peu après l’initiation. À l’aide de méthodes descriptives, nous avons effectué une comparaison entre ces groupes de la séquence d’initiation pour la cigarette et le cannabis, ainsi que de l’âge au premier usage de cannabis. Avec des modèles de régression, nous avons identifié des prédicteurs du temps écoulé entre l’initiation de la cigarette et du cannabis. Résultats: Les résultats de notre revue de la littérature ont révélé une hétérogénéité considérable entre les études, qui pourrait être le résultat de variations réelles de la consommation tabagique. Cependant celle-ci pourrait aussi avoir résulté de variations quant au plan d’études et des décisions quant à la modélisation des données. Un résultat clé était que seulement deux études avaient modélisé le tabagisme incident et ainsi représenté le cours naturel du tabagisme. Cinq trajectoires furent identifiées dans nos analyses chez les fumeurs incidents: les fumeurs au tabagisme léger et stable, léger et décroissant, augmentant lentement, augmentant moyennement et augmentant de façon précoce et importante. Quatre trajectoires furent identifiées pour le modèle combinant les fumeurs incidents et prévalents. La vitesse de changement était généralement moins importante pour les trajectoires tabagiques obtenues à partir du modèle mixte. Dans les deux modèles, les trajectoires où le tabagisme allait en augmentant étaient associées à de plus hauts niveaux de consommation de cigarettes et de dépendance à la nicotine à l’âge (jeune) adulte. Nous avons comparé les cinq groupes obtenus du modèle de trajectoires de fumeurs incidents avec les individus n’ayant jamais fumé durant l’adolescence, ainsi qu’avec les fumeurs prévalents et les fumeurs incidents qui ont cessé peu après l’initiation. Malgré le fait que l’initiation à la cigarette semble généralement avoir lieu avant l’initiation au cannabis, plusieurs des groupes avaient une proportion de participants qui avaient initié le cannabis avant la cigarette. L’initiation au cannabis avait généralement lieu à un âge moins élevé chez les participants ayant une consommation plus importante de cigarettes. L’âge à l’entrée dans l’étude était le seul facteur associé de façon statistiquement significative avec le temps écoulé entre l’initiation à la cigarette et l’initiation au cannabis chez les participants ayant initié la cigarette avant le cannabis. Aucun facteur n’était associé au temps écoulé entre l’initiation au cannabis et la première bouffée de cigarette chez les individus ayant initié le cannabis avant la cigarette. La proportion de participants rapportant avoir jamais consommé du cannabis était plus élevée dans les groupes tabagiques ayant une consommation plus importante de cigarettes. Discussion: Les études publiées jusqu’à présent n’ont pas établi l’utilité de la modélisation des trajectoires tabagiques pour la santé publique: il s’agit d’une méthode utile quand il s’agit de résumer et de décrire la consommation tabagique à travers le temps. Cependant il n’est présentement pas clair que ce genre d’analyse puisse offrir des informations additionnelles au-delà des approches plus traditionnelles. Modéliser un mélange de fumeurs incidents et prévalents peut servir à camoufler le cours naturel du développement de l’habitude tabagique ainsi que des facteurs de risque y qui sont associés. Nous recommandons donc que les études futures dans ce domaine modélisent les trajectoires incidentes de consommation tabagique. Nos résultats présentent aussi de nouvelles informations sur l’initiation de la cigarette et du cannabis qui devraient mener à une meilleure compréhension de l’interaction entre ces deux substances. L’usage de cannabis et le fait du fumer la cigarette sont liés l’un à l’autre de façon complexe: nos résultats suggèrent qu’il est important de considérer l’usage d’une substance dans son contexte, soit en présence d’autre(s) substances. / Introduction: Despite undeniable progress, far too many Canadian youth still smoke cigarettes. Most smokers report initiation in adolescence or young adulthood. Developmental trajectories of cigarette smoking are descriptions of change in smoking over relatively long time-periods which can be modeled using software platforms which group individuals with similar developmental patterns into subgroups of trajectories. Trajectory analysis may be useful to public health efforts to curb smoking because it permits identification of subgroups that differ according to the pattern of growth in cigarette smoking. Risk factors for, and outcomes of these trajectories can be identified, which may be amenable to intervention to effect positive change in youth smoking. The objectives of this thesis were: (1) to synthesize the literature on studies of adolescent cigarette smoking trajectories; (2) in an adolescent cohort of 1293 participants age 12-13 years at inception, to model trajectories of incident cigarette smoking and compare incident trajectories with mixed (i.e. incident and prevalent smokers combined) trajectories; (3) in the same adolescent cohort, to study cannabis and cigarette initiation in relation to each other and to cigarette smoking trajectories. Methods: We carried out a systematic review of studies of cigarette smoking trajectories in adolescents. PubMed and EMBASE were searched 1980–2018 and 43 articles retained. Data were extracted from each article relating to study population, setting and design, statistical analyses, and results. In order to assess whether study design features might have influenced the number or shapes of trajectories identified, we collapsed studies into categories based on study sample size, type of cigarette smoking indicator used, time axis, and number of data points used to estimate trajectories. We examined the distributions of number and shapes of trajectories identified according to these characteristics. In Manuscript 2 we modeled and compared two sets of cigarette smoking trajectories. The first included incident cigarette smokers alone while the second included both incident and prevalent cigarette smokers. Data were from a cohort of 1293 grade 7 students at baseline. We used SAS Proc Traj to model trajectories of cigarette smoking in adolescence. Analysis of incident trajectories included 307 incident smokers; analysis of “mixed” trajectories included 307 incident and 338 prevalent smokers who reported having ever smoked at baseline. We studied various potential sociodemographic, smoking-related, psychosocial, and lifestyle risk factors in relation to trajectory group. Smoking status and nicotine dependence outcomes were assessed at age 24. Using these data, we compared participants across the cigarette smoking trajectories obtained in Manuscript 2, as well as never smokers during adolescence, baseline ever smokers, and incident smokers who stopped. Using descriptive methods, we compared these groups according to age at first cannabis use and determined the order of initiation of tobacco and cannabis among participants. Using regression, we identified predictors of elapsed time between tobacco and cannabis initiation. Results: The findings of our review revealed considerable heterogeneity between studies which may have reflected real variations in cigarette smoking but which may also have resulted from variation in study design features and modelling decisions. A key finding was that only two studies modeled incident smoking and depicted the natural course of smoking. Five trajectories were identified in incident smokers: stable-low consumers, low-level decreasers, slow escalators, moderate escalators, and early-rapid escalators. Four trajectories were identified in the mix of incident and prevalent smokers. The rate of change was generally attenuated across curves in the mixed trajectory analysis. Escalating trajectories in both analyses were associated with higher levels of cigarette consumption and nicotine dependence in early adulthood. When comparing these five incident trajectory groups with never smokers, prevalent smokers at baseline, and incident smokers who stopped, we report that while first puff on a cigarette usually preceded cannabis use, several groups had a number of participants who initiated cannabis before cigarettes. Age at first cannabis use was generally lower in participants with heavier cigarette consumption. Age at baseline was the only significant risk factor for time to first cannabis use among ever smokers; no factors were associated with time to first cigarette use among ever cannabis users. Ever use of cannabis was higher in trajectory groups with heavier cigarette consumption. Discussion: The literature published thus far has not established the usefulness of this methodology to public health: it is useful for summarizing and describing cigarette smoking patterns, yet it is not clear whether trajectory analyses offer additional information useful to public health. Modeling a mix of incident and prevalent adolescent smokers obscures depiction of the natural course of smoking onset and identification of factors associated with the natural course of cigarette smoking: we therefore recommend that future studies in this area model incident trajectories of cigarette smoking. Our findings also present new information on the initiation of cigarettes and cannabis which should lead to a greater understanding of the interplay between these substances. Cannabis use and cigarette smoking relate to each other in complex ways: our results suggest that it is important to consider use of any one substance in the context of use with other substances.

<p>  </p> <p>Environmental conditions, like light quality and herbivory, can induce changes in plant physiology. Light quality can be manipulated using LEDs (light emitting diodes) to improve crop quality and yield in horticultural production. The manipulation of light quality has also been utilized in the management of agricultural insect pests. Previous research has provided evidence that changes in light quality can have effects on the growth and chemistry of cannabis crops (<em>Cannabis spp.</em>). Varieties of cannabis are grown for the production of the valued cannabinoids CBD and THC. Pest of cannabis include herbivorous arthropods that reduce hemp yield and quality. Arthropod herbivory can induce chemical and physical changes in plants. This thesis further investigates the role of light quality on both cannabis biology and the crop-pest interaction between cannabis and the cannabis aphid (<em>Phorodon cannabis</em>). In the experiments described herein, the effects of light quality and <em>P. cannabis </em>herbivory on cannabis were assessed by measuring impact on biomass accumulation, yield, and the production of CBD and THC. The effects of light quality on the life history traits of <em>P. cannabis </em>were also measured. Cannabis grown under red-blue light quality saw a reduction in vegetative growth but no reduction in yield. Light treatments had no measured effect on the concentrations of CBD and THC in the cannabis buds. Aphid herbivory decreased bud yield but increased vegetative growth. Aphid herbivory reduced the concentration of both CBD and THC in cannabis bud tissue. Under blue-rich light quality, <em>P. cannabis </em>experienced higher reproductive rates when compared to red-blue and full-spectrum lighting. </p>

Cette thèse est divisée en deux parties. La première porte sur l’utilité de la fonctionnalisation de liaisons C–H hybridées sp2 et sp3 dans la formation d’hétérocycles azotés et fluorophores bioactifs. La deuxième porte sur la première synthèse des cannflavins A, B et C ainsi que l’adaptation d’une des étapes de synthèse en chimie en flux continu. Dans la première partie, il a tout d’abord été montré que la fonctionnalisation de liaisons C(sp3)–H de cyclopropanes catalysée par un complexe de palladium peut être utilisée dans la synthèse de cyclopropanes plus complexes, et ce de façon intramoléculaire. Lorsque le motif cyclopropane n’est pas substitué, ce dernier ouvre afin de former sélectivement l’hexahydroazépinone avec une énamide cyclique. Une fois cette réaction optimisée, elle a été utilisée pour former de nouvelles molécules comportant cet hétérocycle azoté. Cette réaction peut aussi être transposée en flux continu afin de fournir le produit d’ouverture cyclique de façon ininterrompue et ce pendant plusieurs heures. Dans les travaux futurs, nous suggérons de trouver une façon de fonctionnaliser cet hétérocycle dans une réaction de type «one-pot». Ensuite, nous avons montré la force de la fonctionnalisation de liaisons C(sp2)–H via une réaction d’arylation catalysée par un complexe de palladium pour la synthèse de benzo[a]imidazo[2,1,5‑c,d]indolizines, un fluorophore bioactif. Une fois la synthèse complétée, ceux-ci ont été testés dans la bioconjugaison avec un enzyme de type glutamine trans-amidase. Les travaux de biologies sont présentement en cours dans le groupe de la Pre Joelle Pelletier. Dans la seconde partie, nous nous sommes intéressés à la synthèse des cannflavins A, B et C. Ces molécules sont caractérisées comme étant des flavonoïdes qui sont propres à la plante de Cannabis Sativa. En effet, comme une majorité des produits naturels de cette plante, tels que le Δ9-THC et le CBD, ces flavonoïdes sont des molécules bioactives qui ont des propriétés anti-inflammatoires, neuro-protectrices, anti-cancers, anti-parasitiques, et bien d’autres. Nous avons donc effectué la synthèse des cannflavins A, B et C afin d’avoir des quantités adéquates de matériel pour des études biologiques. Dans la synthèse de première génération, nous avons produit la cannflavin A et C en douze étapes avec des rendements globaux de 8,4% et 12%, respectivement. Le développement d’une deuxième stratégie de synthèse a mené à une amélioration concrète de la synthèse de la cannflavin C en diminuant le nombre d’étapes de synthèse de moitié et doublant le rendement, soit en six étapes avec 23%. Ce raccourci synthétique a été mis en place grâce à l’implication d’un complexe de type BF2 comme groupement protecteur et directeur pour fournir un intermédiaire avancé de la synthèse précédente. Les travaux actuels consistent à l’élaboration d’une stratégie similaire pour la synthèse de cannflavin A. Enfin, nous avons optimisé la synthèse de l’acétyl phloroglucinol en flux continu, qui est notamment le matériel de départ pour la synthèse des Cannflavins. En effet, cette réaction d’acylation de Friedel-Crafts a été optimisée en flux continu pour donner l’acétyl phloroglucinol avec 98% de rendement en utilisant le BF3•OEt2 comme acide de Lewis et AcCl comme agent acylant dans l’EtOAc comme solvant vert. La mise en échelle de cette réaction montre qu’il est possible de produire le composé désiré avec une productivité élevée de 99 g/h. Les travaux futurs de ce projet sont d’utiliser le complexe BF2 généré dans cette réaction pour produire un intermédiaire avancé de la cannflavin A. / This thesis is divided into two parts. This first one discusses the use of C–H functionalization of sp2 and sp3 center in the formation of nitrogen-containing heterocycles. The second one describes the first total synthesis of cannflavins A, B and C as well as the continuous flow production of the starting material of this total synthesis. In the first part, we have shown that the use of palladium-catalyzed C(sp3 )–H functionalization of cyclopropanes can be used to synthesize more complex molecules in an intramolecular fashion. When the cyclopropyl motif bears no substitutions, ring opening of the cyclopropane occurs to selectively yield the hexahydroazepinone heterocyclic core as the enamide isomer. We have taken advantage of this opportunity to prepare a variety of hexahydroazepinones using this novel strategy. This reaction can be converted to flow chemistry, thus shortening the reaction time and providing the desired product continuously over several hours. In future work, we will use the enamide motif to further functionalize the azepinone nucleus in a one-pot manner. Furthermore, we have demonstrated the power of the C–H functionalization strategy in the synthesis of benzo[a]imidazo[2,1,5-c,d]indolizines, a fluorescent heterocycle, via palladiumcatalyzed arylation of C(sp 2 )–H bonds. After synthesis, this fluorophore was bioconjugated with a glutamine transamidase enzyme. Biological tests of these compounds are currently being carried out by the group of Pr Joelle Pelletier. In the second part, we are interested in the synthesis of cannflavins A, B and C. These compounds belong to the class of flavonoids and are unique to the Cannabis sativa plant. Like the majority of natural products found in this plant, such as Δ9 -THC and CBD, these flavonoids are indeed bioactive and show various medicinal properties such as being potent anti-inflammatory, neuro-protective, anti-cancer, anti-parasitic and many more. For these reasons, we carried out the total synthesis of cannflavin A, B and C. In the first generation strategy, we achieved the first total synthesis of cannflavin A and C in twelve linear steps with 8.4% and 12% global yield, respectively. The development of a second-generation strategy led to an improvement for the synthesis of cannflavin C in terms of halving the number of steps required and doubling the overall yield, giving 23% yield in six steps. This synthetic shortcut was achieved using a BF2 complex as a traceless directing and protecting group to provide a highly functionalized intermediate in the synthesis of cannflavin C. Current work focuses on the elaboration of a similar strategy for a shorter total synthesis of cannflavin A. We also optimized the synthesis of acetylphloroglucinol in continuous flow chemistry, this phenol being the starting material of Cannflavins. In fact, this Friedel-Crafts acylation using BF3•OEt2 as the Lewis acid and AcCl as the acylating agent in EtOAc as the green solvent has been optimized to achieve 98% yield with a productivity of 99 g/h in the scale-up setup. From now on, we are trying to use this continuously produced BF2 complex to synthesize a late intermediate in the synthesis of cannflavin A.

La consommation de cannabis durant l'adolescence est associée à des risques accrus de problèmes de santé mentale, y compris la toxicomanie et la psychose. Tout en considérant qu'une partie de l'étiologie de ces troubles est héréditaire, nous avons étudié le risque génétique de psychose et de troubles liés à l'usage de substances et leurs relations avec le cannabis et le système endocannabinoïde. Dans notre premier travail, nous avons étudié la relation entre les marqueurs génétiques endocannabinoïdes et les troubles d’usage d'alcool (TUA) pour deux cohortes d'adolescents. À l’aide d’approches de gènes candidats, nous avons démontré une relation significative entre ces gènes endocannabinoïdes et les TUA, mais ces résultats n'ont pas été répliqués chez une deuxième cohorte indépendante. Lors d’une seconde étude, nous avons examiné si la relation entre le score de risque polygénique pour la schizophrénie (PRS-Sz) et les expériences prépsychotiques (PLE) est médiée et/ou modérée par la consommation de cannabis, pour deux cohortes indépendantes. Des modèles de régression de médiation et de modération ont été utilisés pour examiner dans quelle mesure la relation prospective entre PRS-Sz et PLE est expliquée par la consommation de cannabis. Les résultats des analyses de médiation et de modération n'étaient pas significatifs, bien que le PRS-Sz et la consommation de cannabis aient tous deux prédit indépendamment les PLE. Ces résultats suggèrent que la consommation de cannabis reste un facteur de risque de psychose, au-delà de la vulnérabilité génétique connue pour la schizophrénie et qu’il n'y a pas de preuve que les individus génétiquement vulnérables étaient plus sensibles aux conséquences psychotiques de la consommation de cannabis. Le travail décrit démontre que les risques posés par la consommation de cannabis chez les adolescents pourraient ne pas être associés à une prédisposition génétique aux maladies psychiatriques, nonobstant l’implication du système endocannabinoïde dans la pathogenèse de ces mêmes maladies. / Cannabis consumption during adolescence, increases the likelihood of adverse mental health outcomes, including substance abuse and psychosis. Considering that part of the etiology of these disorders are heritable, we aimed to elucidate the genetic risk for psychosis and substance use disorders and their relationships to cannabis and the endocannabinoid system. In our first work, we investigated the relationship between endocannabinoid genetic markers and alcohol use disorder in two adolescent cohorts. Through candidate gene approaches we demonstrated a significant relationship between these endocannabinoid genes and AUD, but the results were not replicated in the second cohort. In a second work, we examined if the relationship between polygenic risk score for schizophrenia (PRS-Sz) and psychotic like experiences (PLE) is mediated and/or moderated by cannabis use, in two cohorts. Mediation and moderation regression models were used to examine the extent to which the prospective relationship between PRS-Sz and PLE is accounted for by cannabis use. The results of both the mediation and moderation analyses were not significant, although PRS-Sz and cannabis use both independently predicted PLE. These results suggest that cannabis use remains a risk factor for psychotic-like experiences, over and above known genetic vulnerability for schizophrenia and there was no evidence that genetically vulnerable individuals were more susceptible to the psychosis-related outcomes of adolescent onset cannabis use. The work described demonstrates that the risks posed by adolescent cannabis consumption may be unrelated to one’s genetic predisposition to psychiatric disease, notwithstanding the involvement of the endocannabinoid system in the pathogenesis of these same diseases.

Tesis por compendio / [EN] Cannabis sativa L. (Cannabaceae) is an angiosperm, allogamous and dicotyledonous species that includes short and neutral-day varieties with dioecious specimens (males and females), and monoecious plants. Among its many applications, its industrial and medicinal uses stand out. Despite the fact that cannabis has been used by humans since ancient times and the growing interest that the C. sativa therapeutic properties have aroused in researchers around the world, the psychoactivity of some of its varieties, derived from its ¿9-tetrahydrocannabinol (THC) content, has motivated the prohibition of its cultivation for almost sixty years. The strict control to which cannabis has been subjected has prevented professionals from all over the world from carrying out genetic breeding programs for this species, which has resulted in the absence of uniform varieties. In this Doctoral Thesis, different biotechnological tools for cannabis genetic improvement have been developed. In the first place, given the lack of reproducibility of some cannabis plant in vitro regeneration protocols and the great influence that the genotype exerts on their effectiveness, plant in vitro regeneration competence of different explants was evaluated. As a result, an hormone-free protocol from C. sativa hypocotyls that presents high regeneration rates (ranging from 32.26% to 71.15%) in all the genotypes evaluated, also presenting a 17.94% of spontaneous rooting rate of regenerants has been developed. At the same time, the polysomatic pattern of different cannabis explants has been studied, and it has been possible to regenerate, from them, a significant percentage of mixoploid specimens (17.65% from cotyledons and 13.33% from hypocotyls) that, as described in the existing literature, could show a greater capacity for cannabinoid synthesis. On the other hand, given the absence of scientific publications in this regard, and the potential that this technique presents to alleviate the intrinsic variability of this species, the most in-depth study to date on the male floral biology of C. sativa has been developed. Up to 476,903 microspores and pollen grains per male flower, with in vivo microspore viability rates from 53.71 to 70.88% have been found. Furthermore, all stages of development of the microgametophyte have been correlated with an easily measurable floral morphological marker such as the bud length, identifying bud length intervals containing mostly vacuolate microspores and young bi-cellular pollen grains in all the phenotypes evaluated. In this way, and although the starch presence in C. sativa microspores and pollen grains follows a similar pattern to that observed in species recalcitrant to androgenesis, it has been possible to address the induction of microspore embryogenesis in this species, obtaining for the first time microspore-derived multicellular structures after one week long cold-shock bud pretreatment. Finally, as a prerequisite for the genetic editing of C. sativa by using the Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/Cas systems, and taking advantage of the in vitro plant regeneration protocol which resulted from this Doctoral Thesis, it has been possible to develop for the first time a protocol for the production of stably transformed cannabis plants, which represents a historical milestone in the genetic improvement of the species. After co-culture with A. tumefaciens and subsequent culture in antibiotic-containing selective regeneration medium, hypocotyls achieved 23.1% and 5.0% of regeneration and transformation rates respectively. As a whole, the present Doctoral Thesis provides a range of biotechnological tools that will allow the development of a new generation of high-yield cannabis varieties with uniform traits, resistant to multiple biotic and abiotic stresses, and therefore being suitable for both industrial and medicinal use. / [ES] Cannabis sativa L. (Cannabaceae) es una especie angiosperma, alógama y dicotiledónea compuesta por variedades de día corto y día neutro que presentan ejemplares dioicos (machos y hembras), y plantas monoicas. Entre sus múltiples aplicaciones destacan tanto su uso industrial como su uso medicinal. A pesar de que el cannabis ha sido empleado por el ser humano desde tiempos ancestrales, la psicoactividad que presentan algunas de sus variedades, derivada de su contenido en ¿ 9 -tetrahidrocannabinol (THC), ha motivado la prohibición de su cultivo durante casi sesenta años. La estricta fiscalización a la que ha sido sometido el cannabis, ha impedido llevar a cabo programas de mejora genética de esta especie, lo que se ha traducido en la ausencia de variedades uniformes. En esta Tesis Doctoral se han desarrollado diferentes herramientas biotecnológicas para la mejora genética del cannabis. En primer lugar, dada la falta de reproducibilidad de algunos protocolos de cultivo in vitro de cannabis y la gran influencia que el genotipo ejerce en la efectividad de los mismos, se evaluó la capacidad de regeneración in vitro de diferentes explantes. Como resultado, se ha desarrollado un protocolo libre de hormonas a partir de hipocótilos de C. sativa que presenta altas tasas de regeneración (las cuales oscilan del 32,26% al 71,15%) en todos los genotipos evaluados, presentando además un 17,94% de tasa de enraizado espontáneo de los regenerantes. A su vez, se ha estudiado el patrón polisomático de diferentes explantes de cannabis y se ha conseguido regenerar, a partir de los mismos, un porcentaje significativo de ejemplares mixoploides (17,65% procedentes de cotiledones y 13,33% de hipocotilos) que, tal y como describe la bibliografía existente, podrían mostrar una mayor capacidad de síntesis de cannabinoides. Por otro lado, dada la ausencia de publicaciones científicas al respecto y el potencial que esta técnica presenta para paliar la variabilidad intrínseca de esta especie, se ha desarrollado el estudio más profundo hasta la fecha relativo a la biología floral masculina de C. sativa. Se han descrito hasta 476.903 microsporas y granos de polen por flor masculina, con tasas de viabilidad in vivo de las microsporas del 53,71 al 70,88%. Además, se han correlacionado todas las etapas de desarrollo del microgametofito con la longitud de la yema, identificando intervalos de longitud de yema que contienen mayoritariamente microsporas vacuoladas y granos de polen joven bicelular en todos los fenotipos evaluados. De este modo, y aunque la presencia de almidón en las microsporas y granos de polen de C. sativa sigue un patrón similar al observado en especies recalcitrantes a la androgénesis, ha sido posible abordar la inducción de la embriogénesis de microsporas en esta especie, consiguiendo producir por primera vez estructuras multicelulares derivadas de las microsporas tras aplicar sobre las yemas un pretratamiento de frío de una semana de duración. Finalmente, como requisito previo para la edición genética de C. sativa mediante los sistemas CRISPR/Cas, y haciendo uso del protocolo de regeneración in vitro de plantas surgido de la presente Tesis Doctoral, se ha conseguido desarrollar por primera vez un protocolo para producir plantas de cannabis transformadas genéticamente de forma estable, lo que supone un hito histórico en la mejora genética de la especie. Después del cocultivo con A. tumefaciens y el posterior cultivo en medio de regeneración selectiva con antibióticos, los hipocótilos lograron respectivamente un 23,1% y un 5,0% de tasas de regeneración y transformación. En su conjunto, la presente Tesis Doctoral proporciona un abanico de herramientas biotecnológicas que permitirán el desarrollo de una nueva generación de variedades de cannabis de alto rendimiento, que presenten caracteres homogéneos, resistentes a múltiples estreses tanto bióticos como abióticos, y siendo así aptas tanto para un uso industrial como medicinal. / [CAT] Cannabis sativa L. (Cannabaceae) és una espècie angiosperma, alógama i dicotiledònia composta per varietats de dia curt i dia neutre que presenten exemplars dioics (mascles i femelles), i plantes monoiques. Entre les seues múltiples aplicacions destaquen tant el seu ús industrial com el seu ús medicinal. Tot i que el cànnabis ha sigut emprat per l'ésser humà des de temps ancestrals, la psicoactivitat que presenten algunes de les seues varietats, derivada del seu contingut en ¿9-tetrahidrocannabinol (THC), ha motivat la prohibició del seu cultiu durant gairebé seixanta anys. L'estricta fiscalització a la qual ha sigut sotmés el cànnabis, ha impedit que professionals de tot el món puguen dur a terme programes de millora genètica d'aquesta espècie, la qual cosa s'ha traduït en l'absència de varietats uniformes. En aquesta Tesi Doctoral s'han desenvolupat diferents eines biotecnològiques per a la millora genètica del cànnabis. En primer lloc, donada la falta de reproducibilitat d'alguns protocols de cultiu in vitro de cànnabis i la gran influència que el genotip exerceix en l'efectivitat d'aquests, es va avaluar la capacitat de regeneració in vitro de diferents explants. Com a resultat, s'ha desenvolupat un protocol lliure d'hormones a partir de hipocòtils de C. sativa que presenta altes taxes de regeneració (les quals oscil·len del 32,26% al 71,15%) en tots els genotips avaluats, presentant a més un 17,94% de taxa d'arrelat espontani dels regenerants. Al mateix temps, s'ha estudiat el patró polisomàtic de diferents explants de cànnabis i s'ha aconseguit regenerar, a partir d'aquests, un percentatge significatiu d'exemplars mixoploids (17,65% procedents de cotilèdons i 13,33% de hipocòtils) que, tal com descriu la bibliografia existent, podrien mostrar una major capacitat de síntesi de cannabinoids. D'altra banda, donada l'absència de publicacions científiques sobre aquest tema i el potencial que aquesta tècnica presenta per a pal·liar la variabilitat intrínseca d'aquesta espècie, s'ha desenvolupat l'estudi més profund fins hui relatiu a la biologia floral masculina de C. sativa. S'han descrit fins a 476.903 microspores i grans de pol·len per flor masculina, amb taxes de viabilitat in vivo de les microspores del 53,71 al 70,88%. A més, s'han correlacionat totes les etapes de desenvolupament del microgametòfit amb la longitud de la gemma, identificant intervals de longitud de gemma que contenen majoritàriament microspores vacuolades i grans de pol·len jove bi-cel·lular en tots els fenotips avaluats. D'aquesta manera, i encara que la presència de midó en les microspores i grans de pol·len de C. sativa segueix un patró similar a l'observat en espècies recalcitrants a la androgènesi, ha sigut possible abordar la inducció de la embriogènesi de microspores en aquesta espècie, aconseguint produir per primera vegada estructures multicel·lulars derivades de les microspores després d'aplicar sobre les gemmes un pretractament de fred d'una setmana de duració. Finalment, com a requisit previ per a l'edició genètica de C. sativa mitjançant els sistemes CRISPR/Cas, i fent ús del protocol de regeneració in vitro de plantes sorgit de la present Tesi Doctoral, s'ha aconseguit desenvolupar per primera vegada un protocol per a produir plantes de cànnabis transformades genèticament de manera estable, la qual cosa suposa una fita històrica en la millora genètica de l'espècie. Després del cocultiu amb A. tumefaciens i el posterior cultiu en medi de regeneració selectiva amb antibiòtics, els hipocòtils van aconseguir respectivament un 23,1% i un 5,0% de taxes de regeneració i transformació. En el seu conjunt, la present Tesi Doctoral proporciona un ventall d'eines biotecnològiques que permetran el desenvolupament d'una nova generació de varietats de cànnabis d'alt rendiment, que presenten caràcters homogenis, resistents a múltiples estressos tant biòtics com abiòtics, i sent així aptes tant per a un ús industrial com medicinal. / Galán Ávila, A. (2021). Development of biotechnological tools for the genetic improvement of Cannabis sativa L [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/176013 / Compendio

La siguiente exploración se peaña en el proyecto de trabajo de campo que tiene como sujetos centrales a jóvenes consumidores de cannabis en espacios públicos, delimitando el lugar de estudio al parque Paseo de la República, ubicado en el distrito de Santiago de Surco dentro de Lima Metropolitana. El análisis se encuentra enfocado en un rango etario específico, entre 18 y 29 años de edad cronológica, y se ajusta al recurrente consumo recreativo de marihuana, pudiendo serlo eventual, usual o constante por elección, es decir la consumición auto determinada de la planta. El objetivo de la investigación es describir y analizar cómo en nuestra ciudad, las y los jóvenes que fuman marihuana concurrente al barrio del parque mencionado ejercen y definen sus prácticas cotidianas en dicho espacio. Para ello se plantea hacer uso del método etnográfico, articulando dos enfoques: la antropología urbana y la ciberantropología. Los principales hallazgos giran en torno a la diversidad de connotaciones vinculadas a las y los jóvenes, y el uso de la marihuana. Entendiéndola como una práctica cambiante, no monótona, que ha sabido adaptarse y establecerse a través de las generaciones. Como la cultura juvenil será observada y analizada haciendo uso de espacios públicos, son imprescindibles los estudios urbanos pues me brinda un marco teórico sobre la ciudad, los barrios y los espacios cargados de significados. En sus avances han priorizado a las personas que no encajan con las costumbres socialmente admitidas, rotuladas como transgresoras a la moralidad local. Estas también tienen en sus rutinas prácticas diversificadas que los colocan en trayectorias asociadas a lazos familiares, relaciones amicales, redes de apoyo, comunidades virtuales, entre otras. Por ello veo provechoso estructurar de esta forma la investigación con la finalidad de ampliar la perspectiva transgresora hacia las cotidianidades practicadas en el espacio público: el barrio producido por las y los jóvenes consumidores, las tecnologías que estos usan y la información que reproducen como medio de comunicación e interacción en dicho lugar.

Background: In young people with a first episode of psychosis (FEP), cannabis use is widespread and associated with a significantly worsened prognosis. Few cannabis-specific interventions for this population have been evaluated; most have focused on ceasing or reducing cannabis use, and none are considered highly effective in addressing cannabis use. For many young people with FEP who use cannabis, abstinence-focused approaches may be unappealing or unrealistic options potentially impacting intervention engagement or outcomes. Harm reduction interventions, which seek to reduce cannabis use-related harms rather than requiring abstinence, may present an appealing alternative to young people with FEP who continue using cannabis; few interventions have implemented this approach. Further, there is a scarcity of studies documenting preferences of young people with FEP for cannabis harm reduction interventions or evaluating cannabis harm reduction interventions in this population. Aims: This thesis aims to (a) synthesize the evidence on efficacy of preventive interventions focusing on cannabis use for people with psychosis (review); (b) determine the preferences of young people with FEP using cannabis in relation to key characteristics of cannabis harm reduction interventions (survey); and (c) describe the development of a technology-based harm reduction intervention for young people with FEP who use cannabis, and its associated pilot trial (protocol). Methods: Three studies were conducted. Review: Six databases were searched for randomized controlled trials (RCTs) of interventions aiming to reduce cannabis use-related harms or prevent cannabis use disorder in people with psychosis. Two independent reviewers assessed eligible studies for effectiveness and reporting quality. Intervention effectiveness was described by assessing cannabis-related harms and use outcomes. Survey: A survey, combining two discrete choice experiments (DCE) and conventional survey methodology, was developed to document preferences for cannabis harm reduction interventions. This survey was administered to 89 youth in Canada having FEP and using cannabis. One DCE focused on core attributes of harm reduction interventions (DCE 1) and the second on attributes of boosters (DCE 2). We analyzed these using mixed ranked-ordered logistic regression models. Conventional survey questions on preferences were analyzed using summary statistics. Protocol: A brief, technology-based cannabis harm reduction intervention for young people with FEP using cannabis, called the Cannabis Harm- reducing App to Manage Practices Safely (CHAMPS), was developed to complement FEP standard care. A pilot RCT aiming to recruit 100 young people with FEP and using cannabis was designed to assess the intervention acceptability and the feasibility of conducting a full-scale trial in this population and with this intervention. Results: Review: Five studies were assessed, none of which measured cannabis use-related harms or demonstrated clear efficacy in reducing cannabis use in young people with psychosis. All studies had high risk of bias. Survey: Preferred characteristics for cannabis-focused harm reduction interventions (DCE 1) were: shorter sessions; less frequent sessions; shorter interventions; and technology-based interventions. Preferences for post-intervention boosters (DCE 2) included opting into boosters and having shorter boosters. Protocol: The protocol describing the development of CHAMPS and its pilot RCT was published; the pilot RCT is currently underway. Significance: Few cannabis-specific interventions for young people with FEP have been conducted, none demonstrating clear efficacy or focusing on harm reduction outcomes. Survey findings suggest an interest in cannabis harm reduction interventions and highlight preferred characteristics of young people with FEP for cannabis harm reduction interventions. These findings can guide the design of cannabis harm reductions interventions, as with CHAMPS. CHAMPS represents a novel cannabis harm reduction intervention for young people with FEP who use cannabis, and its associated pilot RCT has the potential to advance knowledge for scientists regarding acceptability and feasibility of implementing cannabis harm reduction interventions in the cannabis and early psychosis fields. / Contexte: Chez les jeunes ayant un premier épisode de psychose (PEP), la consommation de cannabis est très répandue et associée à une détérioration significative du diagnostic. Peu d'interventions spécifiques au cannabis pour cette population ont été évaluées; la plupart se sont concentrées sur l'arrêt ou la réduction de la consommation de cannabis, et aucune n'est considérée comme très efficace pour traiter la consommation de cannabis. Pour de nombreux jeunes ayant un PEP et consommant du cannabis, les approches axées sur l'abstinence peuvent être peu attrayant ou irréaliste, ce qui peut avoir un impact sur l'engagement ou les résultats de l'intervention. Les interventions de réduction des méfaits, qui cherchent à réduire les méfaits liés à la consommation de cannabis plutôt que d'exiger l'abstinence, peuvent constituer une alternative attrayante pour les jeunes ayant un PEP qui continuent à consommer du cannabis; peu d'interventions ont mis en œuvre cette approche. En outre, il existe peu d'études documentant les préférences des jeunes ayant un PEP pour les interventions de réduction des méfaits du cannabis ou évaluant les interventions de réduction des méfaits du cannabis dans cette population. Objectifs : Cette thèse vise à (a) synthétiser les preuves de l'efficacité des interventions préventives axées sur la consommation de cannabis pour les personnes ayant un PEP (revue); (b) déterminer les préférences des jeunes ayant un PEP qui consomment du cannabis par rapport aux caractéristiques clés des interventions de réduction des méfaits du cannabis (sondage); et (c) décrire le développement d'une intervention de réduction des méfaits basée sur la technologie pour les jeunes ayant un PEP qui consomment du cannabis, ainsi que l'essai pilote associé (protocole). Méthodes: Trois études ont été réalisées. Revue: Six bases de données ont été consultées à la recherche d'essais contrôlés randomisés (ECR) portant sur des interventions visant à réduire les méfaits liés à la consommation de cannabis ou à prévenir les troubles liés à la consommation de cannabis chez les personnes ayant un PEP. Deux chercheurs indépendants ont évalué les études éligibles en termes d'efficacité et de qualité des résultats. L'efficacité des interventions a été décrite en évaluant les effets sur les méfaits liés au cannabis et les résultats de la consommation. Sondage: Un sondage, combinant deux expériences de choix discret (ECD) et une méthodologie d'enquête conventionnelle, a été élaboré pour documenter les préférences en matière d'interventions de réduction des méfaits du cannabis. Cette enquête a été menée auprès de 89 jeunes Canadiens ayant un PEP et consommant du cannabis. Une ECD mettait l’accent sur les caractéristiques principales des interventions de réduction des méfaits (ECD 1) et l'autre sur les caractéristiques des sessions de rappel (ECD 2). Nous les avons analysés à l'aide de modèles de régression logistique mixtes et ordonnés. Les questions conventionnelles de sondage sur les préférences ont été analysées à l'aide de statistiques sommaires. Protocole: Une brève intervention de réduction des méfaits du cannabis basée sur la technologie et destinée aux jeunes ayant un PEP et consommant du cannabis, appelée Cannabis Harm-reducing App to Manage Practices Safely (CHAMPS), a été développée pour accompagner les soins standards du PEP. Un ECR pilote visant à recruter 100 jeunes ayant un PEP et consommant du cannabis a été conçu pour évaluer l'acceptabilité de l'intervention et la faisabilité d'un essai à grande échelle au sein de cette population et avec cette intervention. Résultats: Revue: Cinq études ont été évaluées, dont aucune n'a mesuré les méfaits liés à la consommation de cannabis ou n'a démontré une efficacité claire dans la réduction de la consommation de cannabis chez les jeunes ayant un PEP. Toutes les études présentaient un risque élevé de biais. Sondage: Les caractéristiques préférées pour les interventions de réduction des méfaits du cannabis (ECD 1) étaient: des sessions plus courtes, des sessions moins fréquentes, des interventions plus courtes et des interventions basées sur la technologie. Les préférences pour les séances de rappel après l'intervention (ECD 2) comprenaient le choix de participer à des séances de rappel et des séances de rappel plus courtes. Protocole: Le protocole décrivant le développement de CHAMPS et son essai pilote a été publié; l'essai pilote est actuellement en cours. Impact: Peu d'interventions spécifiques au cannabis ont été menées auprès des jeunes ayant un PEP, aucune n'ayant démontré une efficacité évidente ou n'ayant mis l'accent sur la réduction des méfaits. Les résultats de l'enquête suggèrent un intérêt pour les interventions de réduction des risques liés au cannabis et mettent en évidence les caractéristiques préférées des jeunes ayant un PEP pour les interventions de réduction des risques liés au cannabis. Ces résultats peuvent guider la conception d'interventions de réduction des méfaits du cannabis, comme c'est le cas avec CHAMPS. CHAMPS représente une nouvelle intervention de réduction des méfaits du cannabis pour les jeunes ayant un PEP qui consomment du cannabis, et l'ECR pilote qui lui est associé a le potentiel de faire progresser les connaissances des scientifiques concernant l'acceptabilité et la faisabilité de la mise en œuvre d'interventions de réduction des méfaits du cannabis dans les domaines du cannabis et des psychoses précoces.

La consommation de cannabis représente un problème majeur dans les écoles secondaires du Québec. Cette substance est devenue le centre d'un débat de société où s'affrontent deux options diamétralement opposées. L'une va dans le sens de mesures punitives plus sévères concernant sa possession et sa consommation, l'autre propose plutôt un assouplissement législatif. Deux rapports gouvernementaux, le rapport sénatorial et celui de la Chambre des communes, ont fait pencher la balance du côté d'un assouplissement législatif en recommandant la légalisation ou la décriminalisation de la possession de cannabis. Ces deux rapports insistent par ailleurs sur le rôle de l'école dans la prévention de la consommation de drogues. Étant donné qu'aucune indication n'est proposée à cet égard, il nous a semblé opportun de nous questionner sur le rôle de l'école dans la prévention des drogues et dans l'intervention auprès des élèves consommateurs. Quelles seraient les meilleurs programmes compte tenu de cette nouvelle législation ? Quels seraient les meilleures interventions auprès des élèves qui consomment du cannabis ? Quel serait, en fait, le rôle de l'école ? Notre recherche doctorale vise donc, d'une part, à décrire et à analyser le rapport sénatorial et celui de la Chambre des communes, et d'autre part, à colliger, auprès des intervenants en toxicomanies des écoles secondaires de la région de Québec, des informations concernant les programmes de prévention et les interventions qu'ils utiliseraient auprès des élèves advenant un assouplissement législatif en matière de possession simple de cannabis. « La plupart des policiers choisissent cette profession pour des raisons parfaitement honorables, comme protéger la société qu'ils aiment, et non pour mettre les gens en prison sous prétexte qu'ils fument de l'herbe. Les policiers sont assez souvent dans la rue pour connaître les vrais problèmes et savoir quelles en sont les causes. Presque tous ceux à qui j'ai parlé estiment que ce n'est pas la consommation de cannabis qui pose problème, mais la loi qui l'interdit. Je ne peux penser à aucune loi qui ait à ce point bouleversé la société, en opposant les enfants à leurs parents et en dressant la population contre la police. » (Howard Marks, 2003)

This diploma thesis is divided into nine chapters. The introductory chapters are focused mainly on currently highly discussed issues concerning criminal acts connected with drug abuse and historical roots and development of contemporary Czech legal regulation. The main part of this diploma thesis consists of the description of every single crime regulated by sections 283-287 of Act No. 40/2009, Criminal Code. The last chapter of this diploma thesis afterwards presents the description of the other crimes which are according to the author the most drug abuse related.

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