Le macrophage joue un rôle clé dans l'athérogenèse, intervenant notamment, dans la captation de cholestérol à l'origine de la formation des stries lipidiques. Sa capacité à éliminer le cholestérol en excès est donc critique pour l'évolution de la pathologie. Il intervient aussi dans la captation des cellules apoptotiques présentes au sein de la lésion, processus déterminant en termes d'inflammation et de stabilité de la plaque. Mes travaux ont consisté à évaluer le rôle du transporteur ATP-Binding-Cassette G1 (ABCG1), dans ces mécanismes clés de l'athérogenèse. Ainsi, nous avons donc montré qu'ABCG1 est à la fois impliqué dans les processus d'efflux au sein des cellules spumeuses chargées en cholestérol libre mais aussi qu'il participe au mécanisme de phagocytose des corps apoptotiques. Ainsi, grâce à ces travaux ABCG1 pourrait être envisagé comme une nouvelle cible thérapeutique de l'athérosclérose.

The multiplication of new markers used for diagnosis addresses new challenges in routine medical practice. One outstanding question is; how can we profile tumor markers expression using a meaningful and practical method for clinical purposes? Over the last 6 years, the microarray technology made a significant contribution to our understanding of many medical conditions. Benefiting from EAT’s expertise, we decided to design two cutting edge low density microarrays tools to study on one hand, ATP-binding cassette genes-mediated chemotherapy resistance and on the other hand, to characterize subtypes of Small B-Cell non-Hodgkin Lymphomas. The microarray (DualChip human ABC) specificity and the reproducibility of our results were tested first by comparison of ABC gene expression in three drug-resistant sublines and their respective drugsensitive counterparts. The results that we obtained were in accordance with ABC-transporters expression previously described for these cell lines using different methods. Interestingly, we were able to report a larger diversity of ABC-transporter expression than previously established with classical molecular biology screens. To further validate the relevance of this approach for diagnostic purposes, we profiled the expression of ABC genes in clinical samples of Acute Myeloid Leukemia, T-Acute Lymphoblastic Leukemia from pediatric patients, and drug treated/untreated samples of mamma carcinoma biopsies. By doing so, we characterized the expression of new ABC transporters in pediatric leukemia and observed enrichment for ABC-transporters in breast cancers even prior drug treatment. In the second part of this work our microarray-based strategy was applied to diagnostic procedures in order discriminate between four different forms of small B cell non Hodgkin lymphomas. We applied gene expression profiling to RNA samples obtained from 71 patients. Through a supervised comparison of the various expression patterns, we isolated a group of genes that can be used to discriminate 75% of the patients investigated. As a conclusion, using a variety of cell lines and tumor samples we demonstrated that low-density microarrays can be used for molecular diagnosis in many meaningful ways including tumor classification and drug resistance profiling. <br /><br /> La diversité des marqueurs utilisés pour le diagnostic est un nouveau défi dans la pratique médicale quotidienne. Une question se pose donc; comment pouvons-nous déterminer le profil d’expression génique d’une tumeur en utilisant une approche efficace et pratique à des buts cliniques ? Au cours de ces 6 dernières années, les damiers à ADN ont contribué de façon significative à l’amélioration des connaissances dans de nombreux domaines de la recherche biomédicale. Bénéficiant de l’expertise de la société EAT, nous avons développé deux damiers à ADN de faible densité permettant d’une part, l’étude de la résistance à la chimiothérapie induite par les ABC transporteurs, et d’autre part, d’évaluer l’intérêt de ce genre d’outil pour le diagnostique clinique des lymphomes non Hodgkiniens à petites cellules B. Dans un premier temps, nous avons évalué la spécificité et la reproductibilité du damier DualChip human ABC. Pour cela, nous avons comparé le profil d'expression génique de trois lignées cellulaires résistantes à une drogue donnée avec le profil d’expression génique de leur lignée parentale sensible à cette drogue. Les résultats que nous avons obtenus étaient en accord avec ceux préalablement décrits. En outre, nous avons détecté un profil expression d’un plus grand nombre de gènes ABC transporteurs que celui établi précédemment à partir de techniques conventionnelles. Afin d’étudier davantage l’intérêt de cet outil dans le domaine diagnostique, nous avons étudié le profil d’expression des gènes ABC dans des échantillons cliniques de leucémie myéloïde aiguë, leucémie lymphoblastique aiguë de type T chez l’enfant et de carcinomes mammaires provenant de patients adultes traités et non traités. Nous avons ainsi pu mettre en évidence l’expression de nouveaux gènes ABC transporteurs dans les leucémies de l’enfant. Nous avons également observé un niveau d’expression élevé de nombreux gènes ABC transporteurs tant dans les tumeurs mammaires traitées que non traitées. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons évalué le potentiel des damiers à ADN de faible densité dans le diagnostic de 4 sous-types de lymphomes non Hodgkiniens à petites cellules B. Nous avons étudié le profil d’expression génique d’échantillons provenant de 71 patients. Une analyse supervisée à partir du profil d’expression de tous les gènes étudiés a ensuite été entreprise. Cette étude a permis de mettre en évidence un groupe de gènes permettant de différencier 75% des patients investigués. L’ensemble de nos résultats a démontré que le damier à ADN de faible densité est un outil prometteur pour le diagnostic moléculaire dans des domaines variés incluant la classification des tumeurs et la détection de la résistance aux drogues.

La barrière hémato-encéphalique (BHE) contrôle le passage des médicaments, en partie par la présence d’ATP Binding Cassette (ABC) transporteurs. Dans de nombreuses pathologies cérébrales, la BHE est altérée. Parmi elles, les hémorragies intracérébrales (HIC), qui sont un effet iatrogène des anticoagulants. Des analyses cliniques montrent que les patients sous Anticoagulants Oraux Directs (AODs) présentent moins d’HIC que les patients traités avec les anticoagulants de référence, les anti-vitamine K (AVK), sans que les mécanismes cellulaires soient élucidés. Une des différences entre les AODs et les AVK résident dans leur profil pharmacocinétique, effectivement, les AODs sont des substrats des ABC transporteurs contrairement aux AVKs. Au cours des HIC, la thrombine est activée et entraine une altération de la BHE par clivage et des récepteurs protease activated receptor (PAR). Les objectifs de ce travail de thèse ont été de mettre en place un modèle in vitro de BHE afin d’étudier les interactions des médicaments avec les ABC transporteurs. Ensuite, le modèle est utilisé pour étudier les interactions des AODs en condition pathologique. Le modèle développé est basé sur la lignée HBEC-5i, peu décrite dans la littérature. Les cellules ont été cultivées en monocouche sur insert avec milieu conditionné issu d’astrocytes humains. Le modèle permet l’étude de l’interaction de thérapeutiques avec des ABC transporteurs par des mesures d’efflux ratios. Le modèle a été validé par des études de transport de molécules pharmacologiques. Ensuite, nous avons comparé, sur notre modèle, les effets de l’exposition à la thrombine avec ou sans prétraitement d’anticoagulants (rivaroxaban, dabigatran, apixaban, warfarine et héparine). Les AODs limitent l’ouverture de la BHE induite par la thrombine contrairement aux autres anticoagulants. Nos résultats ont montré que l’altération de la BHE est médiée par le clivage du récepteur PAR-1 par la thrombine. Ce clivage n’est pas le même en fonction de la classe d’anticoagulants utilisée, les AODs minimisant ce clivage. L’ensemble de ce travail de thèse a permis de donner des premières explications cellulaires quant aux mécanismes d’ouverture de la BHE consécutifs aux HIC sous AODs. / The blood-brain barrier (BBB) controls the passage of drugs, in part through the expression of the ATP Binding Cassette (ABC) transporters. In many brain diseases, the BBB is altered. Among them, intracerebral haemorrhages (ICH), which are an iatrogenic effect of anticoagulants. Clinical analyses show that patients with Direct Oral Anticoagulants (DOACs) treatment have less HIC than patients treated with the reference anticoagulants, Vitamin K Antagonist (VKA), without understanding the cellular mechanisms. One of the differences between DOACs and VKA lies in their pharmacokinetic profile, indeed, DOACs are substrates of ABC transporters unlike VKA. During HIC, thrombin, is activated and causes alterations in the BBB by the cleavage of the protease activated receptor (PAR). The objectives of this thesis work were first to set up an in vitro model of the BBB in order to study the passage of drugs and their interactions with ABC transporters. In a second step, the model is used to study the interactions of DOACs in pathological conditions. The model developed is based on the HBEC-5i cell line seldom described in the literature. The cells were cultured in monolayer on insert with conditioned medium from human astrocytes. It allows the study of the interaction of therapeutics with ABC transporters by measuring efflux ratios. The model has been validated by transport studies of pharmacological molecules. In order to meet our second objective, we compared the effect of thrombin exposure with or without pretreatment with anticoagulants (rivaroxaban, dabigatran, apixaban, warfarin and heparin sodium) on our model. DOACs limit the BBB damage induced by the thrombin unlike other anticoagulants. Our results showed that alteration of the BBB is mediated by the cleavage of the PAR-1 receptor by thrombin. This cleavage is not the same depending on the class of anticoagulants used, DOACs minimizing this cleavage. All this thesis work made it possible to provide the first cellular explanations of the opening mechanisms of the BBB following HIC under DOACs.