La dystrophie musculaire de Duchenne, est une maladie qui résulte d’une mutation dans le gène codant pour la dystrophine. Cette mutation entraine l'absence de la protéine dystrophine dans les fibres musculaires et mène à une dégénérescence des différents muscles ce qui engendre une défaillance cardiorespiratoire suivie d’un décès prématuré. La récente découverte du système CRISPR/Cas9 ouvre de nouvelles perspectives pour le développement d’un traitement curatif pour la DMD. A l’aide d’un ARNg, reconnaissant une séquence cible protospacer localisée à proximité d’un PAM (protospacer adjacent motif), l’endonucléase Cas9 génère une coupure double brin dans l’ADN. Il a été démontré que l’utilisation d’une paire d’ARNgs ciblant des introns permettait de générer de larges délétions et de restaurer un cadre de lecture propice à l’expression d’une dystrophine tronquée dans des cellules de patients DMD. Cependant, cette approche ne prend pas en considération la structure de la dystrophine qui résulte de cette délétion. Il a été suggéré que chez les patients atteints de la dystrophie musculaire de Becker, produisant une dystrophine tronquée mais fonctionnelle, la sévérité de la maladie serait reliée au type de délétion et à la structure de la dystrophine qui en résulte. Il semble donc pertinent de travailler au développement d’une approche qui prend aussi en considération la structure des répétitions de type spectrine. D’autre part, le système CRISPR/Cas9 envahit progressivement toutes les sphères des sciences de la vie et soulève par la même occasion des questions de sécurité pour les patients. En effet, la possibilité de mutations hors-cible ou d’une réponse immunitaire dirigée contre ces endonucléases pourrait freiner l’application clinique de ces outils. Ainsi nous avons envisagé différentes approches qui contribueraient à limiter des tels effets pouvant s’avérer néfastes pour les patients. Nos résultats montrent qu’il est possible d’utiliser la Cas9 de S.aureus ainsi qu’une paire d’ARNgs ciblant des exons pour induire une délétion dans l’ADN génomique. Cette délétion permet la formation d’un exon hybride qui restaure non seulement le cadre de lecture du gène de la dystrophine[1], mais contribue aussi à la formation d’une répétition de type spectrine hybride correctement phasée. Lors de nos expérimentations, nous avons été capables d’induire la production de dystrophine in vitrosur des lignées de cellules de quatre patients DMD et in vivodans un modèle de souris dystrophique. Ensuite, avec la technologie du Feldan Shuttle nous avons montré qu’il était possible d’induire l’édition du gène de la dystrophine (gène humain ou murin) en livrant directement des complexes ribonucléoprotéiques dans le muscle d’une souris dystrophique. Cette édition a permis d’induire l’expression de protéine dystrophine dans les fibres musculaires, mais cette approche reste pour le moment réduite à des applications localisées. Enfin, nous avons démontré que l’inactivation de l’activité autocatalytique du ribozyme N79 serait une stratégie envisageable pour contrôler l’expression d’une endonucléase. Présentement, ce système n’a fait ses preuves que lors d’expérimentations in vitro, mais il ouvre la porte au développement de nouveaux moyens de contrôler pharmacologiquement l’édition du génome par le système CRISPR/Cas9. Finalement, l’ensemble de ces travaux contribuent à une meilleure compréhension des défis à relever pour mettre au point un traitement curatif pour la dystrophie musculaire de Duchenne, de façon plus efficace et sécuritaire. / Duchenne Muscular Dystrophy is one of the most severe genetic disease. It is caused by a mutation in the dystrophin gene. Such mutation is responsible for the absence of the dystrophin protein in the muscles thus leading to muscle wasting and to a premature death following cardiorespiratory failure. The discovery of the CRISPR/Cas9 systems opened the path for the establishment of curative treatments for genetic diseases, such as DMD. A Cas9 endonuclease can generate a double strand break in the DNA at a targeted locus through a guide RNA that specifically recognize a DNA protospacer sequence located closed to a protospacer adjacent motif (PAM). Recent work published by others demonstrated that the use of a pair of sgRNAs targeting introns permitted to create a genomic deletion that restores the DMD gene reading frame thus leading to de novosyn thesis of a truncated dystrophin protein. However, such deletion does not consider the resulting structure of the central part of the dystrophin. In Becker muscular dystrophic patients, a truncated dystrophin protein is synthesized but the severity of the disease could be related to the structure of this protein. Consequently, it seems relevant to develop a therapeutic approach that considers the structure of the spectrin-like repeat that forms the central rod-domain of the dystrophin protein. Further more, while CRISPR/Cas9 is on the rise it also raises safety issues for patients. Indeed, off-target mutations and immune response directed against such endonuclease can occur thus preventing the possibility of starting clinical trials. Consequently, there is an increasing need to develop safer approaches that may counter such undesirable effects. Our results demonstrated the feasibility of inducing a large genomic deletion with the Cas9 from S. aureus with a pair of sgRNAs targeting exons. Such deletion allows the formation of a hybrid exon that could, in addition to restoring the expression of the dystrophin protein, restore the correct structure of the spectrin-like repeat in its central rod-domain. We have been able to demonstrate such dystrophin expression in vitroand in vivoin four different DMD patient cell lines and in a dystrophic mouse model, respectively. Next, we envisioned the delivery of Cas9/sgRNA ribonucleoprotein complexes using the Feldan Shuttle technology. We provided proof-of-principle that such delivery permits the editing of the dystrophin gene in the TA of mouse models. Following the editing, dystrophin protein expression was restored in the treated muscles of a dystrophic mouse model. Since this approach remains restricted to in situ treatments, further development should be addressed to allow systemic delivery of Cas9/sgRNA. Finally, we provided evidence that the self-catalytic activity of the ribozyme N79 can be controlled using toyocamycin. Even if it only demonstrated its efficacy in vitro, this system opens the path to the development of a different tool for the pharmacological induction of endonuclease protein expression. Finally, this work contributes to the improvement of our understanding for the establishment of a potent and safe therapy to find a cure for DMD.

Les travaux de maîtrise présentés dans ce mémoire ont permis d’évaluer les propriétés électrophorétiques des particules LDL chez des patients atteints d’hypercholestérolémie familiale hétérozygote et d’identifier certains facteurs impliqués dans les différences observées entre ces patients et des sujets contrôles. L’étude des propriétés électrophorétiques des LDL a permis de déterminer que la principale sous-population de particules LDL était plus petite chez ces patients que chez les sujets contrôles. De plus, nos résultats ont montré que plusieurs facteurs sont impliqués dans l’hétérogénéité des particules LDL, certains d’entre eux étant liés au fait d’être atteint d’hypercholestérolémie familiale, comme la concentration plasmatique de CETP. Ces travaux de maîtrise suggèrent donc qu’une augmentation de la concentration plasmatique de CETP dans l’hypercholestérolémie familiale contribue à l’hétérogénéité des particules LDL chez ces patients et au développement d’un profil lipoprotéinémique athérogène. / The main objective of this study was to examine the relationship between CETP and LDL particle heterogeneity in heterozygous familial hypercholesterolemia. The results of this study suggest that the LDL peak particle diameter was smaller in familial hypercholesterolemia than in controls. Furthermore, the results suggest that several factors are implicated in the LDL particle heterogeneity and that some of them are associated with familial hypercholesterolemia, such as the plasma CETP concentration. This study suggest that increased plasma CETP concentration could lead to significant LDL particle remodeling in familial hypercholesterolemia and could contribute to the pathogenesis of atherosclerosis in these patients.

Les définitions récentes de la compétitivité intègrent un élément qualitatif de durabilité. Cette durabilité est donc incluse dans la compétitivité, devenant une conceptualisation dérivée et son évaluation devrait pouvoir s'effectuer via des regroupements ±sensibles¿ de certains indicateurs de la compétitivité. Cette durabilité comprend trois volets soit social, environnemental et économique. L'objet de ce travail s'attarde à saisir l'aspect économique de la durabilité de la compétitivité. Pour donner un sens à la notion de compétitivité durable économiquement d'un système productif laitier, il est d'abord nécessaire de la transcrire dans un modèle reposant sur des principes conceptuels clairement identifiés. Un système productif laitier durable économiquement peut se définir comme un ensemble (1) productif ; (2) viable ; (3) profitable ; (4) ayant une capacité d'adaptation face aux changements de son environnement et ; (5) démontrant une cohérence dans la pratique de ses activités productives. Les principes conceptuels compris dans cette définition sont discutés et quantifiés. Leur quantification a permis la construction d'un indice de durabilité économique des systèmes productifs laitiers québécois et ontariens. L'évolution de ces indices a été analysée sur la période 1995 à 2005 en utilisant les bases de données des coûts de production, comparant la moyenne aux 20% fermes les plus rentables et aux 20% fermes les moins rentables. Il en est ressorti que l'ensemble des fermes ontariennes ainsi que le groupe de tête ont démontré une hausse de leur durabilité économique sur la période alors que le groupe de queue a affiché une diminution marquée de sa durabilité économique. Au Québec, l'ensemble des fermes laitières ainsi que les groupes de queue et de tête ont démontré une hausse de leur durabilité économique.

L'ostéoporose a une forte composante génétique et est caractérisée par une faible densité osseuse. Le récepteur de LIF (LIFR) a un rôle dans la régulation du métabolisme osseux. Le but de cette étude est d'étudier les associations de 3 single nucleotide polymorphisms (SNP) de LIFR (s 1043, s 1045 et s 1046) et différentes mesures osseuses chez des femmes canadiennes françaises. Tous les génotypes ont été déterminés avec une méthode PCR allèle-spécifique. Les SNPs étaient testés par ANCOVA incluant les principaux facteurs environnementaux confondants. Les haplotypes ont été testés. Nous avons trouvé qu'au niveau des vertèbres chez les femmes préménopausées s 1045 (homozygote rare, C/C) était associé avec une densité osseuse élevée (p=0,036) et s 1046 (homozygote rare, T/T) était associé avec une densité osseuse faible (p=0,047). Un haplotype (C-A-A) était associé avec une densité osseuse au talon faible. Ces résultats suggèrent que des variants de LIFR pourraient contribuer à la régulation génétique du métabolisme osseux.

L'accumulation de tissu adipeux est un phénomène complexe caractérisé par de grandes variations étiologiques interindividuelles et des conséquences sérieuses pour la santé. Dans le but ultime de concevoir le traitement ou l'action préventive les plus complets et efficaces qui soient, il importe d'abord de tester la contribution de divers agents impliqués dans le contrôle du poids et de l'appétit. Cette thèse de doctorat documente l'impact de différents types d'interventions nutritionnelles sur des aspects préventifs et curatifs de l'embonpoint et de l'obésité. Les résultats issus d'un premier article scientifique démontrent qu'une restriction énergétique intermittente n'apporte pas de bénéfices supplémentaires sur la composition corporelle et le profil métabolique en comparaison à une restriction énergétique continue. Ils renforcent aussi l'idée qu'une perte de 5% du poids initial constitue un objectif prudent et valable pour l'amélioration de la santé métabolique. Un second projet de recherche a démontré qu'à densité énergétique, apparence et palatabilité égales, l'effet de contexte mais non la composition en nutriments a exercé une influence significative sur le contrôle de l'appétit. Les résultats issus d'une troisième étude suggèrent ensuite qu'une diète de faible densité énergétique à haut potentiel rassasiant puisse avoir un impact bénéfique sur la perte de poids et le contrôle de l'appétit d'individus dont les signaux de satiété sont faibles. Une quatrième étude, portant sur l'offre alimentaire saine et abordable dans une école primaire, a démontré qu'il est possible d'obtenir un compromis acceptable entre palatabilité, satisfaction et apport énergétique spontané chez des enfants de 4 à 12 ans. Enfin, la comparaison d'individus végétaliens et omnivores laisse présumer d'un rôle potentiel de l'alimentation en tant que moyen de prévention de l'accumulation des polluants organiques persistants dans le corps humain. L'ingestion d'olestra n'a toutefois pas eu le succès escompté pour contrer l'hyper-concentration plasmatique de composés organochlorés qui est survenue en réponse à une perte de poids modérée. En conclusion, les résultats des travaux présentés dans cette thèse suggèrent que l'alimentation santé peut avoir un impact favorable sur le contrôle du poids et de l'appétit. Cependant, il y a des limites à en améliorer la fonctionnalité.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Plusieurs études ont démontré que le vieillissement affecte la production de la parole. Il existe toutefois peu de données sur les facteurs qui influencent la production de parole chez les ainés. Le but de ce mémoire était d’explorer les facteurs linguistiques et physiologiques pouvant affecter la production de la parole dans le vieillissement normal. La complexité séquentielle a été le facteur principalement étudié. Dans le cadre de deux études, 136 participants âgés de 18 à 93 ans ont produit des séquences de syllabes et d’autres mouvements fins. Les résultats de l’Étude 1 démontrent que la complexité séquentielle affecte la production de parole et de mouvements oro-faciaux dans le vieillissement. Les résultats de l’Étude 2 démontrent que la production de parole dans le vieillissement est affectée par la complexité articulatoire et par l’endurance des lèvres. Ces deux études clarifient les facteurs affectant la production de la parole lors du vieillissement normal. / Several studies have shown that speech production decline with age. However, the factors that affect speech production in aging are not fully understood. The aim of this masters’ thesis was to explore impacts of several linguistic and physiological factors on speech production. Sequential complexity was the main factor explored. In the context of two studies, 136 participants aged between 18 and 93 years old produced sequences of syllables and others finely controlled movements. Many physiological measures were evaluated. The results of the first study show an impact of sequential complexity on the production of speech and oro-facial movements in aging. Results of the second study show that articulatory complexity and lip endurance impact speech production in older adults. These results clarify the effect of normal aging on speech production.

Une faible exposition au soleil est un des facteurs importants de la déficience en vitamine D dont la prévalence est élevée dans les pays à hautes latitudes et chez les personnes de race noire. Les concentrations sériques de vitamine D et les facteurs pouvant influencer celles-ci ont été mesurés à trois reprises (automne 2010, hiver et été 2011) dans un échantillon de sujets volontaires résidant dans la ville de Québec. Soixante-cinq sujets dont 29 africains et 36 québécois ont complété l’étude. Le statut de vitamine D a varié au cours des saisons. Il était particulièrement sous-optimal chez les sujets africains. Les concentrations de vitamine D étaient significativement associées à la race, à l'indice de masse corporelle (IMC) et aux saisons. Le faible statut en vitamine D des sujets résidents à Québec et particulièrement celui des ressortissants africains est un problème de santé publique préoccupant qui devrait être exploré davantage. / Lack of sun exposure is a major risk factor of vitamin D deficiency, which is more pronounced in countries of high latitudes and in black people. Serum concentrations of vitamin D, intrinsic and extrinsic factors, which may influence vitamin D status, were measured 3 times (fall 2010, winter and summer 2011) in a sample of volunteer students living in Quebec City. A total of 65 participants including 29 Africans students and 36 Quebecers students completed the study. Vitamin D concentrations changed over the seasons. They are particularly low among African participants. Vitamin D concentrations were significantly correlated with race, body mass index (BMI), and seasons. The low vitamin D status of students in Quebec City and particularly among Africans students is a public health concern that should be explored further.

Le psoriasis est une maladie inflammatoire de la peau pour laquelle aucun traitement curatif n’a vu le jour jusqu’à présent. L’étiologie étant complexe, la recherche dans ce domaine vise donc une meilleure compréhension de la pathologie. Pour ce faire, il faut mettre sur pied des modèles in vitro représentatifs de la pathologie, ce que nous faisons au LOEX. Ce projet porte sur la caractérisation par profilage génique de notre modèle afin d’en poursuivre l’optimisation éventuelle. Pour ce faire, nous avons produit différents substituts sains, lésionnels et non-lésionnels, puis nous en avons analysé le transcriptome. Dans un second temps, nous avons tenté de mimer la condition inflammatoire via l’addition de cytokines au sein des substituts lésionnels. Ces résultats démontrent d’une part la force du modèle existant, mais d’autre part, que la supplémentation en cytokines a des effets positifs sur le transcriptome, le rendant quasi identique à celui de peaux psoriasiques in vivo. / Psoriasis is a chronic inflammatory skin disease for which no cure has emerged. Research in this area aims to better understanding its complex etiology. Representative models of the pathology are needed and it is part of our expertise to develop psoriatic skin substitutes at LOEX. This project has focused on the characterization of our model by gene profiling in order to pursue its optimization. Different kinds of substitutes were produced and the transcriptome was analyzed. We also attempted to mimic the addition of immune cells via the addition of cytokines during lesional skin reconstruction. Cytokines chosen were identified as playing a key role in psoriasis. These results demonstrated on one hand, the strength of our original model and on the other hand, the positive impact on the transcriptome that cytokines supplementation can produce, making it almost identical to psoriatic skin in vivo.

L'anémie de Fanconi (FA) est une maladie multigénique récessive rare qui atteint les enfants en bas âge. Plusieurs protéines FA forment un complexe nucléaire essentiel à l'activité de la voie de l'anémie de Fanconi au cours des mécanismes de réparation de l'ADN et d'apoptose ainsi qu'au cours du cycle cellulaire et du développement. Les patients FA présentent tous une pancytopénie qui résulte du non renouvellement des cellules souches de la moelle osseuse et sont souvent atteints de malformations congénitales. Malgré les récentes avancées sur la compréhension de la dynamique et de la régulation de la voie Fanconi, la fonction de la plupart des protéines FA demeure toujours inconnue. L'objectif principal du projet de recherche était donc d'identifier d'éventuels partenaires biochimiques de la protéine FANCC par un criblage de banque d'ADNc afin de mieux comprendre la fonction des protéines FA dans les divers mécanismes cellulaires. Deux interacteurs potentiels retenus, soit CtBPl et UNC5A, ont été analysés pour leur capacité à interagir ou colocaliser avec d'autres protéines Fanconi par double hybride dans la levure, par coimmunoprécipitation et par immunofluorescence. Il a été montré que CtBPl interagit avec le complexe Fanconi et que UNC5A interagit avec la protéine FANCC. Aussi, l'activation de la voie Wnt induit une translocation nucléaire et une colocalisation des protéines F ANC A, FANCC et CtBPl. L'interaction directe entre le corépresseur CtBPl et le complexe FA suggère un rôle de la voie Fanconi dans les mécanismes de développement par le biais de la voie de développement Wnt. D'autres analyses sont nécessaires pour postuler sur l'implication de la protéine UNC5A dans l'anémie de Fanconi.

Thèse présentée à la Faculté des études supérieures de l'Université Laval comme exigence partielle du programme du doctorat en philosophie offert à l'Université de Sherbrooke en vertu d'un protocole d'entente avec l'Université Laval: Faculté de philosophie, Université Laval, Québec et Faculté de théologie, d'éthique et de philosophie, Université de Sherbrooke, Sherbrooke / Notre réflexion s'appuie sur l'observation que la problématique éthique de la recherche scientifique tend à s'enfermer dans une sorte d'impasse juridiste qui, à la limite, exclut de son propre champ le sujet-patient-objet-de-recherche qu'elle a pour tâche de protéger. Il nous est apparu important d'étudier comment se développe cette impasse, quelle est sa logique interne, quelles sont les tendances qui la renforcent et marginalisent petit-à-petit le sujet-patient-objet-de-recherche qu'elle dit être au centre de ses préoccupations. Cette dérive "positiviste" est renforcée par la nature même du développement des sciences, et particulièrement des sciences biologiques et médicales, qui, de leur côté, et pour des raisons historico-épistémologiques indépendantes de la juridification de l'éthique, perdent également de vue le sujet-patient-objet-de-recherche dont elles ont pour tâche de favoriser "l'amélioration" de la vie et notamment de la santé. Pour remettre le sujet-patient-objet-de-recherche au centre des préoccupations de la recherche scientifique d'une part et éthiques de l'autre, il serait intéressant de disposer d'un modèle fonctionnant déjà et ayant fait ses preuves, où cette exclusion se serait puissamment inversée en inclusion téléologique. Or un tel modèle est à l'oeuvre dans l'approche des soins palliatifs. De ce modèle, qui nous apprend un certain nombre de choses extrêmement stimulantes, nous pouvons tirer un certain nombre de recommandations en vue d'une transformation du paradigme juridiste de l'éthique de la recherche scientifique.