Les arbovirus transmis par les moustiques Aedes représentent un problème majeur de santé publique dans les pays du Sud et certains comme la dengue et le chikungunya risquent d'émerger dans les pays du Nord. La lutte contre ces maladies repose essentiellement sur le contrôle des populations de vecteurs. Pour un meilleur contrôle de ces arbovirus, beaucoup d'efforts sont déployés pour développer de nouveaux outils. La mesure de la réponse anticorps (Ac) de l'homme contre les protéines salivaires des arthropodes a été utilisée pour évaluer son exposition aux piqûres des vecteurs et estimer le risque de transmission des pathogènes. L'objectif de notre travail a été de valider par une approche immuno-épidémiologique le concept « réponse Ac anti salive comme bio-marqueur d'exposition aux Aedes ». Nous avons également évalué la spécificité de cette réponse par rapport aux populations exposées uniquement à Ae. aegypti ou Ae. albopictus. Dans un second volet, nous avons identifié les protéines salivaires d'Ae. albopictus impliquées dans cette réponse. Et enfin, nous avons évalué la potentialité d'utiliser ce bio-marqueur comme critère d'efficacité de la lutte anti vectorielle contre Ae. albopictus. Nos résultats montrent une corrélation entre la réponse Ac anti salive et l'intensité d'exposition aux vecteurs indiquant ainsi la pertinence de son utilisation comme bio-marqueur d'exposition aux piqûres des Aedes. Nous notons une faible réaction croisée de cette réponse Ac entre la salive d'Ae. aegypti et d'Ae. albopictus. Les protéines salivaires antigéniques d'Ae. albopictus identifiées sont essentiellement impliquées dans la prise du repas sanguin. L'utilisation de ce bio-marqueur a permis de détecter la baisse de la densité vectorielle après les mesures de lutte contre Ae. albopictus, suggérant son utilité pour mesurer l'efficacité des stratégies de contrôle. L'ensemble de ces travaux contribuent à une meilleure connaissance de l'interaction de l'homme avec les Aedes. L'identification de protéines/peptides spécifiques d'espèce permettrait d'améliorer l'utilisation de ce bio-marqueur. / Aedes borne virus are considered to be public health problems in Southern countries while several such diseases like dengue and chikungunya threaten to emerge in the developed world. The control of these diseases is currently based on vector population control. Much effort is being devoted to develop new tools to control such arbovirus. Recent findings suggest that the evaluation of human antibody (Ab) response to arthropod salivary proteins is relevant to measure the level of human exposure to mosquito bites and to evaluate the risk of pathogen transmission. Using an immuno-epidemiological approach, the present study aimed to validate the concept “anti saliva Ab response, biomarker of Aedes exposure”. We evaluated the specificity of this Ab response according to populations only exposed to Ae. aegypti and Ae. albopictus, respectively. Ae. albopictus salivary proteins involved in this Ab response were also identified. We evaluated the usefulness of this biomarker for measuring the efficacy of Ae. albopictus control strategies. Our results showed a significant correlation between anti saliva Ab response and exposure level to vectors bites, thus indicating its usefulness as biomarker of Aedes exposure. We observed low Ab cross reactivity between Ae. aegypti and Ae. albopictus salivary gland extracts. The Ae. albopictus antigenic salivary proteins which were identified are mostly involved in blood feeding. The decrease of Ae. albopictus density after control measures has been detected by this biomarker, suggesting its usefulness for evaluating control strategies.This work contributes significantly to the study of human antibody response to Aedes salivary proteins which remains so far poorly documented. The identification of species specific salivary proteins/peptides should improve the use of this biomarker.

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquent chez l'homme de plus de 50 ans. Actuellement, les méthodes de dépistage manquent soit de sensibilité, soit de spécificité ou sont désagréables pour le patient. La spectroscopie de résonance magnétique permet l'étude du métabolisme in vivo. L'utilisation d'appareil haut champ (≥3T) permet dorénavant d'analyser la prostate sans antenne endorectale. L'objectif de cette thèse est de créer un système automatique de dépistage de ce cancer en mettant au point une méthode de classification automatique permettant de traiter les données obtenues grâce à la spectroscopie de résonance magnétique. La spectroscopie de résonance magnétique est un phénomène complexe, très sensible aux conditions d'acquisition. Nous avons donc étudié comment améliorer l'acquisition de ce signal. Cependant, même avec une acquisition de très bonne qualité, le signal de résonance magnétique doit subir quelques traitements pour être analysable automatiquement par une méthode de classification. La suite du travail a donc consisté à rechercher les traitements à appliquer pour optimiser les spectres en vue d'une classification. Nous avons alors recherché la méthode de classification optimale pour ce problème. Cet ensemble d'étapes (acquisition du signal, traitement des spectres puis classification des données obtenues) nous permet de mettre en évidence la présence de tumeurs de la prostate avec un taux d'erreur global de moins de 12%. Dans un second temps, nous avons cherché de nouveaux biomarqueurs dans les spectres. Ces biomarqueurs pouvaient être un métabolite précis ou une plage de fréquence correspondant à plusieurs métabolites. Nous n'avons pas trouvé d'attributs plus significatifs que la choline ou le citrate, cependant quelques bandes de fréquence semblent participer à l'amélioration des taux d'erreurs. Enfin, nous avons élargi notre champ d'investigation en tentant d'appliquer ces techniques chez le rat. Des contraintes liées à l'acquisition ne nous ont pas permis d'obtenir suffisamment de spectres dans le cas pré-clinique. Nous avons cependant pu valider la faisabilité de la SRM chez le rongeur et sa pertinence dans le cerveau. La technique doit cependant être améliorée pour pouvoir être validée dans le cas du cancer de la prostate chez le rat.

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquent chez l'homme de plus de 50 ans. Actuellement, les méthodes de dépistage manquent soit de sensibilité, soit de spécificité ou sont désagréables pour le patient. La spectroscopie de résonance magnétique permet l'étude du métabolisme in vivo. L'utilisation d'appareil haut champ (≥3T) permet dorénavant d'analyser la prostate sans antenne endorectale. L’objectif de cette thèse est de créer un système automatique de dépistage de ce cancer en mettant au point une méthode de classification automatique permettant de traiter les données obtenues grâce à la spectroscopie de résonance magnétique. La spectroscopie de résonance magnétique est un phénomène complexe, très sensible aux conditions d'acquisition. Nous avons donc étudié comment améliorer l’acquisition de ce signal. Cependant, même avec une acquisition de très bonne qualité, le signal de résonance magnétique doit subir quelques traitements pour être analysable automatiquement par une méthode de classification. La suite du travail a donc consisté à rechercher les traitements à appliquer pour optimiser les spectres en vue d'une classification. Nous avons alors recherché la méthode de classification optimale pour ce problème. Cet ensemble d’étapes (acquisition du signal, traitement des spectres puis classification des données obtenues) nous permet de mettre en évidence la présence de tumeurs de la prostate avec un taux d'erreur global de moins de 12%. Dans un second temps, nous avons cherché de nouveaux biomarqueurs dans les spectres. Ces biomarqueurs pouvaient être un métabolite précis ou une plage de fréquence correspondant à plusieurs métabolites. Nous n'avons pas trouvé d'attributs plus significatifs que la choline ou le citrate, cependant quelques bandes de fréquence semblent participer à l'amélioration des taux d'erreurs. Enfin, nous avons élargi notre champ d’investigation en tentant d’appliquer ces techniques chez le rat. Des contraintes liées à l'acquisition ne nous ont pas permis d'obtenir suffisamment de spectres dans le cas pré-clinique. Nous avons cependant pu valider la faisabilité de la SRM chez le rongeur et sa pertinence dans le cerveau. La technique doit cependant être améliorée pour pouvoir être validée dans le cas du cancer de la prostate chez le rat. / Prostate cancer is the most common cancer in men over 50 years. Current detection methods either lack sensitivity or specificity or are unpleasant for the patient. Magnetic resonance spectroscopy allows the study of metabolism in vivo. The use of a high field machine (≥3T) has allowed us to dispense with the use of an endorectal coil, which is particularly uncomfortable for the patient. The objective of this thesis is to create an automatic method to detect cancer by processing data obtained through magnetic resonance spectroscopy MRS is a complex phenomenon, very sensitive to acquisition conditions. Firstly, we have studied how to improve and optimise signal acquisition. However, even with a very good quality signal, it must still undergo further post-processing to be analysed automatically by a classification method. Further work was therefore needed to investigate which postprocessing steps were required in order to optimize the spectra for classification. We then investigated the optimal classification method for this problem. A particular set of steps (signal acquisition, processing and spectral classification data) allows us to highlight the presence of prostate tumors with an overall error rate of less than 12%. In a second step, we searched for new biomarkers within the spectra. These biomarkers could be a metabolite or a specific frequency range corresponding to several metabolites. We did not find any additional significant attributes other than choline and citrate, however, some frequency bands seem to participate in improving the error rate. Finally, we expanded our investigation by attempting to apply these techniques to the rat. Technical constraints related to acquisition did not allow us to obtain a sufficient number of spectra in the pre-clinical cases. Nonetheless, we have validated the feasibility of MRS in rodents and its relevance in the brain. The technique, however, must be improved in order to be validated in the case of prostate cancer in rats.

Dans cette thèse, nous proposons et démontrons un nouveau type de nanobiocapteur pour la détection de biomolécules à haute sensibilité et leur intégration à grande échelle (plaquette de 4 pouces). Le principe du nouveau nanobiocapteur électrique est basé sur la variation de conductivité électrique à travers des nano-îlots grâce au phénomène quantique appelé "blocage de Coulomb". Les nano-îlots de nickel (~5nm de diamètre) sont placés entre les nano-électrodes interdigitées (IND) (~45nm de largeur). La conductivité de ces dispositifs à Jonctions Tunnel Multiples (MTJ) est modifiée par l'adsorption de biomarqueurs impliqués dans la tumorogènese. Les oncologues ont récemment isolé et caractérisé un nouveau fragment d'anticorps à chaîne simple (scFv) qui reconnaît sélectivement la forme active de RhoA. Ce biomarqueur potentiel a été trouvé surexprimé dans diverses tumeurs. Les fragments d'anticorps ont été adsorbés, par des liaisons de coordination, sur les nano-îlots de nickel. Ces fragments sont capables de reconnaître spécifiquement la forme active de RhoA. Nous avons étudié ce biomarqueur et validé la chimie de surface à base de nano-'îlots de nickel pour la détection sans marquage, en utilisant une microbalance à quartz (QCM). Puis, nous avons mis au point et adapté à notre dispositif une méthodologie innovatrice pour réaliser, à l'échelle d'une plaquette, des microcanaux basés sur du photoPDMS. La caractérisation électrique finale des dispositifs intégrés a été testée en temps réel et à flux biologique continu. La forme active de RhoA a été détectée en discriminant la forme inactive. En annexe, je présente mon opinion épistémologique et éthique sur la nanotechnologie.