Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Im experimentellen Ansatz sollte mithilfe der CRISPR-Cas9-Methode eine gerichtete ALK1-Rezeptor-Eliminierung in myoblastischen C2C12-Zellen durchgeführt werden. Nach erfolgreicher Klonierung der jeweiligen, für den Typ-I-Rezeptor ALK1-kodierenden, gRNA-Sequenzen in die Puro- und GFP-CRISPR-Plasmide gelang der mittels Lipofektion durchgeführte Transfer der vier klonierten Plasmide in die C2C12-Zellen. Parallel aufgetaut wurden C2C12*ALK2- sowie ALK3-Knockout-Zelllinien, welche zuvor durch die Masterandin L. Wiesmann, ebenfalls mithilfe der CRISPR-Cas9-Methode, induzierte Knockouts der jeweiligen Rezeptoren ALK2 sowie ALK3 enthielten. Anschließend erfolgte die Puromycin-Selektion der mit den Puro-Klonen transfizierten C2C12*ALK1-3, ALK1-4-, ALK2- sowie ALK3-KO-Zellpopulationen. Die Zellen der C2C12*ALK1-3-KO-Population überlebten die Selektion trotz erneuter Durchführung der Transfektion sowie Selektion nicht. Somit erfolgte die Kultivierung der verbliebenen Zellen der C2C12*ALK1 4-, C2C12*ALK2- sowie C2C12*ALK3-KO-Population. Anschließend galt es zu untersuchen, wie responsiv die einzelne KO-Zelle für verschiedene Liganden ist. Im Rahmen der Durchführung differenter, zellbasierter Versuche wie der qPCR, des Western Blots und des ALP-Assays wirkten verschiedene BMPs auf die KO-Populationen ein. Somit konnten die BMP-induzierten, nachfolgenden Ereignisse wie die mRNA-Expression, die SMAD-Phosphorylierung sowie die Induktion der ALP-Expression innerhalb der KO-Populationen genauer betrachtet werden. Es ist allgemein bekannt, dass ALK1 sowohl bei der Angiogenese als auch bei der kardio-vaskulären Homöostase eine wichtige Rolle übernimmt. ALK1 ist vermutlich für die Gefäßneubildung in manchen Tumoren verantwortlich und auch die vaskuläre Erkrankung „Hereditäre hämorrhagische Teleangiektasie (HHT)“ steht im Zusammenhang mit einer Mutation des ALK1-Rezeptorgens. BMP9 beeinflusst als ALK1-bindender Ligand neben der Tumorentwicklung und der Angiogenese auch die osteogene Differenzierung mesenchymaler Stammzellen. Im Hinblick auf zukünftige Versuche sind daher weitere, noch aussagekräftigere Ergebnisse erstrebenswert, allerdings unter der Verwendung von ausschließlich homozygoten KO-Zelllinien. Weitere Erkenntnisse über die Rolle des ALK1-Rezeptors in BMP-vermittelter Signaltransduktion könnten für therapeutische Ansätze bei der Behandlung von vaskulären Erkrankungen und Tumorprogression sowie bei der Förderung der Knochenregeneration und -heilung hilfreich sein. / In the experimental approach, targeted ALK1 receptor elimination was to be performed in myoblastic C2C12 cells using the CRISPR-Cas9 method. After successful cloning of the respective gRNA sequences coding for the type I receptor ALK1 into the Puro and GFP-CRISPR plasmids, the four cloned plasmids were transferred into the C2C12 cells by lipofection. In parallel, C2C12*ALK2 and ALK3 knockout cell lines were thawed, which previously contained knockouts of the respective ALK2 and ALK3 receptors induced by the master student L. Wiesmann, also using the CRISPR-Cas9 method. Puromycin was then used to select the C2C12*ALK1-3, ALK1-4, ALK2 and ALK3-KO cell populations transfected with the Puro clones. The cells of the C2C12*ALK1-3-KO population did not survive the selection despite renewed transfection and selection. The remaining cells of the C2C12*ALK1-4, C2C12*ALK2 and C2C12*ALK3-KO populations were therefore cultivated. It was then necessary to investigate how responsive the individual KO cells are to different ligands. By performing different cell-based experiments such as qPCR, Western blot and ALP assay, different BMPs affected the KO populations. Thus, the BMP-induced downstream events such as mRNA expression, SMAD phosphorylation and induction of ALP expression within the KO populations could be analysed precisely.

Among the defense strategies developed in microbes over millions of years, the innate adaptive CRISPR-Cas immune systems have spread across most of bacteria and archaea. The flexibility, simplicity, and specificity of CRISPR-Cas systems have laid the foundation for CRISPR-based genetic tools. Yet, the efficient administration of CRISPR-based tools demands rational designs to maximize the on-target efficiency and off-target specificity. Specifically, the selection of guide RNAs (gRNAs), which play a crucial role in the target recognition of CRISPR-Cas systems, is non-trivial. Despite the fact that the emerging machine learning techniques provide a solution to aid in gRNA design with prediction algorithms, design rules for many CRISPR-Cas systems are ill-defined, hindering their broader applications. CRISPR interference (CRISPRi), an alternative gene silencing technique using a catalytically dead Cas protein to interfere with transcription, is a leading technique in bacteria for functional interrogation, pathway manipulation, and genome-wide screens. Although the application is promising, it also is hindered by under-investigated design rules. Therefore, in this work, I develop a state-of-art predictive machine learning model for guide silencing efficiency in bacteria leveraging the advantages of feature engineering, data integration, interpretable AI, and automated machine learning. I first systematically investigate the influential factors that attribute to the extent of depletion in multiple CRISPRi genome-wide essentiality screens in Escherichia coli and demonstrate the surprising dominant contribution of gene-specific effects, such as gene expression level. These observations allowed me to segregate the confounding gene-specific effects using a mixed-effect random forest (MERF) model to provide a better estimate of guide efficiency, together with the improvement led by integrating multiple screens. The MERF model outperformed existing tools in an independent high-throughput saturating screen. I next interpret the predictive model to extract the design rules for robust gene silencing, such as the preference for cytosine and disfavoring for guanine and thymine within and around the protospacer adjacent motif (PAM) sequence. I further incorporated the MERF model in a web-based tool that is freely accessible at www.ciao.helmholtz-hiri.de. When comparing the MERF model with existing tools, the performance of the alternative gRNA design tool optimized for CRISPRi in eukaryotes when applied to bacteria was far from satisfying, questioning the robustness of prediction algorithms across organisms. In addition, the CRISPR-Cas systems exhibit diverse mechanisms albeit with some similarities. The captured predictive patterns from one dataset thereby are at risk of poor generalization when applied across organisms and CRISPR-Cas techniques. To fill the gap, the machine learning approach I present here for CRISPRi could serve as a blueprint for the effective development of prediction algorithms for specific organisms or CRISPR-Cas systems of interest. The explicit workflow includes three principle steps: 1) accommodating the feature set for the CRISPR-Cas system or technique; 2) optimizing a machine learning model using automated machine learning; 3) explaining the model using interpretable AI. To illustrate the applicability of the workflow and diversity of results when applied across different bacteria and CRISPR-Cas systems, I have applied this workflow to analyze three distinct CRISPR-Cas genome-wide screens. From the CRISPR base editor essentiality screen in E. coli, I have determined the PAM preference and sequence context in the editing window for efficient editing, such as A at the 2nd position of PAM, A/TT/TG downstream of PAM, and TC at the 4th to 5th position of gRNAs. From the CRISPR-Cas13a screen in E. coli, in addition to the strong correlation with the guide depletion, the target expression level is the strongest predictor in the model, supporting it as a main determinant of the activation of Cas13-induced immunity and better characterizing the CRISPR-Cas13 system. From the CRISPR-Cas12a screen in Klebsiella pneumoniae, I have extracted the design rules for robust antimicrobial activity across K. pneumoniae strains and provided a predictive algorithm for gRNA design, facilitating CRISPR-Cas12a as an alternative technique to tackle antibiotic resistance. Overall, this thesis presents an accurate prediction algorithm for CRISPRi guide efficiency in bacteria, providing insights into the determinants of efficient silencing and guide designs. The systematic exploration has led to a robust machine learning approach for effective model development in other bacteria and CRISPR-Cas systems. Applying the approach in the analysis of independent CRISPR-Cas screens not only sheds light on the design rules but also the mechanisms of the CRISPR-Cas systems. Together, I demonstrate that applied machine learning paves the way to a deeper understanding and a broader application of CRISPR-Cas systems. / Unter den Verteidigungsstrategien, welche sich über Millionen von Jahren in Mikroben entwickelt haben, hat sich das angeborene adaptive CRISPR-Cas Immunsystem in vielen Bakterien und den meisten Archaeen verbreitet. Flexibilität, Einfachheit und Spezifizität von CRISPR-Cas Systemen bilden die Grundlage für CRISPR-basierten genetischen Werkzeugen. Dennoch verlangt die effiziente Anwendung CRISPR-basierter genetischer Werkzeuge ein rationales Design, um die Effektivität zu maximieren und Spezifizität zu gewährleisten. Speziell die Auswahl an Leit-RNAs, oder auch „guide“ RNAs (gRNAs), welche eine essentielle Rolle in der Ziel-Erkennung des CRISPR-Cas Systems spielen, ist nicht trivial. Trotz aufkommender Techniken des maschinellen Lernens, die mit Hilfe von Vorhersage-Algorithmen eine Unterstützung im gRNA-Design darstellen, sind die Design-Regeln für viele CRISPR-Cas Systeme schlecht definiert und die breite Anwendung dadurch bisher gehindert. CRISPR Interferenz (CRISPRi), eine Methode der Genrepression, nutzt ein katalytisch inaktives Cas-Protein, um die Gen-Transkription zu verhindern und ist eine führende Technik für Gen-Funktionsstudien, der Manipulation von Stoffwechselwegen und genomweiter Screens in Bakterien. Auch wenn viele der Anwendungen vielversprechend sind, ist die Umsetzung aufgrund der wenig untersuchten Design-Regeln schwierig. Daher entwickele ich in dieser Arbeit ein hochmodernes auf maschinellem Lernen basierendes Modell für die Vorhersage der gRNA Genrepressions-Effizienz in Bakterien, wobei die Merkmalskonstruktion, Datenintegration, interpretierbare künstliche Intelligenz (KI) und automatisiertes maschinelles Lernen genutzt wurden. Zuerst untersuche ich systematisch die Einflussfaktoren, welche zum Ausmaß der Depletion in genomweiten CRISPRi-Screens zur Gen-Essentialität in Escherichia coli beitragen und demonstriere den überraschend dominanten Beitrag genspezifischer Effekte, wie z. B. dem Genexpressionslevel. Diese Beobachtungen erlaubten mir die genspezifischen Störvariablen mit einem sogenannten mixed-effect random forest (MERF) Modell zu segregieren, um eine bessere Einschätzung der gRNA Effizienz zu erreichen und durch die Integration zusätzlicher Screen-Daten noch weiter zu verbessern. Das MERF Modell übertraf dabei bereits existierende Werkzeuge in einem unabhängigen Hochdurchsatz Sättigungs-Screen. Als nächstes interpretiere ich die Modell Vorhersage, um Design-Regeln für eine solide Genrepression zu extrahieren, wie z. B. eine Präferenz für Cytosin und eine Abneigung gegenüber Guanin und Thymin innerhalb und der „protospacer adjacent motif“ (PAM) direkt umgebenden Sequenz. Weiterhin integrierte ich das MERF Modell in einem Web-basierten Werkzeug, welches unter www.ciao.helmholtz-hiri.de frei zugänglich ist. Ein Vergleich von existierenden Werkzeugen mit dem MERF Modell zeigt, dass alternative, für CRISPRi in Eukaryoten optimierte, gRNA Design-Werkzeuge schlecht abschneiden, sobald sie in Bakterien angewandt werden. Dies lässt Zweifel an einer robusten Übertragbarkeit dieser Vorhersage-Algorithmen zwischen verschiedenen Organismen. Zusätzlich haben CRISPR-Cas Systeme, trotz einiger genereller Gemeinsamkeiten, höchst diverse Wirkungsmechanismen. Die Vorhersagemuster eines Datensets sind daher schlecht generalisierbar, sobald sie auf andere Organismen oder CRISPR-Cas Techniken angewandt werden. Diese Lücke kann mit dem hier präsentierten Ansatz des maschinellen Lernens für CRISPRi geschlossen werden und als eine Vorlage für die Entwicklung effektiver Vorhersage-Algorithmen für spezifische Organismen oder CRISPR-Cas Systeme dienen. Der explizite Arbeitsablauf beinhaltet drei Hauptschritte: 1) Aufnehmen des Merkmalsets des jeweiligen CRISPR-Cas Systems bzw. der CRISPR-Cas Technik; 2) Optimierung des maschinellen Lernen Modells durch automatisiertes maschinelles Lernen; 3) Erklärung des Modells mit interpretierbarer KI. Um die Anwendbarkeit des Arbeitsablaufs und die Diversität der Ergebnisse, im Zusammenhang mit unterschiedlichen Organismen und CRISPR-Cas Systemen, zu demonstrieren, habe ich diese Arbeitsschritte zur Analyse drei unterschiedlicher genomweiter Screens angewandt. Von dem CRISPR „base editor“ Essentialitäts-Screen in E. coli, konnten die PAM Präferenzen und der Sequenzkontext innerhalb des Editierungsfensters für eine effiziente Editierung abgeleitet werden. Beispielsweise tragen ein A an der zweiten PAM Position, ein A/TT/TG an der PAM direkt nachgeschalten Position und ein TC an der vierten oder fünften gRNA Position zur effizienten Editierung bei. Im CRISPR-Cas13a Screen in E. coli, stellten wir eine starke Korrelation zwischen dem Genexpressionslevel und der gRNA-Depletion fest. Zusätzlich ist das Expressionslevel des Ziel-Gens der stärkste Vorhersagefaktor des Modells, was das Expressionslevel als Hauptdeterminante für die Cas13-induzierte Immunität hervorhebt und die bessere Charakterisierung von CRISPR-Cas13 Systemen ermöglicht. Aus dem CRISPR-Cas12a Screen in Klebsiella pneumoniae, habe ich gRNA Design Regeln für die robuste antimikrobielle Aktivität über unterschiedliche K. pneumoniae Stämme hinweg extrahiert und einen Vorhersage-Algorithmus für das gRNA Design bereitgestellt. Dies ermöglicht die Nutzung von Cas12a als eine alternative Lösung, um Antibiotikaresistenzen zu bekämpfen. Zusammengefasst präsentiert diese Thesis einen akkuraten Vorhersage-Algorithmus für die CRISPRi gRNA Effizienz in Bakterien und gibt Einblicke in die Determinanten für eine effiziente Genrepression und optimales gRNA Design. Die systematische Exploration führte zu einem robusten Ansatz des maschinellen Lernens für effektive Modell Entwicklungen in unterschiedlichen bakteriellen Spezies und CRISPR-Cas Systemen. Durch die Anwendung dieses Ansatzes auf unabhängige CRISPR-Cas Screens, konnte ich nicht nur wichtige Design Regeln ableiten, sondern auch die Mechanismen der jeweiligen CRISPR-Cas Systeme besser erleuchten. Zu guter Letzt demonstriere ich hier, dass angewandtes maschinelles Lernen den Weg zu einem tieferen Verständnis und einer breiteren Anwendung von CRISPR-Cas Systemen ebnen kann.

In 2020, cancer was the leading cause of death worldwide, accounting for nearly 10 million deaths. Lung cancer was the most common cancer, with 2.21 million cases per year in both sexes. This non-homogeneous disease is further subdivided into small cell lung cancer (SCLC, 15%) and non-small cell lung cancer (NSCLC, 85%). By 2023, the American Cancer Society estimates that NSCLC will account for 13% of all new cancer cases and 21% of all estimated cancer deaths. In recent years, the treatment of patients with NSCLC has improved with the development of new therapeutic interventions and the advent of targeted and personalised therapies. However, these advances have only marginally improved the five-year survival rate, which remains alarmingly low for patients with NSCLC. This observation highlights the importance of having more appropriate experimental and preclinical models to recapitulate, identify and test novel susceptibilities in NSCLC. In recent years, the Trp53fl/fl KRaslsl-G12D/wt mouse model developed by Tuveson, Jacks and Berns has been the main in vivo model used to study NSCLC. This model mimics ADC and SCC to a certain extent. However, it is limited in its ability to reflect the genetic complexity of NSCLC. In this work, we use CRISPR/Cas9 genome editing with targeted mutagenesis and gene deletions to recapitulate the conditional model. By comparing the Trp53fl/fl KRaslsl- G12D/wt with the CRISPR-mediated Trp53mut KRasG12D, we demonstrated that both showed no differences in histopathological features, morphology, and marker expression. Furthermore, next-generation sequencing revealed a very high similarity in their transcriptional profile. Adeno-associated virus-mediated tumour induction and the modular design of the viral vector allow us to introduce additional mutations in a timely manner. CRISPR-mediated mutation of commonly mutated tumour suppressors in NSCLC reliably recapitulated the phenotypes described in patients in the animal model. Lastly, the dual viral approach could induce the formation of lung tumours not only in constitutive Cas9 expressing animals, but also in wildtype animals. Thus, the implementation of CRISPR genome editing can rapidly advance the repertoire of in vivo models for NSCLC research. Furthermore, it can reduce the necessity of extensive breeding. / Krebs war mit fast 10 Millionen Todesfällen weltweit die häufigste Todesursache in 2020. Mit 2,21 Millionen Fällen pro Jahr in beiden Geschlechtern kombiniert war Lungenkrebs die häufigste Unterart. Auszeichnend für dieses Krankheit ist die hohe Komplexität und Heterogenität. Daher wird diese weiter in kleinzelligen Lungenkrebs (SCLC, 15 %) und nicht-kleinzelligen Lungenkrebs (NSCLC, 85 %) unterteilt. Die American Cancer Society schätzt, dass bis 2023 13 % aller neuen Krebsfälle und 21 % aller geschätzten Krebstodesfälle auf das nicht-kleinzellige Lungenkarzinom entfallen werden. In den letzten Jahren hat sich die Behandlung von Patienten mit nicht-kleinzelligem Lungenkarzinom durch die Entwicklung neuer therapeutischer Maßnahmen und das Anwenden personalisierter Therapien verbessert. Allerdings haben diese Fortschritte die Fünfjahresüberlebensrate nur geringfügig verbessert, die für Patienten mit NSCLC nach wie vor alarmierend niedrig ist. Diese macht deutlich, wie wichtig es ist, über geeignetere experimentelle und präklinische Modelle zu verfügen, um neue Therapieansätze beim NSCLC zu rekapitulieren, zu identifizieren und zu testen. In der letzten Dekade war das von Tuveson, Jacks und Berns entwickelte Trp53fl/fl KRaslsl-G12D/wt-Mausmodell das wichtigste In-vivo-Modell zur Untersuchung von NSCLC. Dieses kann grundlegend das Krankheitsbild von NSCLC wiederspiegeln. Es ist jedoch nur begrenzt in der Lage, die genetische Komplexität von NSCLC im vollen Umfang zu refelktieren. In dieser Arbeit verwenden wir CRISPR/Cas9 Genome Editing mit gezielter Mutagenese und Gendeletionen, um das konditionale Modell zu rekapitulieren. Durch den Vergleich des Trp53fl/fl KRaslsl-G12D/wt mit dem CRISPR-vermittelten Trp53mut KRasG12D konnten wir zeigen, dass beide keine Unterschiede in Bezug auf histopathologische Merkmale, Morphologie und Markerexpression aufweisen. Darüber hinaus ergab die Analyse mittels Next Generation Sequencing 8Hochdruchsatz.Sequenzierung) eine sehr große Ähnlichkeit in ihrem Transkriptionsprofil. Die Adeno-assoziierte Virus-vermittelte Tumorinduktion und der modulare Aufbau des viralen Vektors ermöglichen es uns, zusätzliche Mutationen zeitnah einzuführen. Die CRISPR-vermittelte Mutation von häufig mutierten Tumorsuppressoren bei NSCLC rekapitulierte zuverlässig die bei Patienten beschriebenen Phänotypen im Tiermodell. Schließlich konnte der duale virale Ansatz die Bildung von Lungentumoren nicht nur in konstitutiv Cas9 exprimierenden Tieren, sondern auch in Wildtyp-Tieren induzieren. Somit kann die Anwendung von CRISPR-Genome Editing das Repertoire an In-vivo- Modellen für die NSCLC-Forschung rasch erweitern. Darüber hinaus kann es die Notwendigkeit umfangreicher Züchtungen verringern.

L’implication d’une infirmière agente locale de changement (IALC) peut faciliter l’implantation d’un programme multidimensionnel et multidisciplinaire d’interventions de soins palliatifs (PMMISP) destiné aux personnes atteintes de démence avancée vivant en centre d’hébergement et de soins de longue durée (CHSLD). À l’aide de la version intégrée du cadre conceptuel Promoting Action on Research Implementation in Health Services (i- PARIHS), une étude de cas unique visait à identifier les caractéristiques de cette infirmière ainsi que les activités organisées par cette dernière pour faciliter l’implantation du programme. Ce cadre a également été utilisé afin d’identifier les éléments ayant favorisé ou limité cette implantation. Cette étude a été réalisée dans quatre unités de soins d’un CHSLD de Québec. Les données recueillies sont issues d’entrevues individuelles (n=3) et de groupes de discussion (n=5) auprès de I’IALC, ainsi que de professionnels de la santé, bénévoles et gestionnaires, d’une période d’observation directe et participante d’une durée de 15 mois et de l’étude de documents officiels. Les résultats suggèrent que la crédibilité de l’infirmière ALC, certaines de ses qualités personnelles, dont l’authenticité, le respect, la disponibilité, l’enthousiasme ainsi que ses habiletés de gestion de projet, de communication et d’autonomisation du personnel soignant ont particulièrement contribué à faciliter l’implantation du PMMISP. Parmi les activités de facilitation organisées par l’infirmière ALC, la consultation régulière des infirmières, infirmières auxiliaires et préposés aux bénéficiaires et leur participation à la prise de décisions ont tout particulièrement facilité le processus d’implantation. L’adéquation entre le contenu du programme implanté, les besoins et les valeurs du milieu ainsi que le soutien indéfectible de la direction ont également favorisé cette implantation tandis que la pénurie de personnel qualifié, la difficulté pour les infirmières à exercer pleinement leur rôle en raison de leurs nombreuses tâches cléricales et administratives et la disponibilité d’une seule IALC l’ont limitée / The involvement of a local change agent nurse (LCAN) can facilitate the implementation of a multidisciplinary and multidimensional palliative care intervention program (MMPCIP) for patients with advanced dementia in a long-term care centre (LTCC). The integrated version of the Promoting Action on Research Implementation in Health Services (i-PARIHS) framework was used in a single-case study design aiming to identify the different characteristics of the LCAN and activities she performed to facilitate the implementation of the program, as well as the elements promoting and limiting this implementation. The use of the i-PARIHS framework also enabled identification of contextual elements that promoted or limited this implementation. The study was conducted in four different care units within the same LTCC. Data was collected through individual (n=3) and group interviews (n=5), with the LCAN, health professional, managers and volunteers, a 15-month direct and participatory observation period and review of official documentation. Results suggest that the LCAN’s credibility, personal qualities including authenticity, respect, accessibility and enthusiasm, as well as her skills in project management, communication and the empowerment of caregiving staff were instrumental in facilitating the implementation of the palliative care intervention program. Of the activities organized by the LCAN, those enabling the involvement of nurses, nursing assistants and nursing aides through regular consultation and participation in the decision process were particularly critical in facilitating implementation Elements that promoted the implementation included the alignment of the program with the stakeholders’ values and needs, and strong support from management, while limiting factors included a lack of qualified personnel, nurses being restricted in their role by an overload of clerical and administrative tasks, and the presence of a single LCAN

Les traumatismes demeurent la principale cause de mortalité et de morbidité chez les jeunes adultes. Les traumatismes au bassin peuvent être mortels, principalement à cause d'un possible choc hypovolémique. Les fractures du bassin nécessitent une prise en charge rapide. Malheureusement, l'identification des patients avec une fracture pelvienne au préhospitalier est difficile et il existe actuellement peu d'interventions préhospitalières disponibles. La ceinture de compression pelvienne, une solution temporaire pour réduire le saignement, est utilisée à l'urgence, mais aussi au préhospitalier dans certaines provinces canadiennes et à l'international. Il y a toutefois une absence de consensus dans la littérature quant aux réels bénéfices associés et à savoir si son utilisation en préhospitalier dans notre système serait bénéfique. L'objectif de mon projet de maitrise était d'évaluer l'identification et la prise en charge des fractures du bassin à l'urgence et lors de la phase préhospitalière. Deux sous-études distinctes ont été utilisées pour établir le portrait de la situation dans la région de la Capitale-Nationale. Premièrement, une étude rétrospective de septembre 2017 à septembre 2021 comportant 228 patients traités au centre de traumatologie tertiaire à Québec. Cette étude a permis d'identifier un sous-triage élevé au préhospitalier et un manque de formation quant à l'installation de la ceinture dans les centres hospitaliers référents. La deuxième étude réalisée de juillet à août 2022 comportait deux cohortes prospectives : une collecte de données sur le terrain et une simulation à la Coopérative des techniciens ambulanciers du Québec (CTAQ). Sur le terrain, 29 patients ont été identifiés et 11 duos de paramédics ont participé à une simulation. Cette étude a permis de démontrer un manque de standardisation concernant l'évaluation du bassin au préhospitalier et par le fait même, des difficultés à bien les suspecter. Ces travaux s'inscrivent dans une lignée d'études portant sur l'amélioration des soins préhospitaliers d'urgence en traumatologie au Québec. / Trauma remains the leading cause of mortality and morbidity in young adults. Pelvic trauma can be fatal, mainly due to the hypovolemic shock sometimes associated with it. Pelvic fractures require rapid management to improve patient outcome. Unfortunately, identifying patients with pelvic fractures in the prehospital setting is difficult, and there are few pre-hospital interventions available. The pelvic binder, a temporary solution to reduce bleeding, is used in the emergency department, but also in the prehospital setting in some Canadian provinces and internationally. However, there is a lack of consensus in the literature as to the real benefits associated with it, and whether its use in the prehospital setting in our system would be beneficial. The aim of this master's project was to evaluate the identification and management of pelvic fractures in the emergency department and in the prehospital phase. Two separate sub-studies were used to establish a portrait of the situation in the *Capitale-Nationale* region. First, a retrospective study from September 2017 to September 2021 involving 228 patients who arrived directly or were transferred to the tertiary trauma center in Quebec City. This study identified high prehospital undertriage and a lack of training relative to pelvic binder installation in emergency departments. Secondly, a prospective cohort study was carried out from July to August 2022, involving two cohorts: data collection in the field and simulation at the *Coopérative des techniciens ambulanciers du Québec* (CTAQ). In the field, 29 patients were identified, and 11 paramedic duos participated in a case simulation. This study identified a lack of standardization in prehospital pelvis assessment, and consequently difficulties in correctly identifying them. This work is part of a line of studies to improve prehospital emergency care for traumatized patients in our healthcare system.

Cette étude s’inscrit dans le champ de recherche portant sur la gestion de la santé et de la sécurité du travail. En particulier, ce présent mémoire examine les associations entre les facteurs de l’environnement de travail, l’apparition du syndrome de l’épuisement professionnel et l’intention de l’employé de quitter son travail. Afin de mieux comprendre l’interaction entre les différents facteurs organisationnels et l’épuisement professionnel, un cadre conceptuel est proposé. Ce cadre comporte sept variables, notamment trois dimensions de l’épuisement professionnel (l’épuisement émotionnel, la dépersonnalisation et l’accomplissement personnel), trois facteurs organisationnels (la demande psychologique, la latitude décisionnelle et le soutien social) et l’intention de quitter le travail. Le cadre conceptuel est testé à partir des données collectées, du 12 au 30 avril 2010, dans le cadre d’une enquête réalisée par la Chaire en gestion de la santé et de la sécurité du travail (CGSST). La population visée est celle des agents et conseillers de gestion des études (utilisateurs du logiciel Banner) à l’emploi d’une université canadienne. L’échantillon final est composé de 112 répondants. Onze hypothèses de recherche sont testées avec la méthode des équations structurelles à l’aide du logiciel EQS (6.1). Les résultats montrent que les facteurs organisationnels ont un effet pathogène sur la santé mentale, notamment sur l’apparition du burnout. En sus, le syndrome de l’épuisement professionnel (la dépersonnalisation et l’épuisement émotionnel) a un impact sur l’intention de quitter l’emploi. Mots clés : Facteurs organisationnels; Épuisement professionnel (burnout); Intention de quitter l’emploi; Agents et conseillers de gestion des études; Logiciel Banner; Méthodes des équations structurelles.

Inscrite dans le champ de l'émergence de la littératie, cette étude vise à démontrer comment le soutien à la famille quant à l'exploitation quotidienne de la littérature d'enfance peut être en relation avec le niveau de développement de la structure de récit des enfants de trois ans. Dans cette optique, deux objectifs spécifiques sont poursuivis. - Le premier : promouvoir un modèle d'intervention de lecture interactive dans lequel la discussion et les échanges entre l'enfant et son parent sont présents. - Le deuxième : mesurer l'évolution du niveau de structuration du récit dans un contexte de lecture interactive, de jeunes enfants âgés de trois ans, en se référant à un groupe témoin d'enfants du même âge qui ne sont pas exposés systématiquement à ce modèle d'intervention. Pour ce faire, cette recherche présente une étude qualitative et descriptive qui met en relief les niveaux initiaux et finaux de dix enfants, et ce, dans le but d'évaluer l'efficacité de l'intervention parentale en fonction de l'évolution des enfants. Au début de l'étude, les enfants étaient âgés de 3; 1:27 ans et à la fin de l'étude, de 3; 6:9 ans. Les résultats obtenus suggèrent une relation positive entre les habiletés des enfants à construire un rappel de récit et l'exposition de ces derniers à un modèle de lecture interactive dans lequel la discussion et les échanges sont valorisés et soutenus par les parents. Ainsi, le modèle de lecture interactive proposé semble permettre le développement des habiletés à inférer inhérentes aux macroprocessus qui servent la construction de sens en lecture. Ce constat incite à porter une attention particulière au soutien à apporter aux familles dans le cadre de divers programmes de prévention et de sensibilisation en regard de la lecture pour les enfants d'âge préscolaire.

Les courriers électroniques sont devenus au cours des dernières années un moyen de communication privilégié. Leur nombre atteint des niveaux si élevés que leur manipulation par les entreprises devient difficile manuellement et requiert des méthodes automatiques. Les systèmes de suivi automatique permettent un traitement des messages et une augmentation de la facilité pour les utilisateurs qui désirent créer un courriel en réponse à une requête, à partir de messages archivés dans la bibliothèque de l’entreprise. Un des problèmes majeurs dans ce type d’application est la sélection de courriers électroniques archivés pertinents à la requête nouvellement soumise : il est nécessaire que le texte retourné par le système qui servira de base à la rédaction d’une réponse, soit en corrélation avec le sujet de la question posée. La recherche de la similarité entre les textes est donc une des principales tâches de ce système. L’objectif de nos travaux se situe toutefois à un niveau supérieur à la simple recherche de similarité entre courriers électroniques; nous avons comme objectif d’évaluer la similarité entre des textes comportant peu de mots. Pour cela, notre étude comporte deux parties distinctes: la recherche de similarités entre des mots afin d’élargir le vocabulaire d’un texte, e le calcul de la similarité entre les documents. Notre question de recherche consiste à identifier les techniques les plus pertinentes pour évaluer la similarité textuelle, et déterminer s’il est possible d’améliorer ces techniques par des combinaisons de méthodes de calcul de la similarité sémantique et de détection des cooccurrences de mots. Lors de nos expérimentations, nous avons cherché à améliorer la similarité sémantique entre les mots. Nous avons aussi proposé plusieurs méthodes pour élargir le vocabulaire des documents basées sur les résultats de la première partie de nos travaux. Nous avons enfin mesuré la similarité sémantique entre les documents modifiés, afin de les utiliser comme base à la rédaction d’une réponse à la nouvelle requête. Notre bilan nous indique que, grâce à nos calculs, il est possible d’améliorer les résultats de calcul de la similarité entre les mots (cosinus) en filtrant les cooccurrences. Cependant, une méthode de filtrage ne garantit pas nécessairement des améliorations, et peut même dégrader la capacité de détection de similarité textuelle. Une comparaison avec la technique du tf*idf nous a permis de constater que les résultats améliorés du cosinus, que nous avons obtenus, égalent pratiquement cette technique, sans pour autant la dépasser. / E-mails have recently become a popular mean of communication for exchanges between companies and their customers. However the increasing volume of messages makes manual processing difficult to achieve and automatic methods are foreseen as a more efficient solution. Automatic management systems help users in the processing of the messages and in the creation of a response from the messages kept in the company databases. One important question in this type of application is how to select existing e-mails to respond to a new request. The creation of new response messages requires texts pertaining to the new request topics. Finding similarity between documents is also an important task. Our goal for this research effort was to study how to detect similarity between small documents. To accomplish it, we followed a two-pronged approach: - finding similarity between words in order to augment a document’s vocabulary; - estimating similarity between documents, using all the similar words resulting from the previous step. We dedicated our work to determine the most interesting techniques to detect textual similarity between documents, and to improve those techniques using cooccurrences detection and lexical semantic similarity. During our experimentations, we tried different combinations, using cooccurrences detection and lexical similarity. We proposed techniques to augment the vocabulary of each message, based on different kind of reasoning to improve the estimation of similarity between documents. Our results indicate that the proposed augmentation techniques improve significantly the estimation of document similarity. The best results were obtained when using a combination of cooccurrences filter and cosine metric. However our experiments clearly indicate these results do not overcome the performance of similarity techniques based on tf*idf weights.

La validité analytique et clinique des analyses de diagnostic moléculaire est régulièrement remise en doute. Parmi les modalités d’analyse d’acides nucléiques les plus répandues en laboratoire clinique, le génotypage par PCR allèle-spécifique et le séquençage massivement parallèle pour la détection prénatale non-invasive d’aneuploïdies (DPNI) représentent deux des applications les plus importantes en termes de volume. La perte allélique (« allele drop-out »), d’une part, ainsi que l’identification des variables déterminant la performance diagnostique, la disponibilité de matériel de référence et l’estimation de la fraction d’ADN fœtal, d’autre part, sont autant d’enjeux de validité analytique et clinique dont l’impact et la prise en compte dans la translation clinique demeurent à évaluer pour chacune de ces applications respectivement. Des cas représentatifs de ces deux applications furent donc sélectionnés afin d’étudier certains aspects pertinents à chacun de ces enjeux. En accord avec les doutes soulevés par plusieurs auteurs, des lacunes de validité analytique et clinique furent notées pour tous les aspects examinés. En particulier, la plupart des erreurs diagnostiques causées par les événements de perte allélique étaient dues à des phénomènes stochastiques ne pouvant être prévenus par un design d’amorces méticuleux, et les niveaux de précision de la PCR limitent la validité analytique et clinique de la DPNI par séquençage, bien que ce paramètre ne soit pas toujours quantifié et rapporté de façon rigoureuse dans la littérature. Malgré des impacts cliniques potentiels relativement faibles lorsqu’évalués au niveau populationnel, des impacts significatifs peuvent néanmoins affecter les patients au niveau individuel. Des solutions sont disponibles afin de corriger certaines des lacunes identifiées, alors que d’autres posent des défis plus importants. Les causes possibles de ces lacunes de validité affectant le domaine du diagnostic moléculaire sont en partie communes aux causes impliquées dans le problème de reproductibilité des résultats scientifiques en général et en partie le résultat de la complexité technique, relative nouveauté et de la nature historiquement qualitative des méthodes de génétique moléculaire. Une intégration des standards cliniques en amont du processus de découverte pourrait contribuer à améliorer la validité analytique et clinique des tests de diagnostic moléculaire et iii possiblement augmenter le rendement translationnel de la recherche vers la clinique. / The analytical and clinical validity of molecular diagnostic assays are regularly questioned. Among the most commonly used nuclei acid analysis modalities in clinical laboratories, genotyping by allele-specific PCR and non-invasive prenatal aneuploidy testing (NIPT) by massively parallel sequencing, represent two of the most important applications in terms of volume. Allele drop-out on the one hand, as well as identification of variables determining diagnostic performances, reference material availability and fetal fraction estimation on the other, are all examples of analytical and clinical validity issues for which both the impact, and how well they are taken into account, remain to be evaluated for each of these applications respectively. Representative cases of both applications were therefore selected in order to study certain aspects relevant to each of these issues. In accordance with the doubts raised by several authors, lack of analytical and clinical validity was noted for all aspects examined. In particular, most diagnostic errors caused by allele dropout events were due to stochastic phenomena that cannot be prevented by careful primer design, and PCR precision levels were a limiting factor for analytical and clinical validity of NIPT assays, even though this parameter is seldomly adequately quantified and reported in the literature. Although potential clinical impacts were likely modest at the population level, at the individual level, some of the impacts may nevertheless be significant. Solutions to correct some of these problems are available, while others raise more difficult challenges. The possible causes of this lack of validity affecting molecular diagnostics are partly shared with the general problem of lack of repeatability of scientific results and are partly the result of the technical complexity, relative novelty, and the historically qualitative nature of molecular genetic methods. Integrating clinical standards upstream of the discovery process could contribute to improve analytical and clinical validity of molecular diagnostic tests and possibly to increase “bench-to-bedside” translational yield.