Le diabète est une maladie associée à une perturbation du métabolisme glucidique et représentent un problème de santé publique majeur. L'importante majorité des patients présente un diabète de type 2.Les complications les plus courantes sont vasculaires. Chez le diabétique, l'angiogenèse est défectueuse et paradoxale. La microangiopathie qui survient lors du diabète modifie le microenvironnement de la moelle osseuse et entraine egalement des problemes de cicatrisation alors qu'une angiogenèse exacerbé est responsable de pathologie telle que la rétinopathie ou la néphropathie diabétique.Les cellules souches mésenchymateuses (CSMs) sont connues pour leur potentiel de différenciation et de libération de facteurs paracrins, qui sont impliqués dans la régénération tissulaire. Les mécanismes qui associent le microenvironnement et les fonctions des CSMs dans un contexte diabétique restent actuellement méconnus. Le diabète peut modifier les caractéristiques des CSMs et le microenvironnement diabétique peut influencer la fonctionnalité de CSMs transplantées tout autant que leurs effets autocrins et/ou paracrins sur les cellules environnantes. L'étude du potentiel de CSMs diabétiques et du microenvironnement diabétique sur de CSMs pourrait alors avoir d'importantes implications cliniques. L'objectif primaire de cette étude est de caractériser l'impact du diabète sur la fonctionnalité et le potentiel angiogènique de CSMs à l'aide du modèle de rat dit Zucker Diabetic Fatty (ZDF) qui développe spontanément le diabète de type 2 et les complications vasculaire qui l'accompagne. / Diabetes is a disease associated with a bad functioning of glucose metabolism and represents a major health issue. The majority of diabetic are type 2 diabetic patients.Main complications in diabetes are vascular. Diabetic patients have paradoxical angiogenesis pathologies. Microangiopathy which occurs during diabetes modifies the microenvironment of bone marrow and lead to problem of wound healing whereas exacerbate angiogenesis is responsible for pathologies such as diabetic retinopathy or nephropathy.Mesenchymal stem cells (MSCs) are known for their differentiation potential and their release of bioactive mediators which are involved in tissular regeneration. The mechanism associated with microenvironment and functions of MSCs in a diabetic context remain elusive. Diabetes can change the characteristics of MSCs and diabetic microenvironment can lead to modifications in functionality of transplanted MSCs as well as modifying their autocrine/paracrine capacity on surrounding cells. The study of diabetic MSCs potential and the diabetic microenvironment on MSCs could have major clinical implications. The primary objective of this study was to characterize the impact of diabetes on functionality and angiogenic potential of MSCs with the help of a rat model, the Zucker Diabetic Fatty (ZDF) which develop spontaneously diabetes type 2 and the whole vascular complication associated with it.

Les capacités d’auto-renouvellement ou de différenciation progressive en gamètes des cellules souches spermatogoniales (SSC) sont indispensables à la production de spermatozoïdes tout au long de la vie des individus de sexe mâle. Les travaux réalisés au cours de la thèse ont eu pour objectif de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires potentiellement impliqués dans le contrôle du devenir des SSC chez les poissons téléostéens. Grâce à une nouvelle lignée de poisson-zèbre transgénique exprimant la GFP sous le contrôle d’un nouveau fragment promoteur du gène vasa, nous avons caractérisé une sous-population de spermatogonies indifférenciées composés de doublets asymétriques. L’ensemble de nos observations suggère que ces doublets asymétriques constituent un pool de cellules souches recrutées pouvant soit poursuivre leur différenciation spermatique soit participer à la dynamique de renouvèlement du stock de SSC.Une approche de séquençage à haut débit des transcrits exprimés au sein des spermatogonies indifférenciées fluorescentes et des cellules de Sertoli met en évidence la diversité des voies de régulation paracrine potentiellement impliquées dans le contrôle du devenir des SSC (molécules d’adhésion cellulaire, cytokines, facteurs de croissance…). Les analyses phylogénétiques montrent que certaines de ces voies de régulation sont conservées chez les Gnathostomes alors que d’autres ont été perdues chez les tétrapodes ou les mammifères seulement. Une approche comparée initiée chez la truite arc-en-ciel confirme l’intérêt générique des données acquises chez / By their ability to self-renew or differentiate into gametes, the spermatogonial stem cells (SSCs) are essential for sperm production throughout the life of male. The work done during the thesis had for objective the understanding of the cellular and molecular mechanisms potentially involved in the fate of the SSC in the teleost fish. With a new line of transgenic zebrafish expressing GFP under the control of a new gene promoter fragment vasa, we characterized a subpopulation of undifferentiated spermatogonia composed of asymmetric doublet. The observation of the GFP protein indicates that these doublets can fragment to generate isolated spermatogonia. Transplantation of fluorescent spermatogonial cells into the abdominal cavity of a recipient embryo shows that these cells have all functional properties of SSC. All our observations suggest that asymmetric doublet constitute a pool of stem cells with bivalent fate:they can continue their sperm differentiation or participate in the dynamic renewal of SSC pool. A rnaseq based transcritpome analysis of transcripts expressed in undifferentiated spermatogonia fluorescent and Sertoli cells highlights the diversity of paracrine regulatory pathways potentially involved in the control of the SSC (cell adhesion molecules, cytokines, growth factors, primary metabolites). Phylogenetic analyzes show that some of these regulatory pathways are well conserved among all Gnathostomes while others were lost in tetrapods or mammals only. A comparative approach initiated in rainbow trout generic confirms the interest of the data acquired in th

La récidive tumorale est l'un des principaux obstacles à surmonter à l'avenir pour améliorer la survie globale des patients atteints de cancer du côlon (CCR). Les échecs thérapeutiques observés chez les patients sont compatibles avec une accumulation de cellules souches cancéreuses (CSCs) résistantes aux médicaments. Dans cette étude, nous démontrons que le récepteur nucléaire PXR (NR1I2) agit comme un régulateur important de la chimiorésistance des CSCs coliques et de leur capacité à initier la rechute tumorale après traitement. Nous avons d'abord montré que l'expression de PXR augmente avec celle de certains marqueurs des CSCs dans des cellules cancéreuses de patients CCR traitées par chimiothérapies. Nous avons constaté que PXR est préférentiellement exprimé dans les CSCs coliques et qu'il contribue à l'enrichissement des CSCs après chimiothérapies in vitro et in vivo. Par des approches de transcriptomiques, nous avons observé qu'au sein des CSCs coliques, PXR contrôle l'expression d'un large réseau de gènes marqueurs des CSCs coliques, ainsi que des gènes impliqués dans la résistance aux médicaments ou à l'apoptose, ou impliqués dans la dissémination métastatique. Enfin, l'inhibition de PXR par interférence à ARN diminue la survie et auto-renouvèlement des cellules souches cancéreuses du côlon in vitro, ainsi que leur capacité à résister à la chimiothérapie après xénogreffes, conduisant à des retards importants de rechute tumorale après traitements par chimiothérapies in vivo. Cette étude suggère fortement que l'inhibition ciblée de PXR peut représenter une stratégie de traitement néo-adjuvant afin de diminuer la résistance aux médicaments et la récidive des patients CCR via la sensibilisation des cellules souches cancéreuses aux chimiothérapies classiques. / Tumor recurrence is one of the major obstacles to overcome in the future to improve overall survival of patients with colon cancer. High rates and patterns of therapeutic failure seen in patients are consistent with a steady accumulation of drug-resistant cancer stem cells (CSCs). Here, we demonstrate that the nuclear receptor PXR (NR1I2) acts as a key regulator of colon CSC chemoresistance and of their ability to generate post-treatment tumor relapse. We first determined that the enrichment of PXR paralleled that of CSC markers upon treatment of colon cancer cells with standard of care chemotherapy. We found that PXR was highly expressed in colorectal cancer cells displaying CSC markers and function and that it was instrumental for the emergence of CSCs following chemotherapy in vitro and in vivo. mRNA profiling experiments in colon CSCs indicated that PXR transcriptionally controls a large network of genes including markers of stemness, genes involved in resistance to drug/apoptosis or migration/invasion. Finally, PXR down-regulation altered the survival and self-renewal of colon CSCs in vitro and hampered their capacity to resist chemotherapy in vivo, leading to significant delays of post-chemotherapy tumor relapse. This study strongly suggests that targeting PXR may represent a novel treatment strategy to prevent drug resistance and recurrence through the sensitization of CSCs to standard chemotherapy. Taken together, our data strongly suggest that PXR plays an instrumental role in the so-called "intrinsic" pan-resistance of CSCs against therapy.

Depuis la découverte fondatrice de la présence de cellules souches neurales (NSCs) multipotentes dans le cerveau des mammifères adultes, plusieurs études ont révélé l'importance de ces cellules pour le maintien de l'homéostasie du cerveau. Notamment, des perturbations dans l'équilibre des NSCs ont été associées au vieillissement et à diverses pathologies neurologiques, ce qui suscite un intérêt croissant pour ces cellules. Les NSCs résident dans des zones germinatives restreintes; dans le rongeur adulte les NSCs sont localisées principalement dans deux niches neurogéniques bien établies dans le télencéphale, ce qui contraste avec la situation chez le poisson zèbre adulte où des niches de NSCs actives ont été identifiées dans tout le cerveau, y compris dans le télencéphale dorsal (pallium). Aussi bien chez les rongeurs que le poisson zèbre, les NSCs adultes présentent les deux propriétés fondamentales des cellules souches: elles sont multipotentes, c’est-à-dire capables de générer de nouveaux neurones et cellules gliales, et ont la capacité d'auto-renouvellement à long terme, permettant leur maintien au long de la vie adulte. A la différence des progéniteurs neuronaux embryonnaires (NPCs), une caractéristique de ces NSCs adultes est qu’elles résident la plupart du temps dans un état d’arrêt réversible du cycle cellulaire appelé quiescence. Cet état, activement maintenu, est censé protéger la réserve de NSCs d’un épuisement prématuré, d’où l'importance de déchiffrer les mécanismes moléculaires de régulation de l’équilibre entre la quiescence et l’activation de ces cellules vers la neurogenèse.Les microARNs constituent une classe de petits ARN régulateurs, qui jouent un rôle crucial dans le contrôle d’états cellulaires et des transitions entre ces états. Ils sont capables de réagir rapidement à des signaux à la fois intra- et extracellulaires, qui peuvent moduler aussi bien leur niveau d’expression que leur impact fonctionnel, leur donnant ainsi la capacité de coordonner diverses signaux pour induire des transitions d'état cellulaire. Un microARN en particulier, miR-9, a été montré comme jouant un rôle clé et conservé au cours de la neurogenèse embryonnaire. L'objectif principal de cette étude était d'étudier, pour la première fois, un rôle potentiel de miR-9 dans le contrôle des NSCs, dans un contexte physiologique dans lequel la majorité des NSCs sont quiescentes - le pallium adulte du poisson zèbre. Nous avons constaté que miR-9 est exclusivement exprimé dans une sous-partie des NSCs, met vraisemblablement en évidence un « sous-état » de quiescence. De plus, nous avons pu montrer que miR-9 ancre les NSCs dans un état de quiescence, en partie via le maintien d’un niveau élevé d’activation de la voie de signalisation Notch. De façon surprenante, nous avons également identifié une modification de la localisation subcellulaire de miR-9 au cours du temps: alors que miR-9 est localisé dans le cytoplasme de tous les NPCs chez l’embryon ou le juvenile, chez le poisson adulte miR-9 est localisé dans le noyau des NSCs en quiescence. En outre, la localisation nucléaire de miR-9 dans ces NSCs quiescentes est fortement corrélée avec la localisation nucléaire des protéines effectrices des microARNs, les protéines Argonaute (Agos), ce qui suggère un rôle fonctionnel de miR-9 dans le noyau. De fait, l'élucidation du mécanisme de transport nucléo-cytoplasmique de miR-9/Agos nous a permis de manipuler leur localisation, et d’observer un impact de cette localisation sur l’état de quiescence vs activation des NSCs. L’ensemble des résultats de cette étude identifient ainsi miR-9 comme un régulateur essentiel de la quiescence des NSCs, fournissent pour la première fois un marqueur moléculaire d’un sous-état de quiescence spécifique du cerveau adulte et suggèrent l'implication d'un mécanisme inédit de régulation par les microARNs dans le maintien de l'homéostasie des réserves de NSCs. / Since the seminal discovery of multipotent neural stem cells (NSCs) in the adult mammalian brain, multiple studies have unravelled the importance of these cells for maintaining brain homeostasis. Notably, disturbances in NSC equilibrium have been linked to physiological aging and various neurological pathologies thus sparkling interest in harnessing them for use in regenerative medicine. NSCs reside in distinct germinal zones; in the adult rodent brain NSCs are found mainly in two well-established neurogenic niches in the telencephalon which contrasts with the situation in the adult zebrafish where NSC niches are widespread throughout the brain, including in the dorsal telencephalon or pallium. In both the rodent and zebrafish brains, adult NSCs display fundamental stem cell properties: they are multipotent, e.g. capable of generating new neurons and glia throughout adult life, and have the capacity for long-term self-renewal. Similar to stem cells in other adult tissues, and in contrast to embryonic neural progenitors, a hallmark of these adult NSCs is their relative proliferative quiescence. Quiescence is an actively maintained, reversible state of cell-cycle arrest and generally thought to protect against exhaustion of the stem cell pool. In line with this, disrupting the balance between quiescent and activated NSCs leads to a premature depletion or permanent cell-cycle exit of these cells highlighting the importance of fully deciphering the mechanisms regulating this equilibrium. microRNAs, a major class of small pleiotropic regulatory RNAs, play crucial roles in reinforcing developmental and transitional states. They are capable of reacting to environmental cues, both cell-intrinsic and -extrinsic, with varying outputs such as changing their regulatory functions and expression levels, thus enabling them to coordinating diverse cues to induce cell-state transitions. One microRNA in particular, miR-9, is a highly conserved master regulator of embryonic neurogenesis and in the embryonic zebrafish brain, it establishes a primed neural progenitor state enabling them to quickly respond to cues to differentiate or proliferate. The primary goal of this study was to investigate, for the first time, a potential role for miR-9 in influencing NSC state in a physiological context in which the majority of NSCs are quiescent – the adult zebrafish pallium. We found that miR-9 is exclusively expressed in quiescent NSCs and highlights a “sub-state” within quiescence. In part by maintaining high levels of Notch signalling, a known quiescence promoting pathway, miR-9 anchors NSCs in the quiescent state. Strikingly, we identified a conserved age-associated change in the subcellular localization of the mature miR-9 from the cytoplasm of all embryonic/juvenile neural progenitors to the nucleus of a subset of quiescent NSCs in the adult brain. Moreover, the nuclear expression of miR-9 in these quiescent NSCs is highly correlated with nuclear localization of the microRNAs effector proteins Argonaute (Agos), suggestive of a functional role for nuclear miR-9. Indeed, the elucidation of the nuclear-cytoplasmic transport mechanism of miR-9/Agos enabled us to manipulate their nuclear to cytoplasmic ratios which directly impacted NSC state. Altogether, these results identify miR-9 as a crucial regulator of NSC quiescence, provide for the first time a molecular marker for an age-associated sub-state of quiescence and suggest the involvement of a novel and unconventional microRNA-mediated mechanism to maintain homeostasis of NSC pools.

Skin is daily exposed to sun radiation. Among them, UVA reach the basal layer of epidermis composed of keratinocyte stem cells (KSC) and progenitors commonly called transitory amplifying cells (TA). KSC and TA, responsible of the epidermal renewal, are sensitive to genotoxic agents and more particularly to UV. Indeed, KSC, usually quiescent but composing the stem cell pool all lifelong, as well as TA, are specific targets for photocarcinogenesis and photoageing. In this context, the aim of the project was to develop a method able to isolate KSC and TA for characterizing their response to UVA, and in a more industrial objective, to value a photoprotective and/or genoprotective ingredient by investigating their mechanisms of action. A parallel aim was to define culture conditions suitable for maintaining the stemness of KSC in culture, which is quickly lost from their enter into a proliferative state. Thus we showed that adjunction of adipose derived stem cells (ASC) to fibroblasts in dermis of a skin equivalent model (SE) in order to reproduce the physiological environment of KSC, significantly increases the thickness of the epidermis and preserves the keratinocytes from their senescence. ASC act partially via the increase of fibroblasts proliferation in dermis and potentially via a synergic effect of factors secreted by the combination of ASC and fibroblasts. To compare the behavior of KSC to the one of TA, we firstly optimized the rapid adhesion method ; then compared it to the cell sorting by flow cytometry following the alpha6high/CD71low phenotype, which appeared more efficient. Thus, KSC (alpha6high/CD71low) and TA (alpha6high/CD71high) were then irradiated to UVA. KSC showed a photoresistance compared to TA with a better cell viability and a clonogenic potential superior as well as a better ability to reconstruct a pluristratified epidermis in vitro. We also investigated mechanisms of resistance. Our results demonstrate that the induction of the three types of DNA damage immediately induced by UVA is similar in both populations, but that the repair of single strand breaks (SSB) and of thymin dimers (CPDs) is faster for KSC. Finally, PE1, ingredient preselected by Gattefossé was characterized for its photoprotective and genoprotective effect. We showed that PE1 is able to i) preserve capacity of keratinocytes to form holoclones after UVA radiation, ii) decrease DNA damage, notably 8oxoGuanin and CPDs, and iii) improve several repair genes expression and activities. To conclude, this thesis project showed for the first time that KSC are more resistant to UVA radiation than their direct progeny, TA notably via improved DNA repair systems. Moreover, it allowed to identify a plant extract (PE1) able to protect genome of proliferative keratinocytes to UVA radiation / La peau est quotidiennement exposée aux rayons UV du soleil dont les UVA qui atteignent la couche basale de l'épiderme, composée de cellules souches kératinocytaires (KSC) et de cellules progénitrices appelées communément les cellules d'amplification transitoire (TA). Les KSC et TA, responsables du renouvellement de l'épiderme, sont vulnérables à l'action des agents génotoxiques et plus particulièrement aux rayonnements UV. En effet, Les KSC normalement quiescentes mais constituant la réserve de cellules souches tout au long de la vie de l'organisme, comme les TA, sont des cibles préférentielles pour la photocarcingénèse et le photovieillissement cutanés. Dans ce contexte, le but du projet était de développer une méthode capable d'isoler les KSC et les TA afin de caractériser leur réponse biologique vis-à-vis des UVA et dans un objectif plus industriel, de valoriser un actif photoprotecteur et/ou génoprotecteur par l'investigation de ses mécanismes d'action. Un objectif parallèle était de définir des conditions de culture optimales pour garder le phénotype souche des KSC en culture, qui est rapidement perdu dès leur entrée en prolifération. Ainsi, nous avons montré que l'ajout des cellules souches adipeuses (ASC) aux fibroblastes d'une peau reconstruite (PR), pour reproduire l'environnement des KSC, augmente significativement l'épaisseur de l'épiderme et surtout préserve les kératinocytes de leur entrée en sénescence, en partie par l'augmentation de la prolifération des fibroblastes au niveau du derme et potentiellement par un effet synergique des facteurs solubles sécrétés par la combinaison des ASC/fibroblastes. Afin de comparer le comportement des KSC à celui des TA nous avons donc tout d'abord optimisé la méthode d'adhésion rapide, puis l'avons comparée au tri par cytométrie de flux selon le phénotype alpha6high/CD71low, qui s'est avérée plus efficace. Les KSC (alpha6high/CD71low) et les TA (alpha6high/CD71high) ont ensuite été irradiés aux UVA. Les KSC ont montré une photorésistante plus importante que les TA avec une viabilité cellulaire et un potentiel clonogénique supérieurs ainsi qu'une meilleure capacité à reconstruire un épiderme pluristratifié in vitro. Nous avons aussi recherché les mécanismes de résistance. Nos résultats démontrent que l'induction des 3 types de dommages à l'ADN immédiatement après irradiation est identique pour les deux populations mais que la réparation des cassures simple brin (SSB) et des dimères de pyrimidine (CPDs) est plus rapide pour les KSC. Enfin, PE1, actif préselectionné par Gattefossé, a été caractérisé pour son effet photoprotecteur et génoprotecteur. Nous avons montré que PE1 est capable de (i) préserver la capacité des kératinocytes à former des holoclones après irradiation, (ii) diminuer les lésions à l'ADN, notamment la 8oxoGuanine et les CPDs (iii) améliorer l'expression de plusieurs gènes et les activités de réparation de l'ADN. Pour conclure, ce travail de thèse a montré pour la première fois que les KSC (alpha6high/CD71low), sont plus résistantes vis-à-vis des UVA que les TA (alpha6high/CD71high) notamment grâce à des systèmes de réparation de l'ADN plus actifs dans les KSC, et a permis d'identifier un extrait végétal (PE1) capable de protéger le génome des kératinocytes proliférants contre les UVA

Le lumicanne est un petit protéoglycanne riche en leucine de la matrice extracellulaire impliqué, entre autre, dans le contrôle de l'angiogenèse, en particulier l'angiogenèse tumorale. Nous avons déjà démontré que le lumicanne inhibe la progression du mélanome in vivo. Le mécanisme d'action anti-tumoral du lumicanne a été partiellement décrit dans notre laboratoire. L'intégrine alpha2beta1 a été caractérisée comme un récepteur direct du lumicanne. Dans l'étude que nous présentons, nous avons décrit le rôle du lumicanne dans le contrôle de la transition des cellules souche mésenchymateuse (CSM) en cellules progénitrices endothéliales, pouvant contribuer à l'angiogenèse tumorale. Nous avons montré que le lumicanne inhibe spécifiquement la migration et l'invasion des CSM par une diminution de l'expression et de l'activité de la MMP-14. De plus, nous avons démontré que le lumicanne est un inhibiteur compétitif de la MMP-14. Il se lie directement au domaine catalytique de l'enzyme avec une affinité modérée (KD=275,4±16.12nM). De plus, nous avons démontré que le lumicanne diminue la phosphorylation de récepteurs (EGFR, Mer, EphB2, EphB6, ROR) et de protéines kinases (AKT, GSK3 beta et p130CAS). Une diminution de l'expression de la beta-caténine a également été détectée.Notre équipe a précédemment identifié une séquence de 17aa dans la protéine de cœur du lumicanne, la lumcorine, qui est capable de reproduire l'effet anti-migratoire du lumicanne. Nous proposons ici deux mécanismes d'action de la lumcorine: une inhibition de la phosphorylation de FAK et une diminution de l'activité de la MMP-14. De plus, nous avons identifié, au sein de la séquence de la lumcorine, un peptide court de 10aa (L9M) qui est capable de reproduire l'effet anti-tumoral de la lumcorine. Nous montrons que le peptide cyclique L9M diminue la croissance tumorale in vivo.Nos travaux permettent donc de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l'effet anti-tumoral du lumicanne et mettent en évidence de nouveaux peptides prometteurs pour des applications anticancéreuses. / Lumican is a small leucine-rich proteoglycan of the extracellular matrix involved in the control of angiogenesis, particularly tumor angiogenesis. We have previously demonstrated that lumican inhibits melanoma progression in vivo. The anti-tumor mechanism of action of lumican was partially described in our laboratory. The alpha2beta1 integrin was characterized as a direct receptor of lumican. In the present studies, we first described the role of lumican in the control of Mesenchymal Stem Cells (MSC) transition to functional Endothelial Progenitor Cells (EPC), which can contribute to tumor angiogenesis. We showed that lumican inhibits specifically the migration and invasion of MSC by decreasing the expression and activity of MMP-14. Moreover, we demonstrated that lumican reduces the activity of MMP-14 in melanoma cells. We next showed that lumican directly inhibits MMP-14 activity as a competitive inhibitor which binds to the catalytic domain of the enzyme with moderate affinity (KD=275.4±16.12nM). Moreover, we demonstrated that lumican decreases the phosphorylation of some cell surface receptors (EGFR, Mer, EphB2, EphB6, ROR), some kinases (AKT, GSK3 beta and p130CAS) and alters the expression of beta-catenin.Previous works from our laboratory identified a sequence of 17aa within the leucine-rich repeat 9, named lumcorin, which was able to reproduce the anti-migratory effect of lumican. Here, we propose two mechanisms of action of lumcorin: inhibition of phosphorylation of FAK and a decrease of the MMP-14 activity. We also identified in the sequence of lumcorin a short 10aa peptide (L9M) which was capable to reproduce the anti-tumor effect of lumcorin. In addition, the cyclic peptide L9M was demonstrated to reduce tumor growth in vivo.Altogether, our results help to better understand the mechanisms involved in the anti-tumor effect of lumican and identify lumican-derived peptides which could have potential anti-cancer applications.

L'objectif de cette thèse est d'étudier la sensibilité des lignes cellulaires du cancer du sein BTCL aux agents stabilisants des microtubules (taxanes et ixabépilone) afin de: 1 - identifier la pharmaco-génomique prédictif de la réponse (résistance / sensibilité) comme une signature moleculaire, et de valider cette signature sur d'autres études dont les données génomiques sont disponibles en ligne, donc mis l'expression des gènes prédictifs de GES pour Tax- sensibilité (333 gènes ) et Ixa-sensibilité (79 gènes) ont été définis, et les Taxanes prédicateurs GES a considérablement prédit Pac-sensibilité dans BTCL, et pathologiques réponse complète à base de Pac-chimiothérapie néoadjuvante chez les patients du cancer du sein. 2 - étudier le rôle des cellules souches du cancer (ALDH +) sur la réponse thérapeutique aux Taxanes et donc, Nous identifions quatre lignes BTCL qui présentent un enrichissement significative dans le pourcentage et le nombre absolu de ALDELFUOR cellules positives dans chacun de ces quatre BTCLs après 5 jours de traitement par le paclitaxel, en contraste avec les résultats précédents, nous avons constaté que dans ces autres 3 BTCLs le phénomène est inversé avec la diminution significative du pourcentage et le nombre absolu de cellules positives ALDELFUOR trouve dans chacun de ces trois BTCLs après 5 jours du traitement par le paclitaxel. Une signature moléculaire de SCC résistant / sensible de 243 pb avec 179 gènes dont 152 gènes sont régulés à la hausse et 27 gènes régulés à la baisse au CSC résistantes au paclitaxel, une sorte prédicteurs génomiques pour Tax - sensibilité au CSC résistantes au paclitaxel peut être dérivée à partir BTCL et peut être utile pour mieux comprendre les mécanismes de résistance aux taxanes et de l'implication de la CSC dans cette résistance, afin de mieux sélectionner des traitements cytotoxiques chez les patients du cancer du sein et l'identification des d'autres marqueurs potentiels de thérapies ciblées dans l'avenir. 3 - Nous avons testé l'impact de l'altération des paramètres génomiques et protéiques ou les mutations de certains gènes comme tau (MAPT), K-alpha tubuline (TUB A1B) tubuline alpha-6 (A1C TUB) tubuline beta 3 (TUBB3) et stathmine (STMN1), malheureusement nous n'avions jamais identifier une mutation pour être corrélée à la réponse des BTCL aux Taxanes. 4 - Nous essayons d'étudier au niveau de protéines par immunohistochimie sur le tissu de micro-array et cyto-micro-array pour certains paramètres qui ont été déjà prouvé (in vitro) pour être corrélée à la réponse aux Taxanes, (cette partie est en fait en cours). / The aim of this thesis is to study the sensitivity of breast cancer cell lines BTCL to microtubule-stabilizing agents (Taxanes and ixabepilone) in order to:1- identify pharmaco-genomic predictor of response (resistance /sensitivity) as a molecular signature, and to validate this signature on others studies of which the genomic data are available on line, so gene expression set GES predictors for Tax-sensitivity (333 genes) and Ixa-sensitivity (79 genes) were defined, and the Taxanes GES predictors has significantly predicted Pac-sensitivity in BTCL, and pathological complete response to Pac-based neo-adjuvant chemotherapy in BC patients.2- study the role of cancer stem cell (ALDH+) on the therapeutic response to Taxanes and their we identify 4 BTCLs which present a significant enrichment in the percentage and the absolute numbers of ALDELFUOR-positive cells found in each of these 4 BTCLs after 5 days of treatment by Paclitaxel , In contrast to the previous results we found that in others 3 BTCLs these phenomenon is inversed with the significant decrease of the percentage, and the absolute numbers of ALDELFUOR-positive cells found in each of these 3 BTCLs after 5 days of treatment by Paclitaxel.A molecular signature of CSC resistant /sensitive of 243 pb with 179 genes of which 152 genes are up- regulated and 27 genes down-regulated in CSC resistant to Paclitaxel, so a genomic predictors for Tax-sensitivity in CSC resistant to Paclitaxel can be derived from BTCL and may be helpful for better understanding the mechanisms of resistance to Taxanes and the implication of CSC in this resistance in order to better select of cytotoxic treatment in breast cancer patients and identification of others potential markers for targeted therapies in the future .3- we tested the impact of the alteration of genomic and proteic parameters or the mutations of some genes like tau (MAPT),Tubulin K- ALPHA (TUB A1B) Tubulin alpha-6 (TUB A1C) Tubulin beta 3 (TUBB3) and Stathmin (STMN1), unfortunately we did'nt identify a mutations to be correlated to BTCL response to Taxanes .4- we try to study at the level of proteins by immunohistochemistry on the tissue micro- array and cyto-micro-array for some parameters which have been already proved (in vitro) to be correlated with response to Taxanes , ( this part is actually ongoing).

Les pathologies musculo-squelettiques affectant les os et les articulations demeurent un défi pour la médecine régénératrice. Les difficultés retrouvées sont liées aux besoins d’une vascularisation tissulaire optimale pour les substituts osseux et à l’obtention d’un cartilage de qualité pour les substituts articulaires. Les objectifs de ces travaux de thèse étaient de parvenir à différencier des cellules souches mésenchymateuses (CSM) ombilicales humaines – outil de choix en médecine régénérative - vers un phénotype vasculaire et un phénotype chondrogénique articulaire pour répondre aux besoins de l’ingénierie tissulaire musculo-squelettique. La différenciation de CSM ombilicales en cellules musculaires lisses vasculaires a été montrée après 12 jours de stimulation par des facteurs solubles comme le transforming growth factor (TGF)-beta1 et l’acide ascorbique. Face aux limites des supports de culture en deux dimensions in vitro, un modèle de culture tridimensionnel a été mis en place à l’aide de CSM cultivées en “pellets” en présence ou non d’une solution matrice extracellulaire (MEC) ombilicale pour les expériences suivantes. Les facteurs solubles disposant d’une efficacité limitée et étant souvent onéreux, une transduction des “pellets” de CSM-GW a été réalisée à l’aide de virus adéno-associés recombinants (rAAV) permettant une synthèse de facteurs par les cellules à plus long terme. Ici, les pellets ont été transduits à l’aide de rAAV contenant le gène du facteur de transcription Sox9 afin d’induire une différenciation chondrogénique articulaire. Ces travaux démontrent l’intérêt d’associer la MEC et les CSM ombilicales humaines dans un modèle de culture en trois dimensions, ainsi que les outils de thérapie génique comme les rAAV pour constituer des implants utilisables pour régénérer les tissus musculo-squelettiques / Musculoskeletal conditions affecting bones and joints remain a challenge for regenerative medicine. The difficulties found are related to the needs of an optimal tissue vascularization for bone substitutes and to obtain a cartilage of quality for articular substitutes. The objectives of this PhD work were to differentiate human umbilical mesenchymal stem cells (MSC) - a tool of choice in regenerative medicine - towards a vascular phenotype and a joint chondrogenic phenotype to meet the needs of musculoskeletal tissue engineering. The differentiation of umbilical MSC into vascular smooth muscle cells was shown after 12 days of stimulation by soluble factors such as transforming growth factor (TGF)-beta1 and ascorbic acid. Facing the limits of two-dimensional culture supports in vitro, a three-dimensional culture model was set up using MSC cultured in pellets with or whitout an umbilical extracellular matrix (ECM) solution for the following experiences. Soluble factors have a limited efficacy and are often expensive, a transduction of MSC pellets was performed using recombinant adeno-associated viruses (rAAV) allowing a long term synthesis of factors by the cells. Here, the pellets were transduced using rAAV containing the Sox9 transcription factor gene to induce articular chondrogenic differentiation. This work demonstrates the interest of associating ECM and human umbilical MSC in a three-dimensional culture model, as well as gene therapy tools such as rAAVs to provide grafts that can be used to regenerate musculoskeletal tissues / Muskel- und Skeletterkrankungen an Knochen und Gelenken bleiben eine Herausforderung für die regenerative Medizin. Die Schwierigkeiten stehen im Zusammenhang mit den Ansprüchen einer optimalen Gewebevaskularisierung der Knochenersatzstoffe und damit, einen qualitativ hochwertigen Knorpel für den Gelenkersatz zu erhalten. Das Ziel dieser Doktorarbeit war es, humane mesenchymale Stammzellen (MSZ) aus der Nabelschnur, die das Werkzeug der Wahl in der regenerativen Medizin sind, in einen vaskulären und in einen chondrogenen Phänotyp zu differenzieren, um den Anforderungen des muskuloskeletalen Tissue Engineerings zu entsprechen. Die Differenzierung von Nabelschnur-MSZ in vaskuläre glatte Muskelzellen konnte durch Stimulation mit löslichen Faktoren wie dem Transforming Growth Factor (TGF)-beta1 und Ascorbinsäure nach 12 Tagen gezeigt werden. Angesichts der Grenzen einer zweidimensionalen Zellkultur in vitro, wurde ein dreidimensionales Kulturmodell, in dem MSZ in Pellets mit oder ohne extrazelluläre Matrix der Nabelschnur (EZM) kultiviert wurden, für die weiteren Versuche erstellt. Lösliche Faktoren haben eine limitierte Wirksamkeit und sind häufig teuer. Deshalb wurden die MSZ-Pellets mit rekombinanten Adeno-assoziierte Viren (rAAV) transduziert, was eine Synthese der Faktoren durch die Zellen über einen längeren Zeitraum ermöglicht. In unserem Fall wurden die Pellets mit rAAV, die das Transkriptionsgen Sox9 enthalten, tranzduziert, um eine artikuläre chondrogene Differenzierung zu induzieren. Diese Arbeit zeigt, dass es von Interesse ist EZMs und humane Nabelschnur-MSZ in einem dreidimensionalen Kulturmodell zu vereinen. Auch wird gezeigt, dass Werkzeuge der Gentherapie wie rAAVs, die den Transplantaten zugeführt werden, helfen können muskuloskeletales Gewebe zu regenerieren

Le carcinome hépatocellulaire est un grand problème de santé publique et la troisième de mortalité lié au cancer dans le monde. Il a été démontré qu'au sein des tumeurs se trouve un petite population des cellules cancéreuses avec des propriétés de cellules souches cancéreuses. Elles sont responsables de l'initiation des tumeurs ainsi que de la récidive post-traitement et résistance aux thérapies. Peu de choses sont connues par rapport à la biologie de ces cellules mais l'identification des facteurs favorisant leur existence pourrait conduire vers des nouvelles pistes thérapeutiques.Nous avons trouvé que le facteurs de transcription p73 est surexprimé chez les patients dans les tumeurs du carcinome hépatocellulaire sous forme de deux types d'isoformes, les isoformes complets et les isoformes tronqués. Les isoformes complets sont des suppresseurs de tumeurs et corrèlent avec un meilleur taux de survie alors que les isoformes tronqués agissent comme dominants négatifs de ces premiers et favorisent la récidive post-chirurgie.Les résultats in vitro ont montré que les isoformes tronqués de p73 sont surexprimés dans les cellules souches cancéreuses du carcinome hépatocellulaire et favorisent leur emergence / Hepatocellular carcinoma (HCC) is a major public health problem, being the second most lethal cancer with an increasing incidence around the world. The only approved systemic drug is the multikinase inhibitor Sorafenib, which prolongs patients’ survival by only three months. HCC is refractory to known chemotherapeutic drugs and more than 50% of patients relapse after surgical tumor removal. These phenomena are thought to be due to the existence of a population of poorly differentiated cancer cells, largely known as liver cancer stem cells (CSCs). Recent studies revealed that CSCs activate similar pathways as normal stem cells. They are therefore highly resistant to therapies and are thought to be capable of self-renewal and generation of tumor’s heterogeneous cell mass. The understanding of mechanisms proper to liver CSCs should allow the development of innovative drugs with original mechanism of action against liver CSC, likely to improve patients’ outcome. However, the development of new therapies against HCC is penalized by the limited number of experimental models.According to these current challenges in the field of HCC research, my PhD thesis project covers three main axes: Development of novel models of disease (IMODI consortium)The Innovative Models of Disease (IMODI) consortium is mainly dedicated to the development of innovative experimental models for 7 different types of cancer. Our participation to the project concerned 3 main objectives i) development of HCC patient-derived xenografts ii) development of new HCC cell lines and iii) set up a cryoconservation method of primary human hepatocytes (PHHs) in the aim to employ them in humanizing murine livers. 30 patients planned for HCC tumor resection were recruited and their clinicopathological data were collected. Fresh tumor specimens were subcutaneously xenografted in immune-deficient mice and dissociated for in-vitro tumor cell culture. One tumor led to the development of a moderately differentiated HCC PDX model, as confirmed by histological characterization. Several studies showed the importance of PDX models in drug discovery as they recapitulate the drug-sensitivity patterns seen in patients from which they derive but very few models have been described in the literature for HCC. In vitro, primary HCC cells could be maintained in culture for a limited period of time, in average 30 days. No HCC cell lines developed due to cells entering replicative senescence, as previously described

La thérapie cellulaire et l'ingénierie tissulaire constituent de nouvelles stratégies à évaluer dans le traitement de la cardiopathie ischémique. Dans le cas particulier de l'infarctus chronique (IDMc), la possibilité de réhabiliter une zone cicatricielle à partir de cellules souches mésenchymateuses de moelle osseuse (CSMs), ainsi que la potentialité de remodeler l'architecture ventriculaire pariétale, sont particulièrement discutées. La première partie est un rappel des principaux concepts à l'origine des espoirs fondés sur ces nouvelles voies thérapeutiques. Dans la deuxième partie, nous présentons nos travaux concernant (1) l'injection cellulaire myocardique directe par voie épicardique chez le rat et chez l'homme souffrant d'IDMc et (2) l'application chirurgicale épicardique directe chez le rat IDMc, d'un patch tissulaire fabriqué à l'aide de CSMs incluses dans un réseau de collagène de type I. Les résultats montrent que l'injection cellulaire directe est responsable d'une réaction inflammatoire immédiate non spécifique. Néanmoins, ces travaux soutiennent aussi que (1) les CSMs stimulent l'angiogénèse locale en fonction de l'activité métabolique résiduelle et (2) le patch de CSMs favorise le remodelage ventriculaire inverse chez les rats infarcis. Dans la dernière partie, nous revenons, d'une manière plus générale, sur ces résultats qui restent encore trop limités pour espérer soigner une défaillance myocardique sévère. Néanmoins, bien que ces expériences ne confirment pas la potentialité cardiogénique des CSMs, elles suggèrent fortement la possibilité, par ces méthodologies, d'inverser le cours naturel de l'IDMc / Cellular therapy and tissue engineering are new strategies to be tested in the treatment of ischemic cardiopathy. In chronic infarction (MI) specifically, the possibility of rehabilitating a cicatricial zone using bone marrow mesenchymal stem cells (BMSC) as well as the feasibility of remodeling parietal ventricular architecture are especially discussed. The first part reviews the main concepts which have led to these new promising avenues of treatment. In the second part we present our work concerning (1) direct myocardial cellular injection via the epicardium in rats and in humans suffering from MI, and (2) direct epicardial surgical application of a tissular patch consisting of BMSC in a type I collagen network. The results show that direct cellular injection is responsible for an immediate non-specific inflammatory reaction. Nevertheless, the work also supports the notions that (1) BMSCs stimulate local angiogenesis on the basis of residual metabolic activity, and (2) the BMSC patch stimulates inverse ventricular remodeling in infarcted rats. The final part is devoted to a wider discussion of these results which are as yet too limited to hope to heal severe myocardial failure. However, despite the fact that these experiments do not confirm the cardiogenic potential of BMSCs, they do strongly hint at the possibility of using this methodology to invert the natural course of MI