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

La capacité des particules HDL à exercer des effets anti-athérogènes passe notamment par leur capacité à assurer le transport inverse du cholestérol (RCT). L'objectif principal de mon programme de recherche est l'étude de l'étape initiale du transport inverse du cholestérol que représente l'efflux de cholestérol du macrophage, dans le contexte des maladies métaboliques et du risque cardiovasculaire et de mortalité. J'ai étudié la relation entre l'efflux, et les conséquences sur le développement de l'athérosclérose dans un contexte métabolique particulier ; le syndrome métabolique (SM). J'ai démontré que les critères individuels du SM sont intimement liés à l'efflux et que ces deux notions sont associées de façon indépendante aux paramètres cliniques de l'athérosclérose. J'ai aussi évalué la pertinence de l'efflux de cholestérol comme biomarqueur de la mortalité. Cette étude identifie l'efflux comme prédicteur de la mortalité toutes causes confondues, indépendamment des taux de HDL-cholestérol et des facteurs de risques cardiovasculaires traditionnels, dans une population de patients traités par angioplastie coronaire primaire, suite à un infarctus du myocarde avec élévation du segment ST. Enfin, je me suis intéressée à à une situation métabolique particulière ; l'état postprandial. Mes travaux montrent que la réponse postprandiale hypertriglycéridémique physiologique observée chez des individus sans désordre métabolique ne s'accompagne pas d'altération majeure de l'efficacité du RCT ou de l'inflammation systémique. Mes travaux confirment le rôle déterminant de l'efflux dans la prévention du développement de l'athérosclérose et de la mortalité cardiovasculaire. / The contribution of high-density lipoprotein to cardiovascular benefit is closely linked to its anti-atherogenic role in the cellular cholesterol efflux. The main purpose of my project was to evaluate the efficiency of the first step of reverse cholesterol transport (RCT), which is the efflux capacity, on metabolic disorder context, on cardiovascular risk and on mortality. My research has focused on three independent and complementary parts. I have first evaluated the relationship between efflux and its consequences on atherosclerosis development in a metabolic syndrome (MetS) population. I have shown that individual criteria of MetS are closely related synergistically to cholesterol efflux capacity. In addition, established metabolic syndrome and cholesterol efflux capacity were independently associated with clinical features of atherosclerosis. In a second study I identified cholesterol efflux capacity as a predictor of all-cause mortality in consecutive ST-segment elevation myocardial infarction patients treated by primary angioplasty, independent of HDL-C, traditional cardiovascular risks or cardiac risk factors. Finally I have evaluated the consequences of postprandial hypertriglyceridemia on the functionality of key steps of RCT and associated anti-inflammatory components. My work has shown that the physiological postprandial hypertriglyceridemia response is not accompanied by a major alteration in the efficiency of RCT or systemic inflammation, on individual without metabolic syndrome. In conclusion, I have confirmed the crucial role of the first step of reverse cholesterol transport in preventing the development of atherosclerosis and cardiovascular mortality.

L'obésité est une maladie multifactorielle qui constitue un facteur de risque de nombreuses pathologies, notamment les maladies cardiovasculaires, le diabète et les maladies neurodégénératives. Des études épidémiologiques récentes suggèrent un effet obésogène des contaminants environnementaux, mais peu d'informations sont disponibles sur leur effet potentiel sur le métabolisme des lipoprotéines hépatiques. L'objectif de cette étude était de déterminer l'effet de polluants environnementaux de la famille des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sur trois récepteurs des lipoprotéines, le récepteur des LDL (LDL-R), le lipolysis-stimulated lipoprotein receptor (LSR) et le scavenger receptor B1 (SR-B1) ainsi que sur les ATP binding cassette transporter A1 (ABCA1) et G1 (ABCG1) en utilisant des modèles cellulaires et/ou animaux. Les études par immunoblots et immunofluorescence in vitro ont révélé que l'exposition de cellules Hepa1-6 au B[a]P diminue de manière significative les taux de protéine LSR, LDL-R et ABCA1, alors qu’aucune modification significative du taux et de l’activité du LSR n’a été observée lors d’une exposition au pyrène ou au phénanthrène. L’analyse en temps réel par PCR et les études avec la lactacystine ont révélé que cet effet était dû principalement à une augmentation de la dégradation par le protéasome plutôt qu’à une diminution de la transcription ou à une augmentation de la dégradation lysosomale. En outre, les ligand-blots ont révélé que les lipoprotéines exposées au B[a]P avaient une affinité réduite pour le LSR ou le LDL-R. Des souris C57Bl/6RJ ont été traitées par le B[a]P (0,5 mg / kg, i.p) toutes les 48 h pendant 15 jours. Le gain de poids observé est accompagné d’une augmentation des taux de triglycérides et de cholestérol plasmatiques, du taux de cholestérol hépatique, et d’une diminution du taux de LDL-R et ABCA1 chez animaux traités au B[a]P par rapport aux témoins. Les corrélations observées entre les taux de LSR et de LDL-R hépatiques chez les souris contrôle ne sont plus observées chez les souris traitées au B[a]P, ce qui suggère un dérèglement du métabolisme des lipoprotéines hépatiques. Ces résultats suggèrent que la prise de poids induite par le B[a]P est peut-être liée à son action inhibitrice sur le LSR et le LDL-R, ainsi que sur l’ABCA1 et le métabolisme des lipoprotéines hépatiques, ce qui conduit à un statut lipidique modifié chez les souris traitées au B[a]P, donnant ainsi un nouvel éclairage sur les mécanismes sous-jacents de la contribution des polluants tels que le B[a]P à la perturbation de l'homéostasie lipidique, susceptible de contribuer à la dyslipidémie associée à l'obésité / Obesity is a multifactorial disorder that represents a significant risk factor for many pathologies including cardiovascular diseases, diabetes and neurodegenerative diseases. Recent epidemiological studies suggest potential obesogenic effects of environmental contaminants, but little information is available on their potential effect on hepatic lipoprotein metabolism. The objective of this study was to determine the effect of the common environmental pollutants, belonging to polycyclic aromatic hydrocarbon (HAP) on three lipoprotein receptors, the LDL-receptor (LDL-R), the scavenger receptor B1 (SRB1) and the lipolysis-stimulated lipoprotein receptor (LSR) as well as the ATP binding cassette transporters A1 (ABCA1) and G1 (ABCG1) using cell and/or animal models. Immunoblot and immunofluorescence in vitro studies revealed that exposure of Hepa1-6 to benzo[a]pyrene (B[a]P) significantly decreased LSR, LDL-R and ABCA1 protein levels, whereas no significant changes in protein levels and LSR activity where observed upon cell treatment with pyrene or phenanthrene. Real-time PCR analysis, lactacystin and chloroquine studies revealed that this effect was due primarily to increased proteasome-mediated degradation rather than to decreased transcription or to increased lysosomal degradation. Furthermore, ligand blots revealed that lipoproteins exposed to B[a]P displayed markedly decreased binding to LSR or LDL-R. C57Bl/6RJ mice were treated with B[a]P (0.5 mg/kg, i.p) every 48 h for 15 days. The increased weight gain observed was accompanied by increased plasma triglycerides and cholesterol levels, increased liver cholesterol content, and decreased LDL-R, ABCA1, ABCG1 and SR-B1 protein levels in B[a]P-treated animals as compared to controls. Correlations observed between hepatic LSR and LDL-R levels in control mice were no longer observed in B[a]P treated mice, suggesting a potential dysregulation of hepatic lipoprotein metabolism.Taken together, these results suggest that B[a]P-induced weight gain may be due its inhibitory action on LSR and LDL-R, as well as ABCA1 and lipoprotein metabolism in the liver, which leads to the modified lipid status in B[a]P-treated mice, thus providing new insight into mechanisms underlying the involvement of pollutants such as B[a]P in the disruption of lipid homeostasis, potentially contributing to dyslipidemia associated with obesity

L’infarctus du myocarde représente un problème de santé publique dont le traitement de choix consiste à restaurer le flux sanguin (reperfusion) à travers le tissu ischémié dans les plus brefs délais, cependant cette procédure s’accompagne de lésions supplémentaires dont les mécanismes ne sont pas totalement connus. Notre laboratoire a observé que la reperfusion du myocarde s’accompagne d’une accumulation de cholestérol et d’oxystérols dans les mitochondries qui sont impliquées dans l’apparition de ces lésions. L’objectif de ce projet de thèse a donc été d’identifier les mécanismes responsables de cette accumulation. L’utilisation de stratégies cardioprotectrices (statines, exercice physique, ligand de la protéine translocatrice (TSPO)), visant à réduire la concentration cellulaire ou mitochondriale de cholestérol ou le stress oxydant, a tout d’abord permis de mettre en évidence une relation entre l’effet cardioprotecteur et l’inhibition de l’accumulation des stérols mitochondriaux. Cette relation persiste en présence d’une hypercholestérolémie. Par ailleurs, nous avons montré que l’accumulation mitochondriale de cholestérol et d’oxystérols est due à la translocation de la protéine StAR (Steroidogenic Acute Regulatory protein) du cytosol à la mitochondrie dans les premières minutes de la reperfusion et que ce phénomène est modulé par le TSPO. L’inhibition de l’expression mitochondriale de la protéine StAR pourrait représenter une stratégie intéressante afin de protéger le myocarde ischémié de la reperfusion et ce notamment en cas d’hypercholestérolémie. / Myocardial infarction represents a serious public health issue which requires the restoration of the blood flow (reperfusion) in the ischemic tissue as soon as possible; however cardiac reperfusion also induces additional injuries whose mechanisms are not completely established. Our laboratory showed that myocardial infarction induces the accumulation of cholesterol and oxysterols in the mitochondria which are involved in the induction of reperfusion injury. The objective of this thesis project was to identify the mechanisms responsible for this accumulation. The use of cardioprotective strategies (statin, physical exercise, translocator protein (TSPO) ligand), aiming at reducing the cellular and mitochondrial cholesterol concentrations or the oxidative stress, showed the relation between the cardioprotective effect and the inhibition of the mitochondrial sterol accumulation. This relation persists in hypercholesterolemic animals. Furthermore, we showed that the mitochondrial cholesterol and oxysterol accumulation is caused by the translocation of StAR (Steroidogenic Acute Regulatory protein) from cytosol to mitochondria during the first minutes of the reperfusion and this phenomenon is regulated by the TSPO. The inhibition of the mitochondrial expression of StAR could be an interesting approach in order to protect the ischemic myocardium from reperfusion injury, especially in a hypercholesterolemic context.

La modélisation de maladies métaboliques hépatiques et les approches de thérapie cellulaire nécessitent de disposer d’une source fiable et illimitée d’hépatocytes. Grâce à leurs propriétés spécifiques, les cellules souches pluripotentes peuvent représenter une telle source. Nous avons tout d’abord mis au point une approche originale pour différencier une lignée de cellules souches embryonnaires humaines européenne, générée en conditions GMP-compatibles, en hépatocytes fonctionnels in vitro et in vivo après transplantation dans un modèle murin d'insuffisance hépatique aiguë. Nous avons ensuite utilisé les cellules souches pluripotentes induites (iPSC) spécifiques d’un patient homozygote pour une mutation entrainant une absence de récepteur des lipoprotéines de basse densité (RLDL) afin de modéliser l'hypercholestérolémie familiale (HF) in vitro. Nous avons amélioré notre approche pour différencier ces iPSC en hépatocytes plus matures et polarisés car les hépatocytes sont les seules cellules capables de dégrader le cholestérol via la bile. Nous avons montré que ce modèle reproduit la physiopathologie de l'HF et établit la preuve de concept de la correction génétique ciblée par la technologie CRISPR/Cas au locus AAVS1 par la restauration de l’expression, inductible par les statines, et de la fonctionnalité du récepteur. Nous avons également mis en évidence que le RLDL ne semble pas impliqué dans l'entrée du virus de l'hépatite C (VHC) mais plutôt dans les étapes tardives de la morphogénèse virale. Ce modèle pourra désormais servir à l’étude physiopathologique de différents patients HF, au criblage de nouvelles drogues hypocholestérolémiantes et antivirales ainsi qu'à de nouvelles approches thérapeutiques. / Liver metabolic diseases modeling and cell therapy approaches require a a reliable and well-characterized cell source. Due to their specific properties, pluripotent stem cells represent a credible alternative to primary human hepatocytes. Thus, we have defined a new approach to differentiate a European human embryonic stem cell line, generated in GMP-compatible conditions, into hepatocytes that are functional in vitro and in vivo after transplantation into a murine model of acute liver failure. We have then used induced pluripotent stem cells from a homozygous patient with a mutation leading to an absence of the low-density lipoproteins receptor (LDLR) to model familial hypercholesterolemia type IIA (FH) in vitro. As hepatocytes are the only cells able to metabolize cholesterol into bile acids, we have improved our approach to differentiate these iPSC into hepatocytes displaying cell functional organization and polarization. We have shown that our model reproduced FH physiopathology and have also restored, by the genetic targeted correction at the AAVS1 locus using CRISPR/Cas technology and subsequent hepatocyte differentiation, the LDLR expression – inducible by statins - and functionality. Moreover, we have demonstrated that the LDLR does not seem to be involved in hepatitis C virus entry or replication but rather in viral morphogenesis steps. This model will be useful to develop new cholesterol-lowering and antiviral drugs as well as new cell therapy options. Furthermore, it can be applied to similar studies for other liver metabolic disorders.

Les maladies cardiovasculaires (MCV) constituent la première cause de mortalité dans le monde. Des efforts significatifs ont été menés pour améliorer la prévention des MCV et ont abouti à une réduction du taux de mortalité. Cependant, un ralentissement considérable du taux de réduction des MCV a été observé à partir de 2011 malgré les nouvelles avancées thérapeutiques. Ces taux alarmants justifient le besoin de découvrir de nouvelles thérapies afin d’améliorer la prévention des MCV dans la population générale. Des taux élevés de cholestérol total et transporté par les lipoprotéines de basse densité (LDL) sont fortement liés aux MCV athérosclérotiques. Ainsi, les thérapies hypolipémiantes sont les thérapies les plus utilisées pour prévenir les MCV. Nos résultats antérieurs ont identifié Golgi glycoprotein 1 (GLG1) comme étant une nouvelle protéine impliquée dans le métabolisme lipidique. Par conséquent, notre étude actuelle vise à démontrer l'effet de GLG1 sur le développement de l'athérosclérose. Pour étudier cet effet, nous avons réduit l'expression de GLG1 (silençage génique ou knockdown) dans le foie de souris hypercholestérolémiques Apoe-/- en utilisant un virus adéno-associé de type 8 (AAV8) véhiculant un petit ARN en épingle à cheveux (shRNA) ciblant GLG1. Deux semaines post-injection, les souris ont été nourries par un régime occidental pendant 12 semaines. L'étude a révélé que le knockdown de GLG1 réduit significativement les taux plasmatiques de cholestérol total, de lipoprotéines de très basse densité (VLDL), de LDL et diminue les lésions athérosclérotiques au niveau du sinus aortique. Cependant, nos résultats ont démontré que le knockdown de GLG1 à l’aide du système AAV8 n'était pas stable pendant toute l'étude, le rendant inefficace au-delà de 2 mois. En résumé, nos résultats montrent que le knockdown de GLG1 réduit les taux de cholestérol plasmatique ainsi que la progression de l'athérosclérose chez les souris Apoe-/-. Cette réduction s'est produite en dépit de la perte progressive du knockdown de GLG1 et est probablement liée à la réduction de la sécrétion d'apolipoprotéines B100. Ces résultats montrent que GLG1 est une cible thérapeutique prometteuse pour abaisser les taux de cholestérol plasmatique, en particulier les VLDL et LDL, et prévenir le développement de l'athérosclérose. / Cardiovascular diseases (CVD) are the leading cause of death worldwide. Significant efforts have been made to prevent CVD and have resulted in a reduced mortality rate. However, a considerable slowdown in the reduction rate of CVD has been observed starting in 2011 despite new therapeutic advances. These alarming rates justify the need to discover new therapies to improve the prevention of CVD in the general population. High levels of total cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) are strongly linked to atherosclerotic cardiovascular diseases. Thus, lipid-lowering therapies are the most used therapies to prevent CVDs. Our previous study identified Golgi glycoprotein 1 (GLG1) as a new protein involved in lipid metabolism. Therefore, our current study aims to demonstrate the effect of GLG1 on the development of atherosclerosis. To study the effect of GLG1 on atherosclerosis, we reduced GLG1 expression in hypercholesterolemic Apoe-/- mice livers using an adeno-associated virus coding for a short hairpin RNA (shRNA) targeting GLG1 then 2 weeks post-injection mice were fed a Western diet for 12 weeks. The study revealed that GLG1 knockdown significantly reduced plasma total cholesterol levels, especially very low-density lipoprotein (VLDL)- and LDL-C, and atherosclerotic lesions in the aortic root. However, our results showed that AAV-mediated GLG1 knockdown was not stable during the entire study, making it ineffective in lowering plasma cholesterol levels beyond 2 months. In summary, our results show that lowering GLG1 expression reduces plasma cholesterol levels as well as atherosclerosis progression in Apoe-/- mice. Remarkably, the reduction in atherosclerosis occurred in spite of the gradual loss of GLG1 AAV-mediated knockdown and is likely related to the reduced apolipoptotein B100 secretion. These findings demonstrate that GLG1 is a promising therapeutic target for lowering plasma cholesterol levels, particularly VLDL- and LDL-C, and preventing atherosclerosis development.

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Cette maitrise a été fait en co-direction : Jean-Marc Lavoie (UdeM) et David St-Pierre (UQAM). / Mise en contexte : La présente étude a pour but de tester l’hypothèse selon laquelle l’accumulation excessive de lipides au foie perturbe le métabolisme du cholestérol. La stéatose hépatique perturberait ainsi principalement les voies métaboliques qui impliquent les récepteurs de LDL au foie. Méthodologie: Des rats Wistar (n/groupe = 10) ont été soumis soit à une diète standard (SD), une diète enrichie en lipides (HFD : High Fat Diet) ou à une diète occidentale (WD : Western Diet) pour une durée de 2 ou 6 semaines. Au niveau de la composition des diètes, 60% de l’apport calorique de la diète enrichie en lipides provient des lipides tandis que la diète occidentale est composée à 40% de lipides et 35% de sucrose dont 17,5% de fructose. Résultats: Comparativement aux animaux traités pendant 2 semaines, le poids des tissus adipeux était environ trois fois plus élevé (~ 20 vs 7 g) chez les animaux soumis à 6 semaines de diètes obésogènes. Une augmentation significative du gain de poids (~ 40g) a été observée uniquement après 6 semaines chez les groupes soumis à la HFD ou la WD (P < 0.01). Comparativement aux animaux soumis à la diète conventionnelle, les niveaux de triglycérides (TG) hépatiques étaient significativement supérieurs chez les rats nourris avec la HFD et WD (P < 0.01) et ce, indépendamment de la durée du traitement. Après deux semaines, des concentrations de TG hépatiques significativement plus élevées (P < 0.05) ont été observés chez les animaux avec la WD comparativement à celles des rats avec la HFD. Des niveaux de cholestérol plasmatiques significativement plus élevés (P < 0.05) ont été mesurés chez les animaux avec la WD par rapport à la SD et la HFD et ce indépendamment de la durée. Après 2 et 6 semaines de diètes, l’expression génique au foie de LDL-R, PCSK9 et SREBP2, qui sont impliqués dans la captation des LDL-cholestérol, a significativement diminué chez les animaux soumis à la WD comparativement à ceux nourris avec la diète SD ou HFD (P < 0.01). De la même manière, des niveaux d’ARNm de LRP1 et ACAT2 significativement diminués (P < 0.01) ont été mesurés chez les animaux nourris avec WD comparativement ceux du groupe SD. L’expression de l’HMGCoAR, l’enzyme limitante impliquée dans la régulation de la synthèse endogène de cholestérol, a été significativement 6 diminuée chez les animaux soumis à la WD comparativement à ceux traités avec la SD ou la HFD après 2 (P < 0.001) et 6 semaines (P < 0.05). Dû au fait que la diète soit enrichie en sucrose et conséquemment en fructose, la WD a fortement favorisé l’expression de ChREBP et ACC, deux régulateurs majeurs dans la voie de la lipogenèse de novo. Conclusion: Ces résultats suggèrent que la diète de type occidentale augmenterait les niveaux de TG en favorisant simultanément la captation exogène de lipides ainsi que leur production endogène par l’activation de la lipogenèse de novo. L’altération de la voie de la captation du cholestérol par les LDL-R favoriserait une augmentation rapide des taux plasmatiques de cholestérol. / Background: The present study was designed to test the hypothesis that excessive fat accumulations impair cholesterol metabolism mainly through alterations in the LDL-receptor (LDL-R) pathway in liver. Method: Rats were either submitted to standard (SD), high fat (HFD; 60% kcal) or western (WD; 40% fat + 35% sucrose (17.5% fructose)) diets for 2 or 6 weeks. Results: Weight gain (~ 40g) was observed only following 6 weeks of the obesogenic diets (P < 0.01). Compared to the 2-week treatment, obesogenic diets tripled fat pad weight (~ 20 vs 7 g) after 6 weeks. Hepatic triglyceride (TG) levels were greater in response to both the WD and HFD compared to the SD (P < 0.01) at 2 and 6 weeks and their concentrations were greater (P < 0.05) in WD than HFD at 2 weeks. Plasma cholesterol levels were higher (P < 0.05) in animals submitted to WD compare to SD and HFD. After 2 and 6 weeks, liver expression of LDL-R, PCSK9 and SREBP2, involved in LDL-cholesterol uptake, was lower in animals submitted to WD than in others treated with HFD or SD (P < 0.01). Similarly, LRP1 and ACAT2 mRNA levels were lower (P < 0.01) among WD compared to SD-fed rats. Expression of the gene coding the main regulator of endogenous cholesterol synthesis, HMGCoAR was reduced in response to WD compared to SD and HFD at 2 (P < 0.001) and 6 (P < 0.05) weeks. Being enriched in fructose, the WD strongly promoted the expression of ChREBP and ACC, two key regulators of de novo lipogenesis. Conclusion: These results show that the WD promptly increased TG levels in the liver by potentiating dietary fat storage and de novo lipogenesis. This effect impaired hepatic cholesterol uptake via the LDL-R axis and promoted a rapid increase in plasma cholesterol levels.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / L'objectif de notre travail est de vérifier l'effet de la réduction du cholestérol sérique sur la mortalité totale dans les études impliquant des diètes ou des inhibiteurs de la HMG-CoA réductase (statines) comme moyens de traitement hypocholestérolémiants, et de traduire cet effet en termes actuariels afin de comparer la mortalité dans ces études avec la mortalité attendue dans la population générale donnée par les tables de mortalité. La méthodologie employée sera décrite avant la revue de la littérature. J Nous avons utilisé les données de trois études de population connues, impliquant des inhibiteurs de la HMG-CoA réductase (4S ou Scandinavian Simvastatin Survival Study, CARE ou Cholesterol And Reçurent Events , WOSCOPS ou West Of Scotland Coronary Prevention Study) et de quatre études impliquant la diète (LRC-CPPT ou Lipid Research Clinic Coronary Primary Prevention Trial, MRFIT ou Multiple Risk Factor Intervention Trial, ODHS ou Oslo Diet Heart Study et LDHS ouLyon Diet Heart Study) pour déterminer l'impact des interventions par la diète ou par prescription des inhibiteurs de la HMG-CoA réductase sur la survie. La méthode actuarielle employée permettra de comparer la mortalité observée dans le groupe placebo et dans le groupe sous intervention à la mortalité prévue (attendue) donnée par les tables de mortalité. Cette méthodologie permettra d'une part de comparer l'espérance de vie du groupe placebo dans tes grandes études de population, avec les données actuarielles. D'autre part, ces données, présentées sur une base actuarielle, permettront de mieux préciser le risque associé à l'hyperlipémie, basé sur des études récentes de population. En prévention primaire: les inhibiteurs de la HMG-CoA réductase réduisent les niveaux de cholestérol élevés et suppriment la mortalité excessive qui leur est reliée (étude WOSCOPS). En cas de multiples facteurs de risque, ta mortalité est comparable à celle des coronariens, mais l'impact des mesures de correction des facteurs de risque sur l'espérance de vie reste modeste (MRFIT). En prévention secondaire, les statines réduisent de presque de moitié le risque de mortalité en cas de cholestérol sérique élevé (étude 4S), cependant cet impact est plus modeste en cas de cholestérolémie normale (étude CARE). Parmi les mesures diététiques, seule la diète méditerranéenne a un effet très marqué en rendant le risque de mortalité chez le coronarien comparable à la population normale (Lyon diet heart study). Notre travail est présenté sous forme de deux articles devant être soumis à la publication dans la revue American Journal Of Insurance Medicine et dans Canadian Dietetic Association Journal. Les deux articles sont précédés d'une revue des principales études épidémiologiques et cliniques sur la relation entre le niveau de cholestérol sérique et la mortalité par maladie coronarienne. Le premier article concerne l'analyse de mortalité dans les études utilisant les diètes, en prévention primaire (MRFIT, LRC-CPPT) et en prévention secondaire (ODHS, LDHS), le second concerne des études impliquant les statines, en prévention primaire (WOSCOPS) et en prévention secondaire (CARE, 4S). Chacun des deux articles comprend une introduction, une analyse des données, les résultats, leur discussion, une conclusion et les références bibliographiques relatives soit à l'intervention par la diète soit par les statines. Une conclusion commune aux deux volets est faite à la fin de cette étude.

La leucémie myéloïde aiguë (LMA) est l’une des formes de cancer le plus génétiquement hétérogène avec un faible taux de survie globale sur 5 ans de 21 % 1. En effet, les traitements standards sont peu efficaces pour les patients plus âgés, ceux présentant des comorbidités, ceux en rechutes ou pour les cas résistants. Bien que notre compréhension génétique de la LMA ait progressé ces dernières années, les traitements ont peu évolué et le taux de survie reste toujours faible chez les patients. À la suite d’un criblage de plus de 10 000 composés sur 56 échantillons primaires de LMA, nous avons regroupé des composés actifs contre la LMA à l’aide d’une nouvelle approche développée par notre groupe, nommée Compound Correlation Cluster (CCC) 2. L’hypothèse à l’origine de cette méthode de regroupement est que les composés d’un même CCC agissent sur les mêmes cibles moléculaires. Dans le présent mémoire, nous caractérisons une nouvelle petite molécule issue d’un de ces CCC, le BMS-249 du CCC88, un potentiel agent thérapeutique prometteur ciblant les sous-types de LMA à mauvais pronostic clinique. En effet, nous avons démontré que les spécimens de LMA TP53 mutés, à caryotype complexe, ou à risque défavorable, sont plus sensibles au BMS-249. Grâce à un criblage CRISPR/Cas9 sur l’ensemble du génome humain, nous avons déterminé que les gènes importants de la voie moléculaire du mévalonate et du cholestérol étaient impliqués dans son mécanisme d’action. Par des études de synergie et de quantification des lipides, nos résultats montrent que le BMS-249 impacte la voie métabolique du cholestérol dans des modèles de cellules leucémiques. De manière intéressante, des études récentes sur les statines ont montré que le métabolisme du cholestérol est une cible thérapeutique d’intérêt en LMA 3, et l’effet du BMS-249 sur cette voie démontre effectivement qu’elle est cruciale pour la survie des cellules cancéreuses. Dans l’avenir, de plus amples études sur la relation entre la structure et l’activité du BMS-249, à des fins d’optimisation et d’identification directe de la cible moléculaire, seront grandement pertinentes. Globalement, nos résultats ont démontré que l’approche par CCC permet de rapidement trouver des voies moléculaires importantes pouvant être ciblées pour le développement de nouveaux agents thérapeutiques contre la LMA. / Acute myeloid leukemia (AML) is one of the most genetically heterogeneous forms of cancer with a low 5-year overall survival rate of 21% (1). Indeed, standard treatments are not very effective for older patients, those with comorbidities, those in relapse or for drug resistant cases. Although our genetic understanding of AML has progressed in recent years, treatments have slowly evolved, and the survival rate remains low among patients. Following a screening of more than 10,000 compounds on 56 primary AML samples, we clustered compounds active against AML using a novel approach developed by our group, named Compound Correlation Cluster (CCC) (2). The assumption behind this clustering method is that compounds of the same CCC act on the same molecular targets. In this thesis, we characterize a new small molecule derived from one of these CCCs, the BMS-249 of CCC88, a potential promising therapeutic agent targeting AML subtypes with poor clinical outcomes. Indeed, we demonstrated that specimens of AML TP53 mutated, with a complex karyotype, or at unfavorable risk are more sensitive to BMS-249. Through a human genome-wide CRISPR/Cas9 screen, we determined that important genes of the mevalonate and cholesterol molecular pathway are involved in its mechanism of action. Through synergy and lipid quantification studies, our results show that BMS-249 impacts the cholesterol metabolic pathway in leukemic cell models. Interestingly, recent studies on statins have shown that cholesterol metabolism is a therapeutic target of interest in AML (3), and the effect of BMS- 249 on this pathway effectively demonstrates that it is crucial for cancer cell survival. In the future, further studies on the relationship between the structure and activity of BMS-249, for the purpose of optimization and direct identification of the molecular target, will be highly relevant. Overall, our results demonstrated that the CCC approach allows to quickly find molecular pathways that can be targeted for new therapeutic agents against AML.