La chirurgie informatisée est une science nouvelle dont le but est de croiser la chirurgie avec les sciences de l’informatique afin d’aboutir à des améliorations significatives dans les deux domaines. Avec l’évolution des nouvelles techniques chirurgicales, une collaboration étroite entre chirurgiens et chercheurs est devenue à la fois inévitable et essentielle à l’optimisation des soins chirurgicaux. L’utilisation de modèles mathématiques est la pierre angulaire de ce nouveau domaine. Cette thèse démontre comment une approche systématique d’un problème clinique nous a amenés à répondre à des questions ouvertes dans le domaine chirurgical en utilisant des modèles mathématiques à grande échelle. De manière générale, notre approche inclut (i) une vision générale du problème, (ii) le ciblage du/des système(s) physiologique(s) à étudier pour y répondre, et (iii) un effort de modélisation mathématique, qui a toujours été poussé par la recherche d’un compromis entre complexité du système étudié et réalité physiologique. Nous avons consacré la première partie de cette thèse à l’optimisation des conditions limites à appliquer à un bio-réacteur utilisé pour démultiplier le tissu pulmonaire provenant d’un donneur. Un modèle géométrique de l’arbre trachéo-bronchique couplé à un modèle de dépôt de soluté nous a permis de déterminer l’ensemble des pressions à appliquer aux pompes servant le bio-réacteur afin d’obtenir une distribution optimale des nutriments à travers les cultures de tissus. Nous avons consacré la seconde partie de cette thèse au problème de resténose des greffes de veines utilisées pour contourner une occlusion artérielle. Nous avons reproduit l’apparition de resténose grâce à plusieurs modèles mathématiques qui permettent d’étudier les preuves cliniques et de tester des hypothèses cliniques avec un niveau croissant de complexité et de précision. Pour finir, nous avons développé un cadre de travail robuste pour tester les effets des thérapies géniques afin de limiter la resténose. Une découverte intéressante a été de constater qu’en contrôlant un groupe de gènes spécifique, la perméabilité à la lumière double après un mois de suivi. Grace aux résultats obtenus, nous avons démontré que la modélisation mathématique peut servir de puissant outil pour l’innovation chirurgicale. / Computational surgery is a new science that aims to intersect surgery and computational sciences in order to bring significant improvements in both fields. With the evolution of new surgical techniques, a close collaboration between surgeons and computational scientists became unavoidable and also essential to optimize surgical care. A large usage of mathematical models is the cornerstone in this new field. The present thesis shows how a systematic approach to a clinical problem brought us to answer open questions in the field of surgery by using mathematical models on a large scale. In general, our approach includes (i) an overview of the problem, (ii) the individuation of which physiological system/s is/are to be studied to address the question, and (iii) a mathematical modeling effort, which has been always driven by the pursue of a compromise between system complexity and closeness to the physiological reality. In the first part, we focused on the optimization of the boundary conditions to be applied to a bioreactor used to re-populate lung tissue from donor. A geometrical model of tracheobronchial tree combined with a solute deposition model allowed us to retrieve the set of pressures to be applied to the pumps serving the bioreactor in order to reach an optimal distribution of nourishment across the lung scaffold. In the second part, we focused on the issue of post-surgical restenosis of vein grafts used to bypass arterial occlusions. We replicated the event of restenosis with several mathematical models that allow us to study the clinical evidences and to test hypothesis with an escalating level of complexity and accuracy. Finally, we developed a solid framework to test the effect of gene therapies aimed to limit the restenosis. Interestingly, we found that by controlling a specific group of genes, the lumen patency is double after a month of follow-up. With the results achieved, we proved how mathematical modeling can be used as a powerful tool for surgical innovation.

Il est avéré que les signaux de pléthysmographie par inductance comportent des composantes cardiaques et respiratoires pouvant présenter un intérêt pour un suivi physiologique. Cette technique est largement utilisée chez l’homme et chez les mammifères de taille moyenne, mais n’a jamais été mise en œuvre chez les petits rongeurs de laboratoire comme le rat. Cette thèse vise à apporter la preuve analytique et expérimentale (TRL3) d’une application cardiaque de la pléthysmographie cardiorespiratoire par inductance (PCRI) fondée sur le concept amont de « bague aortique virtuelle » (BAOV). La BAOV permet de mettre en œuvre une mesure externe des débits aortiques « instantanés » à l’aide de la PCRI en lieu et place d’un instrument positionné autour du vaisseau lui-même.La thèse a débuté par une phase de spécification et de conception guidée par l’interdépendance entre la physiologie et les contraintes instrumentales. Les performances métrologiques à atteindre sont dictées par un saut d’échelle entre l’homme et le rat. Le développement d’une chaine de mesure optimisée a permis de repousser les limites des systèmes existants en rendant possible la mesure de variations de volumes de quelques microlitres. En parallèle, l’identification de critères de validation, de méthodes de référence et la mise au point de protocoles expérimentaux ont conduit à la définition d’une stratégie de validation de l’instrument de mesure développé et du concept de BAOV.À l’issue de ces trois années, un système de PCRI à ultra-haute résolution a été mis au point. Après calibration, l’exactitude sur les mesures de variations de section est de 5 % sur un banc de test micrométrique. L’interchangeabilité de la mesure des variations de volume du thorax sur la gamme physiologique a été évaluée par rapport à une mesure pneumotachographique sur 9 animaux anesthésiés. Les limites d’agrément obtenues sont inférieures à 20 %. L’induction d’un challenge hémodynamique sur 11 animaux anesthésiés dont le débit aortique est mesuré en parallèle avec la PCRI et une bague de débit ultrasonique placée au niveau sous-diaphragmatique démontre l’équivalence entre les deux systèmes. Par ailleurs, la grande similitude entre les signaux de débits des deux méthodes valide le concept de bague aortique virtuelle proposé / It is recognized that inductive plethysmographic signals contain cardiac and respiratory components, which can be of interest for physiological monitoring. This technology is widely used in humans and medium mammals, but it has never been implemented in small laboratory rodents. This PhD aims to provide the analytic and experimental proof (TRL3) of a cardiac application of the cardio-respiratory inductive plethysmography (CRIP), based on the upstream concept of an “virtual aortic probe” (VAP). The VAP allows to realize an extern measure of “instantaneous” aortic flows thanks to CRIP instead of an instrument located directly around the vessel.The PhD starts with a phase of specification and conception driven by the interdependency between physiology and instrumental constraints. The expected metrological performances are established by a scale jumping between man and rat. The development of an optimized acquisition line has enabled to stretch the limits of existing systems; it allows to measure volume variations of a few microliters. At the same time, validation criteria and reference methods have been identified and experimental protocols have been specified in order to define the validation strategy of the developed instrument and VAP concept.At the end of these 3 years, an ultra-high resolution CRIP system has been developed. After calibration, the accuracy on the section variation measurements is 5% on a micrometric test-bench. The interchangeability of the thorax volume variation measure on a physiological range has been evaluated by comparison with a pneumotachographic measure on 9 anesthetized animals and the limits of agreement are lower than 20%. A hemodynamic challenge has been induced on 11 anesthetized animals, and the aortic flow has been simultaneously measured by CRIP and with an ultrasonic flow probe at under diaphragm level. This demonstrates the equivalence between both systems. And the high similarity between flow signals from both methods validates the proposed concept of virtual aortic probe

La première partie de ce travail vise à étudier les effets de la présence vocale maternelle, chant et la parole, sur l'état clinique de l'enfant prématuré, évalué en termes de paramètres physiologiques (fréquence cardiaque, oxygénation du sang et événements critiques) et sur son état comportemental. Dans cette partie on observe donc la mère comme sujet actif et stimulant, par rapport à un bébé prématuré qui, à travers des indices comportementaux et physiologiques, montre bénéficier de la stimulation directe de la voix de la mère. La comparaison des périodes avec et sans stimulation vocale maternelle révèle un plus haut niveau de saturation en oxygène et la fréquence cardiaque et significativement moins d'événements critiques négatives (p <0,0001) lorsque la mère parle et chante. Une connexion renouvelé à la voix de la mère peut être une expérience importante et significative pour les enfants prématurés. L'exposition à la parole et au chant de la mère montre des effets bénéfiques précoces importantes sur l'état physiologique du bébé, tels que les niveaux de saturation en oxygène, le nombre d'événements critiques et la prévalence de l'état d'alerte calme. Ces résultats ont des implications pour les interventions en USIN, encourageant l'interaction maternelle avec leurs nouveau-nés prématurés médicalement stables.La deuxième partie inverse le point de vue, visant à évaluer les effets du comportement de l'enfant sur la mère qui chante et parle: on évalue la capacité de l'enfant à être un partenaire actif dans ces première proto-interactions en vis à vis. On analyse en termes acoustiques les effets du comportement du nouveau-né sur la voix maternelle directe. La voix de la mère présente des caractéristiques spécifiques en termes de minimum de fréquence fondamentale (F0min) pendant les 5 secondes qui précèdent les réactions positives des nouveau-nés. Les mères ont élevé la hauteur de leur voix en présence d'un comportement positif de l'enfant, en particulier dans la communication parlée. En outre, la variance de la F0 (F0sd), augmente en particulier dans la langue maternelle, lorsque l'enfant ouvre les yeux. Ces résultats suggèrent que les comportements positifs des prématurés nés hospitalisés, dans le contexte des interactions, peuvent évoquer, dans les mères des formes précoces de attachement, mesurée par l'augmentation des caractéristiques du parler-bébé. En particulier, le F0min a un rôle crucial pour détecter la réactivité émotionnelle de la mère au cours des interactions vocales. Dans la dernière partie, enfin, on analyse dans le détail quelques épisodes de régulation réciproque dans la dyade mère-enfant: une hypothèse hasardeuse. Il s’agit de trouver, dans une relation dyadique profondément compromise, les traces de syntonisations affectives, des imitations amodales, des épisodes d’ajustement mutuel, de désengagements suite aux stimulations excessives. Nous avons analysé trois situations différentes dans lesquelles les mères et les nouveau-nés prématurés interagissent. Les trois séquences présentent (a) un cas de imitation intermodale, où la mère accompagne par la voix et du visage imitation changement postural du nouveau-né; (b) une séquence interactive dans laquelle on peut identifier un moment d’échange du regard entre les deux partenaires, qui est interrompue et réglementé par le bébé prématuré. La troisième microanalyse (c) vise à montrer les caractéristiques acoustiques d'une interaction vocale entre l’adulte (père et mère) et le nouveau-né prématuré. / This thesis investigated the effects, the responsiveness, the characteristics of maternal voice speaking and singing to preterm infants in NICU.In Study 1 we investigated the effects of live maternal speaking and singing on physiological parameters of preterm infants in the NICU and to test the hypothesis that vocal stimulation can have differential effects on preterm infants at a behavioural level.Methods: Eighteen mothers spoke and sang to their medically stable preterm infants in their incubators over 6 days, between 1 and 2 pm. Heart rate (HR), oxygen saturation (OxSat), number of critical events (hypoxemia, bradycardia and apnoea) and change in behavioural state were measured.Results: Comparisons of periods with and without maternal vocal stimulation revealed significantly greater oxygen saturation level and heart rate and significantly fewer negative critical events (p < 0.0001) when the mother was speaking and singing. Unexpected findings were the comparable effects of maternal talk and singing on infant physiological parameters and the differential ones on infant behavioural state.Conclusion: A renewed connection to the mother’s voice can be an important and significant experience for preterm infants. Exposure to maternal speech and singing shows significant early beneficial effects on physiological state, such as oxygen saturation levels, number of critical events and prevalence of calm alert state. These findings have implications for NICU interventions, encouraging maternal interaction with their medically stable preterm infants. In Study 2 we aimed (1) to examine qualitative change in maternal infant-directed singing and speaking, prior to a positive behaviour display by the preterm infants (i.e. eye opening and lip-corner raising), (2) to analyse the effects of the two behaviours on concomitant acoustic characteristics of maternal infant-directed vocal communication (IDVC), (3) to determine whether changes in maternal voice quality persist after the infant’s positive behavioural display.Methods: Participants included 10 mothers who were asked, on different occasions, to speak and sing to their medically stable infants in incubators, 128 vocalization extracts were examined. Results: The maternal voice shows specific characteristics in terms of fundamental frequency minimum (F0min) during the 5 seconds before the positive reactions of newborns. Mothers raised their pitch in presence of infant’s positive behaviour, especially during the speaking stimulation, reinforcing the higher pitched ID speech. Moreover, the variance of the F0 (F0sd), increases in particular in the maternal speaking, when the infant opens the eyes. Conclusions: These findings suggest that the preterm hospitalized infants’ positive displays, in the context of interactions, can evoke in mothers early forms of attachment, measured by the increase of the characteristics of Infant Directed Speech. In particular the F0min has a crucial role for detecting maternal emotional responsiveness in contingent vocal interactions. In the third part we aimed to analyse, with qualitative methods, the interaction between mothers and preterm infants. We will analyse three different situations in which mothers and preterm infants interact. The three sequences will present (a) a case of intermodal imitation, where the mother accompanies through voice and facial imitation postural change of the newborn; (b) an interactive sequence in which we can identify a moment of eye contact between the two partners, which is interrupted and regulated by the premature baby. The third microanalysis (c) aims to show the acoustical features of a vocal interaction bertween adults (mother and father) and their preterm infants.

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Notre recherche doctorale se propose d’analyser la mise en place de la Gestion Prévisionnelle des Emplois et des Compétences (GPEC) dans le cadre d’un regroupement de cliniques privées appartenant à un même opérateur de santé. Organisée en trois temps, notre thèse vise à se démarquer de l’approche fonctionnaliste qui domine les écrits sur la GPEC en Sciences de Gestion et qui traite principalement du contenu de la démarche. Elle tente, en ce sens, d’ouvrir la « boîte noire » que constitue la GPEC à l’aune de la dimension humaine et du processus de construction. Dans un premier temps, nous mobilisons l’approche contextualiste de Pettigrew (1985, 1987, 1990) qui rend compte des interrelations entre trois grandes dimensions : un contenu de changement, le contexte interne et externe dans lequel il se développe et le processus de son déploiement. Ce cadre d’étude contextualiste initial ne suffit pas à lui-seul pour étudier un phénomène. Dès lors, nous proposons de le faire évoluer par l’introduction de variables explicatives dans ses trois dimensions. Cette modélisation systémique particulière est réalisée dans une logique abductive alternant des allers et retours entre les observations théoriques et les observations réalisées sur le terrain d’étude mobilisé, CAPIO BAYONNE. Dans un second temps, nous mettons à l’épreuve notre modèle contextualiste de recherche sur le terrain d’étude en question. La déclinaison empirique obtenue révèle de nombreux enseignements qui inscrivent la GPEC dans une vision multi-paradigmatique et intégrée combinant l’approche contingente, l’approche incrémentale et l’approche fonctionnaliste. Enfin, dans un troisième et dernier temps, la recherche cherche à établir, à partir de notre modèle contextualiste et de ses enseignements issus du terrain, un mode de gestion « générique » de GPEC pour les managers qui souhaitent se doter d’une telle démarche dans le cadre d’un regroupement de cliniques privées. / This doctoral research work proposes to analyse the implementation of Provisional Management of Employment and Skills practices (“GPEC” in French) within the framework of a regrouping of several private French clinics belonging to a common health care provider. Our thesis is organised in three parts, and aims to distinguish itself from the functionalist approach which currently dominates the literature on “GPEC” in Management Sciences and which limits itself mainly to studying the content of the approach. We thereby try to continue the work of opening up the "black box" of the “GPEC” in terms of the human dimension and the construction process involved. Firstly, we mobilise Pettigrew's contextualist approach (1985, 1987, 1990), which describes the interrelationships between three major dimensions : a content of change, the internal and external context in which this develops, and its deployment process. This initial contextualist framework is not in itself sufficient for studying a phenomenon.We therefore propose to further develop it by introducing explanatory variables into each of its three dimensions. This specific systemic modeling is performed using abductive logic to frequently alternate between the theoretical findings on the one hand and the observations conducted on the study site, CAPIO BAYONNE, on the other. Secondly, we test our contextualist research model on the study site in question. The empirical declination thus obtained teaches many lessons which set the “GPEC” in a multi-paradigm, integrated view of things, combining the contingency approach, the incremental approach and the functionalist approach. Finally, in a third and final part, our research seeks to establish, on the basis of our contextualist model and the lessons learnt from the field, a "generic" GPEC management mode for managers who wish to develop such an approach as part of a regrouping of private clinics.

Les malformations artérioveineuses (MAV) cérébrales sont une pathologie rare et hétérogène dont l’imagerie est complexe du fait de leur caractère dynamique et la prise en charge controversée notamment du fait des risques liés aux traitements proposés.La première partie de cette thèse porte sur l’imagerie des MAVs, axée sur une nouvelle technique, l’angiographie en 4 dimensions. Initialement, nous avons étudié sa faisabilité et validé cette technique en la comparant à l’angiographie cérébrale conventionnelle. Puis nous l’avons comparé à une autre modalité dynamique, l’angiographie par résonance magnétique en 4 dimensions, dans l’analyse des caractéristiques angio-architecturales des MAVs. Enfin, nous avons utilisé cette technique comme aide au planning pré et peropératoire dans la chirurgie des micro-MAVs.La seconde partie de cette thèse porte sur la prise en charge des patients porteurs d’une MAV dans le cadre d’études cliniques. Face à l’absence de consensus et aux hétérogénéités des pratiques sur la prise en charge de cette pathologie, la réflexion de ce travail a été conduite en plusieurs temps : un état des lieux basé sur une revue systématique des critiques faites à un essai randomisé sur les MAVs non rompues ; puis la conception d’une nouvelle étude pragmatique en soins courant, randomisée et intégrant le jugement clinique du praticien et de l’équipe multidisciplinaire ; l’évaluation de l’applicabilité de cette conception aux différentes pratiques via l’interrogation des praticiens par questionnaires ; la mise en place de cette étude multicentrique internationale TOBAS (Treatment of Brain Arteriovenous Malformation) ; et enfin, l’analyse des résultats de la phase pilote montrant la faisabilité de l’étude. / Brain arteriovenous malformations (AVMs) are a rare and heterogeneous pathology. Imaging anAVM is complex because of their temporal dynamic feature. The management is controversial in particular due to the risks associated with the proposed treatments.The first part of this work is about imaging AVMs. We focused on a new technique, 4-Dimensional digital substraction angiography (4D DSA). Initially, we studied its feasibility and validated this technique in comparison with conventional cerebral angiography. Then we compared 4D DSA with another dynamic modality, 4-dimensional magnetic resonance angiography (4D MRA), in the analysis of angio-architectural characteristics of AVMs. Finally, we used this technique as a supplementary tool in the pre- and intraoperative planning of micro-AVM surgery.The second part deals with the management of AVMs patients in clinical studies. Given the lack of consensus, and the heterogeneity of practices in the management of this pathology, the conduct of this work was done in several stages: a systematic review and a critical analysis of a randomized trial recently published on unruptured brain AVMs; the design of a new pragmatic randomized trial incorporating the clinical judgment of the multidisciplinary team, the evaluation of the applicability of this design to the different practices using questionnaires; the implementation of this international multi-center study called TOBAS (Treatment of Brain Arteriovenous Malformation); and finally, the analysis of the pilot phase of the study.

Dans l’approche expérimentale de l’immunothérapie des tumeurs solides, les modèles murins sont utilisés pour des raisons de rapidité et de reproductibilité. Le plus souvent, les modèles tumoraux murins sont ectopiques ce qui constitue un modèle artificiel qui ne reflète qu’une partie de la réalité biologique de tumeurs provenant de diverses origines.Mon projet de thèse a consisté à mettre au point de nouveaux modèles pré-cliniques murins permettant de mieux mimer les situations pathologiques des tumeurs solides chez l’homme. Pour cela, je me suis notamment intéressée à un modèle orthotopique de cancer du rein (implantation de cellules RenCa ou RenCa-MUC1 dans la capsule rénale) et à un modèle spontané de cancer du sein (souris MMTV-PyMT). Ces modèles ont ensuite permis l’évaluation de trois différentes approches d’immunothérapie à savoir la thérapie virale oncolytique, la vectorisation d’antigènes tumoraux au moyen d’un vecteur viral ainsi que la thérapie via un anticorps monoclonal. / In experimental approaches to immunotherapy of cancer, mouse tumor models are used for reasons of speed and reproducibility. Ectopic mouse tumor models are the most often used, but they constitute artificial models that reflect only a part of the biological reality of tumors from various origins.The aim of my thesis project was to develop new mouse preclinical tumor models to better mimic the pathological situations of solid tumors in humans. First, I developed an orthotopic model of kidney cancer (subcapsular kidney implantation of a renal carcinoma cell line which either expressed or did not express the human xeno-antigen, MUC1). In addition to this, I also studied a spontaneous model of breast cancer (MMTV-PyMT).These models enabled us to evaluate the efficacy of three different immunotherapy approaches namely oncolytic virus strategy, tumor antigen vectorization by using a viral vector, and monoclonal antibody.

Cette thèse a pour objectif l’identification de nouveaux inhibiteurs de kinase et plus particulièrement de kinases dépendantes de cyclines (CDKs). Des inhibiteurs de CDKs sont en essais cliniques depuis une dizaine d’année. Un faisceau d’informations récentes montre que cette nouvelle classe pharmacologique pourrait prochainement occuper une place prépondérante dans la thérapie antitumorale. L’introduction de cette thèse décrit les principaux inhibiteurs de CDKs en se focalisant sur ceux dont le développement clinique est en cours et sur les structures les plus récemment divulguées (2009 à 2013). Trois molécules avancées en études cliniques s’avèrent intéressantes et s’approchent de la mise sur le marché : la Roscovitine (phase clinique IIb), le Dinaciclib (phase clinique III) et le Palbociclib (phase clinique III). D’un point de vue expérimental, cette thèse se décompose en deux parties principales. La première modulation a consisté à rechercher des nouveaux groupements qui pourraient sur des squelettes déjà connus comme les purines apporter un avantage en ce qui concerne l’activité des produits. Les structures cristallines des complexes inhibiteur-enzymes et notamment celles de Roscovitine-CDK2 et CR8-CDK2 ont guidé la conception des nouvelles molécules. C’est ainsi que sur les structures biaryliques déjà connues, un groupement phénol a été greffé sur l’un des cycles conduisant ainsi à de nouveaux inhibiteurs de kinases. Ces molécules sont plus puissantes que les produits non hydroxylés. L’augmentation de l’activité est particulièrement sensible au niveau de la kinase CDK2 qui est impliquée notamment dans régulation du cycle cellulaire. La seconde partie du travail porte sur la recherche de structures isostères des purines. Ainsi, le squelette thieno[3,2-d]pyrimidines a été développé de novo. Deux types d’intermédiaires produits ont été préparés afin de permettre la diversification des structures. En premier temps la voie de synthèse via l’intermédiaire thiométhyle a été conduite, néanmois cette voie présente certaines limites. Le deuxième intermédiaire trihalogéné a permi d’optimiser la préparation des molécules thieno[3,2-d]pyrimidines. Les évaluations des produits préparés ne sont pas totalement terminées. Ces molécules sont moins puissantes que les purines sur les CDKs mais agissent au niveau d’autres kinases. / In the introduction, the main functions of cyclin dependent kinases are detailed. Whenever it was possible the link with pathologies where these kinases are overexpressed is presented. This is followed by the description of the inhibitors which are actually undergoing clinical testing. Most of these clinical studies are targeting cancer and leukemia. Impressive clinical results have been disclosed for Dinaciclib, Palbociclib and Roscovitine. The synthesis of two series of compounds is then envisioned. The first series of products are purine derivatives bearing a hydroxybiarylmethyl group on the 6 position of the purine scaffold.  Two approaches were compared in the synthesis of the hydroxylbiarylmethylamino group. In both approaches the key step was the orthoformylation of phenols using magnesium chloride as catalyst. The prepared compounds were evaluated against kinases and a tumor cell line. They were found more potent than homologous products without hydroxyls. The second families of products are thieno[3,2-d]pyrimidines. A new general route to these products based on the preparation of 7-bromo-2,4-dichloro-thieno[3,2-d]pyrimidine which can allow the synthesis of a large diversity of trisubstituted derivatives.

Le cytomégalovirus humain (CMV) appartient à la sous-famille des Betaherpès virus. L’homme est son seul réservoir et il infecte 40 à 90% de la population mondiale. Ce virus, rarement dangereux pour le sujet immunocompétent, représente une réelle menace chez le patient immunodéprimé comme le transplanté d’organe. Après la primo-infection, le CMV diffuse dans tout l’organisme et alterne des phases de latence et de réactivation. Il consacre 20% de son génome à diverses stratégies d’échappement immunitaire.Les objectifs de notre travail sont de décrire dans une première partie 1- la variabilité de six gènes, codant quatre protéines immunomodulatrices (UL18, UL40, UL111a et US3) et deux protéines immunodominantes (IE1 et pp65), dans des souches de CMV directement séquencées à partir de sang total ou du LBA de patients infectés et immunodéprimés, 2- le mécanisme conduisant à cette variabilité 3- la répartition des souches virales dans le sang total et le LBA (compartimentation).La deuxième partie est consacrée à l’expression de la protéine immunomodulatrice pUL40.Nos travaux ont permis de confirmer l’existence d’un polymorphisme notable, supérieur à ce qui est déjà décrit. Des conséquences fonctionnelles pourraient en découler dans les protéines correspondantes. L’étude in silico de la variabilité du CMV met en lumière le rôle clé de la recombinaison comme mécanisme évolutif majeur. Nous n’avons pas mis en évidence de compartimentation des souches virales dans les échantillons analysés.Nos résultats préliminaires indiquent la faisabilité de la sur-expression de la protéine pUL40, permettant ultérieurement de mieux comprendre ses fonctions. / Human Cytomegalovirus (CMV) belongs to the Betaherpesviruses sub-family. Human beings are its sole reservoir and it infects 40 to 90% of the world population. This virus is rarely dangerous for the immunocompetent host, but represents a problematic opportunistic agent in immunocompromised patients, such as transplant recipients. After primary infection, CMV spreads widely in the organism and alternates latency and reactivation phases. CMV dedicates 20% of its genome to various immune escape strategies.Our aims were to describe, in a first part, 1- the variability of six CMV genes, which encode 4 immunomodulatory proteins (UL18, UL40, UL111a and US3) and two immunodominant proteins (IE1 and pp65), after direct amplification and sequencing from whole blood and bronchoalveolar lavages (BAL) taken from infected immune compromised patients, 2- the mechanism responsible for this variability 3- the distribution of CMV strains in whole blood and BAL (compartmentalization).In a second part, we attempted pUL40 expression.Our results confirmed the existence of a noticeable polymorphism, superior to what was previously described. Functional consequences could arise for the corresponding proteins. Our in silico study of CMV variation indicated a key role for recombination as a major evolutionary mechanism. We have observed little CMV compartmentalization among the investigated samples. Our preliminary results indicated pUL40 may be over-expressed, which could allow a better understanding of its functions in a near future.

Des progrès majeurs dans l'espérance et la qualité de vie ont étéenregistrés dans la lutte contre le VIH et le SIDA avec l'introduction des traitementsantirétroviraux combinés. De nos jours, cette thérapie réduit nettementla charge virale après quelques semaines de traitement chez la plupart des patients.Ceci conduit généralement à une reconstitution satisfaisante du nombrede cellules CD4+, mais ce n'est pas toujours le cas. Cette thèse est focaliséesur les patients ayant une réponse immunitaire insuffisante malgré une chargevirale indétectable, après au moins 6 mois de thérapie antirétrovirale combinée.A ce moment, l'Interleukine 7 (une cytokine secrétée par la moelle épinièreet le thymus) est une thérapie prometteuse pour restaurer le système immunitairedans une telle situation. Pendant ce travail de thèse, nous avons contribuéà l'analyse des études INSPIRE 2 & 3, ou 107 patients présentant une faibleréponse immunitaire ont reçu des cycles (3 injections) répétés de r-hIL-7 (Inter-leukine 7 recombinée humaine).Nous avons utilisé des modèles dynamiques basés sur des systèmes d'équationsdifférentielles pour analyser l'effet de la r-hIL-7 exogène sur les cellules CD4+lors des trois études INSPIRE. Un modèle mathématique, avec un modèle àeffets mixtes appliqué sur les paramètres biologiques et un \modèle pour les observations"forment la structure de notre travail. Une estimation par maximumde vraisemblance basée sur une méthode de type Newton est combinée avec uneestimation du maximum a posteriori dans un contexte semi-Bayésien / Fight against HIV and AIDS has shown major improvements inlife expectancy and quality of life of HIV-infected people since the introductionof the cART. Today, viral load dramatically decreases a few weeks after startingantiretroviral therapy, and it becomes undetectable after 6 months for most ofpatients. This usually leads to an adequate reconstitution of CD4+T cells pool,but this is not necessarily always true. This thesis is focalised on these \lowimmunological responder" patients, who have not reached acceptable levels ofCD4+ T cells count despite undetectable viral load 6 months after having startedthe cART therapy.Today, Interleukin 7 (a cytokine naturally secreted in the bone marrow andthe thymus) is considered as one of the rare potential solution to boost the immunesystem in this situation. During this thesis work, we have collaborated toanalyze data from the INSPIRE 2 & 3 trials, where repeated cycles (3 subcutaneousinjections) of recombinant human Interleukin 7 have been administeredto a total of 107 of these \low responder patients".We have used dynamical models based on systems of ordinary differentialequations to study the ffect of the exogenous Interleukin 7 on CD4+ T cellsthrough the three INSPIRE studies. A mathematical model together with amixed effects model applied on the biological parameters of the ODE systemand a \model for the observations" make up the structure of our work. Amaximum likelihood approach based on an adaptation of a Newton-like methodis combined with a maximum a posteriori estimation in a semi-Bayesian context.