Le mélanome cutané est le cancer de la peau le plus agressif et malgré d’importants progrès dans sa prise en charge thérapeutique, la recherche de nouvelles stratégies se poursuit pour les patients non éligibles à la chimiothérapie ciblée ou non répondeurs aux thérapies actuelles. Le laboratoire UMR990 travaille sur une stratégie de radiothérapie interne vectorisée (RIV) utilisant des ligands ciblant spécifiquement et durablement la mélanine. Parmi ceux-ci la molécule ICF01012 couplée à l’iode 131 induit une inhibition significative de la croissance tumorale de tumeurs murines et de xénogreffes humaines pigmentées, associée à un allongement de la médiane de survie des animaux. Les objectifs de la thèse ont eu pour but i) de réaliser des études de dosimétrie dans un modèle de mélanome humain ii) d’approfondir les mécanismes de réponse à la RIV dans les modèles murins et humains iii) de potentialiser l’effet de cette stratégie par la co-injection de molécules radiosensibilisantes. L’étude dosimétrique réalisée sur le modèle de xénogreffe SK-Mel 3 montre ainsi que la croissance de ces tumeurs, qui possèdent environ 3 fois moins de mélanines que les tumeurs B16, est contrôlée de façon significative par 3 injections successives de 25 MBq. Ceci conforte l’idée d’approche théranostique avec la nécessité de caractériser les lésions d’un patient par imagerie en termes de cibles disponibles pour adapter le traitement. Nous montrons que dans les tumeurs SK-Mel 3, l’augmentation de la quantité de mélanines chez les animaux traités avec [131I]ICF01012 est similaire pour la phéo et l’eumélanine. De façon intéressante dans le modèle B16Bl6, le traitement avec [131I]ICF01012 réduit le nombre de métastases spontanées ou de colonies pulmonaires. Ce traitement est donc performant sur les petites tumeurs ou les cellules circulantes. Les mécanismes associés à la RIV sont superposables avec ceux induits par des irradiations externes à savoir cassures de l’ADN et arrêt de cycle. Les altérations moléculaires sont cependant différentes en fonction du statut du gène p53 des cellules tumorales. Le traitement avec [131I]ICF01012 induit un contrôle tumoral limité dans le temps, l’utilisation de radiosensibilisants est donc d’intérêt. Le coDbait est une petite molécule d’ADN qui mime une cassure double-brin d’ADN et sert ainsi de leurre pour les enzymes de réparation. Les modèles B16Bl6 et SK-Mel 3 ont été traités par [131I]ICF01012 associé à des injections intratumorales de coDbait. Les résultats obtenus sur la croissance tumorale et la survie des animaux montrent que l’association des deux molécules est synergique dans le modèle SK-Mel 3 à croissance lente et additive dans le modèle B16Bl6. Nous avons ainsi montré la possibilité d’augmenter les effets de la RIV dans les modèles précliniques par la déstabilisation des processus de réparation. Des travaux préliminaires montrent également un effet positif des nanoparticules de gadolinium sur l’efficacité d’[131I]ICF01012 dans le modèle B16Bl6. Les mécanismes mis en jeu restent à être définis. En conclusion, nos travaux montrent que la molécule [131I]ICF01012 constitue une thérapie alternative aux traitements conventionnels pour le mélanome métastatique pigmenté. [131I]ICF01012 est en cours de transfert clinique chez l’homme. / Melanoma is a highly aggressive skin cancer and despite the significant progress in its therapeutic management, the research keeps on developing new strategies for non-eligible patients for targeted chemotherapy or without successful therapy. The UMR990 is working on targeted radiotherapy (TRT) using ICF01012 vector labeled with iodine 131, with a high affinity for melanin and therefore for pigmented melanoma. [131I]ICF01012 induces a significant decrease of the tumoral growth in syngenic B16 models and human melanoma xenografts and a significant improvement of the survival median. The aims of the present work were i) to evaluate the dosimetry in human melanoma model, ii) to study mechanisms after TRT injection in xenografts and murin pigmented melanoma, iii) to potentiate the efficiency of this strategy using radiosensitizer. The dosimetric study showed that in SK-Mel 3 model, less pigmented than B16Bl6 tumors, the tumoral growth was significant controlled by 3 successive injections of 25 MBq. The theranostic approach is then necessary to characterize the available quantity of targets in the patient before treatment. The melanin content demonstrated that repeated injections of [131I]ICF01012 in xenografts induced an increase of melanin without any enrichment of the pheomelanin, an oxydant pigment. Interestingly, the treatment with [131I]ICF01012 reduced the number of spontaneous metastases or lung colonies in the B16Bl6 model. This treatment was then effective on small tumors or circulating cells. Consecutive mechanisms to the TRT were similar to those induced by external irradiation: DNA breaks and cell cycle arrest. However, they differed depending on p53 status of tumoral cells. The tumor regression was uncompleted after [131I]ICF01012 treatment and co-injection with radiosensitizers could improve its efficiency. We used small DNA molecules, called coDbait, mimicking the double-strand breaks to trap repairing enzymes. Syngenic model B16Bl6 and xenograft SK-Mel 3 were treated by [131I]ICF01012 and coDbait intratumoral injection. A synergistic effect of the two molecules was observed on SK-Mel 3 model, while the effect was additive in B16Bl6, a model with a fast doubling time. The coDbait destabilized the repairing process after treatment with [131I]ICF01012. Preliminary studies showed a positive effect of gadolinium nanoparticles on the efficiency of [131I] ICF01012 towards B16Bl6 tumors. The mechanisms involved remained to be defined. In conclusion, these data suggest that [131I]ICF01012 is a promising treatment for patients with pigmented metastatic melanoma.

Les vaccins des muqueuses s'administrent facilement et favorisent une immunité humorale et cellulaire au niveau des muqueuses. Ainsi, ils offrent une protection optimale contre les pathogènes envahissant par les muqueuses. Cependant, la mise sur le marché de nouveaux vaccins des muqueuses est entravée par le manque d'adjuvants des muqueuses efficaces et sans effets secondaires. La toxine cholérique (CT) est une entérotoxine à fort pouvoir adjuvant mais sa toxicité empêche son utilisation chez l'homme. En tant que modèle expérimental, elle a permis de comprendre l'importance de l'activité enzymatique et des récepteurs dans l'adjuvanticité. Notre travail se base sur l'observation que des doses sublétales de la toxine œdémateuse de Bacillus anthracis (EdTx) n'inhibent pas la réponse immune à des vaccins « nasaux » contenant CT comme adjuvant. Nous avons montré que les dérivés EdTx représentent une nouvelle classe d'adjuvants qui donnent des réponses systémiques et des muqueuses à des protéines vaccinales administrées par de multiples voies, notamment nasale. Contrairement à CT qui se fixe aux gangliosides, EdTx se fixe aux récepteurs des toxines de l'anthrax et ne cible pas les tissus du système nerveux central après administration nasale. Le facteur inné nerve growth factor intervient dans les réponses des muqueuses induites par CT mais n'affecte pas l'adjuvanticité d'EdTx in vivo. L'activité adjuvante d'EdTx implique aussi l'augmentation des fonctions de présentation de l'antigène. Enfin, nous avons montré qu'EdTx est un adjuvant efficace par les voies transcutanée et sublinguale, bien que les IgA des muqueuses ne soient induits qu'après immunisation sublinguale.

Le virus Zika (ZIKV), virus découvert pour la première fois à la fin des années quarante, est un arbovirus émergent récemment arrivé sous le feu des projecteurs à l’occasion d’une pandémie rapide à l’échelle mondiale. Appartenant à la famille des Flaviviridae, ce flavivirus est transmis par les moustiques du genre Aedes. Alors qu’on le croyait relativement peu pathogène, ce virus se révèle être la cause probable d’une vague de complications neurologiques, incluant l’apparition de microcéphalies et de syndromes de Guillain-Barré. De plus, il n’existe à l’heure actuelle ni vaccins ni traitements spécifiques, la lutte contre le virus se résumant largement à la mise en place de mesures de prévention contre la piqûre de moustiques et la lutte anti-vectorielle.Une meilleure connaissance de l’ensemble de la biologie du virus, depuis les modalités d’entrée dans l’organisme, en particulier au niveau cutanée, jusqu’aux mécanismes moléculaires intimes de la réplication du virus s’avère nécessaire. Par des approches moléculaires et cellulaires, nous avons mis en évidence le tropisme du virus, identifié ses récepteurs et déterminé les réponses cellulaires induites par ce dernier. Nos travaux ont également identifié un potentiel mécanisme d’évasion mise en place par le ZIKV. Nous avons également entrepris un travail original sur un mécanisme moléculaire favorisant la pathogénicité des flavivirus. Une meilleure connaissance de ce mécanisme pourrait déboucher sur l’identification de potentiels cibles thérapeutiques. Enfin, le tropisme neuronal avéré du ZIKV nous a amené à travailler sur la réponse immune des astrocytes humain. En effet, les astrocytes forment une population cellulaire très importante dans le système nerveux central qui est fortement impliquée dans les mécanismes de neurogénèse dans le cerveau des fœtus. / The Zika virus (ZIKV) was first isolated from non-human primates the late 1940s. This emerging arbovirus has recently been under the spotlight due to a rapid world pandemic. Belonging to the Flaviviridae family, this flavivirus is transmitted by Aedes’ genus mosquitoes. Historically low pathogenic, a new major concern is the possible association of ZIKV with diverse of neurological complications, including the development of microcephaly and Guillain-Barré syndrome, particularly in newborns of infected mothers. In addition, there is currently no vaccine or specific treatment to cure the disease, so the main preventive measures to fight the spreading of the virus are to prevent mosquitoes’ bites and to plan an effective vector control. A better understanding of the biology of the virus, from the entry in the body, especially at the skin level, to the molecular mechanisms of viral replication, is therefore necessary.Using different molecular and cellular strategies, we investigated the tropism of the virus, identified cell surface receptors and determined the cell’s responses to the infection. Our work also permitted to identify a potential mechanism by which ZIKV evades the host immune system to facilitated his own replication. We also have undertaken original work on a molecular mechanism increasing the pathogenicity of flavivirus. A better knowledge of this mechanism may lead to the identification of potential therapeutic targets. Finally, considering the neuronal tropism of the ZIKV, we studied the immune response of human astrocytes, a very important cell population in the central nervous system, playing a major role in the mechanisms of neurogenesis during the fetus’ brain development.

Le mélanome cutané est la forme la plus mortelle des cancers cutanés, due à une dissémination métastatique importante. La prise en charge thérapeutique du stade métastatique a été révolutionnée il y a cinq ans avec les autorisations de mise sur le marché des thérapies ciblées (inhibiteurs des kinases BRAF V600- et de MEK) et des immunothérapies (anticorps monoclonaux anti-CTLA-4, anti-PD1, anti-PD-L1). Malgré la prolongation de la survie des patients, le développement de résistances aux inhibiteurs de BRAF, la toxicité et le faible taux de réponse aux immunothérapies sont problématiques. Pour ces raisons, l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques reste une priorité. Notre équipe a récemment identifié une fonction non-codante d'un ARN messager (ARNm). Cet ARNm présente un mécanisme original d'éponge à microARN (miARN) impliqué dans le développement du mélanome. L'ARNm est stabilisé par la fixation d'un miARN sur des éléments de reconnaissance (MRE) non-canoniques, situés au sein de la séquence de l'ARNm. Une fois séquestré sur ces MRE non-canoniques, ce miARN ne peut plus exercer son activité suppresseur de tumeur. En particulier, il ne peut plus réguler post-transcriptionnellement l'expression d'une protéine impliquée dans la prolifération cellulaire. Nous avons démontré, dans le contexte du mélanome métastatique, que cet ARNm éponge est une cible thérapeutique pertinente. L'approche thérapeutique repose sur l'utilisation d'oligonucléotides antisens (ASO) qui masquent les sites de séquestration du miARN, c'est-à-dire les MRE non-canoniques, dans le but de libérer le miARN de l'éponge et de restaurer ses fonctions de régulation. Nous avons fait la preuve de concept du mode d'action de ces ASO et de leurs effets biologiques. Nous avons démontré que ces ASO diminuent la densité cellulaire in vitro et ralentissent la croissance tumorale dans un modèle murin de xénogreffe de cellules de mélanome ainsi que dans un modèle murin de xénogreffes de tumeurs dérivées de patients (PDX). Cette approche thérapeutique est innovante d'une part dans l'usage qui est fait des ASO, et d'autre part dans le concept de libération de miARN d'une éponge, qui permet de restaurer une régulation cellulaire post-transcriptionnelle anti-proliférative. Cette approche est spécifique de la présence de l'éponge et n'a pas d'équivalence en oncologie ni dans aucune autre pathologie. / Cutaneous melanoma is the most deadly form of skin cancer, due to major metastatic spread. Therapeutic care of metastatic stage has been revolutionized five years ago with the approvals of targeted therapies (BRAF V600- and MEK kinases inhibitors) and immunotherapies (monoclonal antibodies directed against CTLA-4, PD1 and PD-L1). Patients overall survival is now prolonged, but resistances to kinases inhibitors, low response rate to immunotherapies, and systemic toxicities are problematic. For these reasons, it remains necessary to identify new therapeutic targets. Our team has recently identified a non-coding function of a messenger RNA (mRNA). This mRNA acts as a microRNA (miRNA) sponge and is implicated into melanoma burden. This mRNA is stabilized by the binding of a miRNA onto non-canonical recognition elements (MREs), located within mRNA sequence. When sequestered on these non-canonical MREs, this miRNA cannot exert its tumor suppressor function. In particular, it cannot anymore post-transcriptionally regulate the expression of a protein implicated into cell proliferation. We demonstrated, in the context of metastatic melanoma, that this sponge mRNA is a relevant therapeutic target. The therapeutic approach uses oligonucleotides antisens (ASO) to mask sequestration sites, which are non-canonical MREs, in the objective to free miRNAs from the sponge and to restore its functions. We made the proof of concept of the molecular mechanism and the biological effects of ASOs. We demonstrated that these ASOs decrease cell density in vitro and slow down tumor growth in a melanoma xenograft mouse model and in a patient-derived xenograft melanoma mouse model. This is a very innovative therapeutic approach by the way we use ASO, and on the concept of liberating miRNA from sponge sequestration, in order to reset a post-transcriptional anti-proliferative cellular regulation. This approach is specific for the sponge and has no equivalence in oncology.

Contexte: Simuler le comportement du complexe peau/tissu sous-cutané (CPTSC) au cours d'une chirurgie présente de nombreuses difficultés liées principalement à sa complexité anatomique qui génère un comportement mécanique complexe. Les modèles de simulation existants sur ce sujet se présentent majoritairement sous forme d'une mono-couche homogène et isotrope de comportement élastique linéaire. Ils ne prennent jamais en considération les moyens d'union conjonctifs du CPTSC pourtant responsables de la complexité de son comportement mécanique. L'augmentation tissulaire chirurgicale et en particulier l'autogreffe adipocytaire vise à restituer un volume corporel amputé par exemple par un traumatisme ou par une chirurgie carcinologique. A l'heure actuelle, seule l'expérience du chirurgien permet de prévoir l'effet d'une chirurgie d'augmentation tissulaire dans un contexte préopératoire donné. Un outil de simulation et de prévision fiable permettrait d'améliorer l'adhésion des patients à certains protocoles de traitement lourds, d'éviter certaines impasses thérapeutiques ou pourrait servir de support pédagogique.Objectifs: Dans un but de simulation et de prévision chirurgicale, nous avons souhaité développer un modèle mécanique du complexe peau tissu sous-cutané entièrement paramétrable par certaines données morphologiques des patients et adaptable à toute les régions du corps.Patients et méthodes: Afin de confirmer l'existence d'un modèle organisationnel générique du CPTSC, nous avons fait plusieurs acquisitions en IRM 3T de l'ensemble du corps. Ces acquisitions nous ont permis de mettre en évidence une organisation générique du CPTSC qui à été la base d'un modèle géométrique générique paramétrable. Afin de reconstituer l'architecture lobulaire du tissu adipeux et afin de restituer l'effet mécanique des moyens d'unions conjonctifs du CPTSC, nous avons construit de manière procédurale, à l'aide d'une tesselation de Voronoï, l'anatomie lobulaire et les septas inter-lobulaires. Une modélisation mécanique hybride a été réalisée grâce à la plateforme SOFA afin de respecter fidèlement l'organisation complexe du tissu de soutient collagénique. Pour valider le comportement mécanique de notre modèle, nous avons transcrit puis comparer les paramètres de tests d'indentation in vivo à notre modèle générique. Concernant l'augmentation tissulaire, nous avons simulé le phénomène de peau d'orange et les effets de l'autogreffe adipocytaire au dessus et en dessous du plan de fascia superficialis. Nous avons ensuite étudié les conséquences biomécaniques des fasciotomies qui sont utilisées en pratique courante. Nous avons finalement inclus ce modèle générique dans un modèle de face généré à partir des acquisitions IRM afin de simuler une autogreffe adipocytaire au niveau de la face. Résultats: Le modèle générique, paramétré de manière spécifique, nous a permis de transcrire de manière réaliste les tests d'indentation au niveau de l'avant-bras. Les simulations d'injection de graisse autologue ont pu simuler fidèlement les constatations opératoires et nous avons par ailleurs été capable de simuler le phénomène de peau d'orange en s'appuyant sur certaines de ses hypothèses physiopathologique. La simulation des fasciotomies nous a permis d'étudier pour la première fois l'effet mécanique de cette procédure. L'inclusion du modèle procédural dans un modèle géométrique spécifique de la face, acquis à partir de nos images IRM 3T, a pu aboutir à une simulation d'une autogreffe adipocytaire dans la joue. Conclusion: Malgré la mécanique complexe des tissus mous, nous avons pu établir un modèle mécanique fiable qui peut être spécifié de manière paramétrique. Après une phase de validation clinique et certaines améliorations mécaniques, nous souhaitons mettre au point des modèles spécifiques utilisables en simulation chirurgicale. / Background: Simulate the skin / subcutaneous tissue complex behavior presents many difficulties mainly related to its anatomical complexity that generates a complex mechanical behavior. Current simulation models on this subject appear mainly in the form of a homogeneous single layer of isotropic and linear elastic behavior. They never take into account the connective means of union of the skin and subcutaneous tissue which are responsible of the complexity of the mechanical behavior. The surgical tissue augmentation procedures and in particular autologous fat grafting aims to restore corporal volumes after a trauma or a carcinologic surgery. Currently, only the experience of the surgeon can predict the effect of a surgical tissue augmentation in a given preoperative context. A simulation and reliable prediction tool would improve patient adherence to certain protocols of heavy treatment, would avoid certain therapeutic impasses or could be used as a teaching aid.Objectives: As a surgical prevision and simulation tool, we wanted to develop a mechanical model of the skin / subcutaneous complex fully configurable by certain morphological data of patients and adaptable to any parts of the body. Patients and methods: To confirm the existence of a generic organizational model of subcutaneous tissue, we made several acquisitions in 3T MRI of the whole body. These acquisitions allowed us to highlight a generic pattern of organization of subcutaneous tissue that has been the basis of a generic geometric model fully configurable. To reconstruct the lobular architecture of adipose tissue and to restore the mechanical effect of the connective means of union, we constructed in a procedural manner, using a Voronoi tessellation. Hybrid mechanical modeling was performed with the SOFA framework. To validate the mechanical behavior of our model, we parametrized our generic model and transcribed the parameters of an in vivo indentation test and compare the results. Concerning tissue augmentation procedures, we simulated the phenomenon of cellulite and the effects of autologous fat grafting above and below the plane of superficial fascia. We then studied the biomechanical consequences of fasciotomies which are used in current practice. We finally included in our generic model of a face model generated from MRI acquisitions to simulate autologous adipocyte at the level of the cheek. Results: The model, allowed us to transcribe realistically indentation tests at the level of the forearm. Autologous fat injection simulations have faithfully simulate the operative findings and we have also been able to simulate the phenomenon of cellulite relying on some of its pathophysiological hypotheses. The simulation of fasciotomies has allowed us to study for the first time, the mechanical effect of this procedure. The inclusion of procedural model in a specific geometric model of the face result in an acurate simulation cheek fat grafting. Conclusion: Despite the complex mechanics of non visceral soft tissues, we have established a reliable mechanical model that can be specified parametrically. After a phase of clinical validation and some mechanical improvements, we hope to develop specific models used in surgical simulation.

Les lymphomes cutanés primitifs B comprennent 2 formes indolentes (lymphomes des centres folliculaires et de la zone marginale) et une forme clinique agressive, le lymphome B diffus à grandes cellules de type jambe. Si le lymphome des centres folliculaires ne présente le plus souvent pas la translocation t(14;18) à l'origine d'une dérégulation de BCL2 caractéristique des lymphomes folliculaires ganglionnaires, elle peut être identifiée en FISH dans 8,7% des cas et représenter un risque d'extension extra-cutanée. En revanche, l'étude de l'oncogenèse des lymphomes B de type jambe révèle des mécanismes communs d'oncogenèse avec les lymphomes B diffus à grandes cellules ganglionnaires, avec une répartition différente des altérations. Notamment, la mutation du gène MYD88L265P qui encode une protéine adaptatrice de la voie des Toll-like récepteurs responsable de l'activation constitutive de la voie NFκB, est très fréquemment observée (69% des cas) et est associée à une survie spécifique plus courte. De plus, contrairement aux autres lymphomes cutanés B, les cellules tumorales sont porteuses de multiples anomalies comme des translocations ou des délétions. D'autres arguments issus de l'analyse des séquences des gènes des immunoglobulines nous permettent de présumer que la cellule d'origine est un lymphocyte B mature, post-centre germinatif. Le fort taux de mutations identifiées reflète l'hypermutation somatique acquise à l'occasion du passage par le centre germinatif, mais l'expression d'un isotype primaire d'anticorps (IgM) suggère un blocage de la différentiation plasmocytaire terminale notamment pour la commutation isotypique. / Cutaneous B-cell lymphomas are represented by indolent B-cell lymphomas (follicle center and marginal zone), and primary cutaneous diffuse large B-cell lymphoma, leg-type which is characterized by an aggressive behavior. Primary cutaneous follicle center lymphoma usually do not harbor the t(14;18) translocation, which is characteristic of nodal follicular lymphoma and conduct to BCL2 overexpression. However, it can be observed by FISH in 8.7% of cutaneous cases and seems to be associated with extra-cutaneous disease. In contrast, primary cutaneous diffuse large B-cell lymphoma, leg-type shows common genetic alterations with its nodal counterpart diffuse large B-cell lymphoma, suggestive of common oncogenesis pathways, with distinct frequencies and repartition ofmutations. Especially, the MYD88L265P mutation that encodes an important adaptator protein of the Toll-like receptor pathway, activating NFκB, is very frequent (69% of cases) and associated with a shorter specific survival. Moreover, contrary to indolent primary cutaneous B-cell lymphoma, tumour cells often harbor multiple genetic alterations such as translocations and deletions. The analysis of the immunoglobulin genes sequences led us to suppose that the cell of origin could be a post germinal-center mature B-cell. Highly mutated sequences are the reflection of the germinal center passage, but IgM expression suggests a terminal differentiation blockage, notably with a class switch recombination defect.

Ce travail concerne l’étude des propriétés biologiques d’hydrogels physiques bicouches de chitosane, dont l’usage est destiné à la cicatrisation des brûlures du 3ème degré. L’étude bactériologique a révélé que les dispositifs présentaient des propriétés bactériostatiques voire bactéricides de grand intérêt pour l’application visée. L’étude à long terme de la cicatrisation en présence des hydrogels physiques bicouches de chitosane a montré que ces dispositifs permettent la reconstruction d’un tissu bien organisé, bien vascularisé et aux propriétés mécaniques et esthétiques similaires à celles d’un tissu sain. L’avantage thérapeutique du dispositif proposé est que le système hydrogel n’a pas à être remplacé au cours de la cicatrisation, contrairement aux pansements traditionnels qui nécessitent d’être changés régulièrement, impliquant risques d’infection, douleurs et altération du tissu en formation. Le tissu cutané a été étudié au cours de ce travail à différentes échelles et selon différentes approches complémentaires : une approche esthétique et clinique (photos, calques), mécanique (tests de traction), histologique et immuno-histologique, et enfin nanostructurale grâce à l’utilisation conjointe de la microscopie électronique et de la diffusion des rayons X aux petits angles. L’étude histologique détaillée des interactions biologiques entre le tissu hôte et le dispositif a permis de valider son caractère biocompatible, biorésorbable et colonisable, et d’envisager son utilisation en ingénierie tissulaire en tant que milieu à gradient de propriétés biologiques, favorable au développement de néo-tissu cutané. / This work deals with the study of the biological properties of bi-layered chitosan physical hydrogels within the context of third degree burns healing. These materials are elaborated thanks to the combination of two different gelification processes, without the use of any kind of chemical cross-linking agent. Chitosan physical hydrogels exhibit interesting antibacterial properties towards Gram+ and Gram- bacteria. Long term healing study shows that the use of physical hydrogels lead to a well-organized and well-vascularised regenerated skin, whose mechanical and aesthetic properties are similar to those of native skin. The main clinical benefit of this device is that it could be maintained during the all healing time, so as to prevent the risk of infection, the pain and the damages of neo-formed tissues. Skin has been studied with several approaches, namely aesthetic, clinical, mechanical, histological, immunohistological, and nanostructural (Small Angle X-ray Scattering) approaches. The detailed histological investigations confirm bi-layered hydrogels bioactivity and cellularizability: such devices can be considered as favourable media for tissue engineering.

La surexposition aux rayonnements ionisants est actuellement une préoccupation croissante des cliniciens. Lors d'une exposition externe, la peau est le premier tissu lésé. Or, il n'existe pas d'outil fiable qui permette de diagnostiquer l'atteinte tissulaire. L'objectif de ce travail est donc de montrer la possibilité d'utiliser une méthode non invasive pour l'aide in vivo au diagnostic et au pronostic du syndrome cutané d'irradiation aigüe. La première partie de ce travail concerne le choix de la méthode d'investigation. L'interaction entre une lumière cohérente et un milieu diffusant engendre un phénomène d'interférence appelé speckle. Une analyse fréquentielle classique sur le champ de speckle est complétée par une approche stochastique pour en extraire des paramètres caractérisant les figures de speckle. Dans la deuxième partie le protocole expérimental a été testé afin de mieux comprendre le comportement des paramètres en fonciton de quelques propriétés physiques de milieux diffusants synthétiques. Cette étude a révélé que certains des paramètres du speckle étaient plus influencés par les gros diffuseurs (Mie) alors que d'autres l'étaient par les plus petits (Rayleigh). La troisième partie concerne l'application de cette méthode in vivo au syndrome cutané d'irradiation aigüe chez le porc. L'analyse des résultats acquis lors du suivi de plusieurs animaux montre la possibilité de discriminer les zones irradiées des zones saines plusieurs semaines avant l'apparition des premiers signes cliniques. Enfin, pour comprendre les résultats obtenus sur la brûlure radiologique, nous avons confronté l'ensemble des résultats physiques et ceux obtenus par les analyses histologiques. / Overexposure to ionizing radiation is now a growing concern of clinicians. In case of external exposure, the skin is the first tissue exposed. However, there are no tools that can diagnose pathological tissue. The objective of this work is to demonstrate the possibility of using a non-invasive method for in vivo diagnosis and prognosis of acute cutaneous radiation syndrome. The first part of this work concerns the choice of the investigation method. Interaction of coherent light and scattering medium creates a phenomenon called speckle. A classical frequential analysis on the spekle field is supplemented by a stochastic approach to extract parameters characterizing speckle patterns. In the second part, the experimental setup has been tested in order to understand the parameters behavior in function of some physical properties of synthetic scattering media. The study revealed that some of the speckle parameters were more influenced by big scatterers (Mie) while others were by the smallest (Rayleigh). The third part concerns the in vivo application of this method on acute cutaneous radiation syndrome in pigs. Analysis of the results gained during the monitoring of several animals showeb the ability to discriminate between irradiated and healthy zones several weeks before apparition of firsts clinical signs. Finally, in order to understand the results on the radiological burn, we have confronted all physical results and those obtained by histological analyses.

Les RASopathies avec phénotype Noonan associent le syndrome de Noonan (SN), le syndrome cardio-facio-cutané (SCFC) et le syndrome de Costello (SC). Leurs manifestations dermatologiques restent peu étudiées.Objectifs Colliger les différentes manifestations dermatologiques des SN, SCFC et SC afin d’établir leur nature et leur prévalence, et définir d’éventuelles corrélations phénotype/génotype au sein de chacune de ces affections.Méthodes Les patients atteints d’un SN, SCFC et SC confirmé sur le plan moléculaire par la présence d’une mutation germinale pathogène étaient inclus dans une étude menée durant 5 ans dans les départements de Génétique, Dermatologie et Pédiatrie des CHU de Bordeaux, Marseille, Montpellier, Nancy, Nantes, Paris AP-HP (Hôpital Robert-Debré et Hôpital Necker-Enfants Malades), Rennes, Saint-Pierre (La Réunion) et Toulouse.Résultats Cent quatre-vingt-quatorze patients atteints de SN, SCFC et SC étaient inclus. Cent-vingt et un patients atteints de SN étaient inclus. La tendance aux hématomes était la manifestation la plus fréquente au cours du SN-PTPN11 (53.8%). Les ML et les tâches café-au-lait atypiques (≥3) étaient observés respectivement dans 94% et 80% des SNML liés à des mutations spécifiques de PTPN11. Des formes atypiques de SNML étaient associées au SN-RAF1 et SN-NRAS. En analyse univariée, les patients sans mutation PTPN11 présentaient (i) un risque de troubles de la kératinisation augmenté (P=0.001), dont la kératose pilaire (KP) (P=0.005), l’ulerythema ophryogenes (UO) (P=0.0001) et la kératodermie palmoplantaire (KPP) (P=0.06), et (ii) un risque augmenté d’alopécie du scalp (P=0.035) et des cils (P=0.06) par rapport aux patients sans mutation PTPN11.Quarante-cinq patients atteints de SCFC étaient inclus, parmi lesquels 77,8% avec mutation BRAF. Les anomalies pilaires étaient constantes, incluant une alopécie du scalp et des sourcils et des cheveux frisés ou bouclés respectivement dans 73% et 69% des cas. Une KP, un UO, une KPP et de multiples naevi (MN >50) étaient observés respectivement dans 82%, 44%, 27% et 29% des cas. L’alopécie des sourcils, l’association UO et KPP, la KP diffuse, et les MN constituaient des signes pertinents de différenciation du SCFC avec le SN et le SC. L’acitrétine orale permettait de traiter avec succès la KPP, tandis que le traitement de l’UO par sirolimus à 1% en topique échouait. Aucune corrélation phénotype-génotype n’était notée.Vingt-et-un patients atteints de SC étaient inclus, parmi lesquels 60% avec la mutation p.G12S-HRAS. Les anomalies pilaires étaient constantes, comprenant des cheveux frisés ou bouclés et une alopécie du scalp respectivement dans 70% and 60% des cas. Un acanthosis nigricans, des papillomes, une KPP, et une cutis laxa acrale étaient notés respectivement dans 65%, 65%, 55% et 80% des cas. Des papules linéaires à disposition pavimenteuse de la lèvre supérieure étaient présentes dans 55% des cas, tandis que l’alopécie des sourcils ou le lymphoedème n’étaient pas observés. Aucune corrélation phénotype-génotype n’était notée. Un patient avec SC atypique avec mutation c187_207dup21/p.Glu63_Asp69dup-HRAS présentait un phénotype cutané distinct associant des MN, un lymphoedème et des manifestations dermatologiques de SC, évoquant une nouvelle forme phénotypique de chevauchement entre un SC et un SN et/ou un SCFC.Conclusion La connaissance précise des manifestations dermatologiques des RASopathies et l’identification de thérapeutiques permet une optimisation de leur prise en charge. / Background Data on dermatological manifestations of RASopathies with Noonan phenotype including Noonan syndrome (NS), cardiofaciocutaneous syndrome (CFCS) and Costello syndrome (CS) remain heterogeneous and based on little dermatological expertise.Objectives To describe the dermatological manifestations of NS, CFCS and CS compare them with the literature findings, and test for dermatological phenotype-genotype correlations with or without the presence of PTPN11, BRAF and pG12S-HRAS mutations respectively for NS, CFCS and CS.Methods We performed a large, 5-year, prospective, multicentric, collaborative dermatological and genetic study.Results A total of 194 patients with NS, CFC and CS were included. One hundred and twenty-nine patients with NS were enrolled, including 65 with PTPN11-NS, 34 with PTPN11-NS with multiple lentigines (NSML), and 30 without PTPN11-NS. Easy bruising was the most frequent dermatological finding in PTPN11-NS, present in 53.8%. Multiple lentigines and café-au-lait macules (≥3) were present in, respectively, 94% and 80% of NSML linked to specific mutations of PTPN11. Atypical forms of NSML could be associated with NS with RAF1 or NRAS mutations. In univariate analysis, patients without a PTPN11 mutation showed (i) a significantly higher frequency of keratinization disorders (P=0.001), including keratosis pilaris (P=0.005), ulerythema ophryogenes (P=0.0001) and palmar and/or plantar hyperkeratosis (P=0.06, trend association), and (ii) a significantly higher frequency of scarce scalp hair (P=0.035) and scarce or absent eyelashes (P=0.06, trend association) than those with PTPN11 mutations. Forty-five patients with CFCS were enrolled with mutations in BRAFin 77.8%. Hair abnormalities were ubiquitous, including scarcity or absence of eyebrows and wavy or curly hair respectively in 73% and 69%. Keratosis pilaris (KP), ulerythema ophryogenes (UO), palmo-plantar hyperkeratosis (PPHK), and multiple melanocytic naevi (MMN; MN >50) were noted respectively in 82%, 44%, 27% and 29%. Scarcity or absence of eyebrows, association of UO and PPHK, diffuse KP, and MMN best differentiated CFCS from NS and CS. Oral acitretin may be highly beneficial for therapeutic management of PPHK, whereas treatment of UO by topical 1% sirolimus failed. No significant dermatological phenotype-genotype correlation was determined. Twenty-one patients with CS were enrolled with p.G12S mutation of HRAS identified respectively in 60%. Hair abnormalities were ubiquitous, including wavy or curly hair and scalp alopecia respectively in 70% and 60%. Acanthosis nigricans with pachydermatoglyphia, papillomas with periorificial location, PPHK, and acral cutis laxa were noted respectively in 65%, 65%, 55% and 80%. Cobblestone papillomatous linear papules of the upper lip was present in 55%, while scarcity of eyebrows and lymphedema were almost absent. No significant dermatological phenotype-genotype correlation was determined. One patient with CS with c187_207dup21/p.Glu63_Asp69dup mutation of HRAS had a new distinct cutaneous phenotype including MMN and severe lymphedema similar to NS and/or CFCS findings.Conclusions A thorough knowledge of RASopathies skin manifestations would help in making a positive diagnosis.

L'objectif de ce travail de recherche est d'évaluer la capacité des spectroscopies optiques d'autofluorescence et de réflectance diffuse à caractériser les différents stades de la transformation néoplasique de la peau et ainsi d'aider au diagnostic des deux lésions de peau les plus létales : le mélanome malin et le carcinome épidermoïde. Dans l'étude portant sur le mélanome, un objet-test (« fantôme ») a été développé pour modéliser différentes épaisseurs de mélanome (indice de Breslow). La spectroscopie de réflectance diffuse résolue spatialement (grâce à l'utilisation de cinq fibres optiques réceptrices situées à cinq distances différentes de la fibre optique excitatrice) a montré sa capacité à discriminer (p<0,05) des indices de Breslow simulés grâce à des fantômes d'épaisseur variant par pas d'1 mm. D'autre part, des mesures de spectroscopie bimodale (combinant autofluorescence en multi-excitation et réflectance diffuse) ont été réalisées sur peau murine tout au long des sept mois de photocarcinogenèse. Des prélèvements cutanés ont permis d'établir trois classes histologiques (en plus de la classe saine du groupe contrôle) : hyperplasie compensatoire, hyperplasie atypique et dysplasie. Puis la précision diagnostique a été évaluée par analyse statistique multivariée. Nos principaux résultats montrent que la bimodalité associant autofluorescence (excitation à 410 nm) et réflectance diffuse permet une amélioration de la spécificité de 9 points de pourcentage comparées aux performances de chacune des modalités utilisée seule lors de la discrimination des trois types d'hyperplasie. Des études cliniques doivent maintenant confirmer l'intérêt de ces résultats.