Shoulder Musculoskeletal Disorders (MSDs) are prevalent conditions particularly among women. Obtaining accurate measurements of shoulder range of motion (ROM) is a major concern for the clinical setting. The purpose of this project was to obtain reference data and assess test-retest reliability of shoulder ROM using the BTE simulator II (Simulator II, BTE technologies™) in a healthy adult population of women. Shoulder ROM was assessed from thirty female right-handed subjects (20-52 years old) in flexion, extension, external rotation and abduction, on two separate days. ROM measurements were slightly different from those of the literature, were not associated with age or anthropometric characteristics, similar between left and right sides except for abduction, and independent from handedness scores. Test-retest reliability was moderate to excellent (above 0.77 for almost all movements and 0.56-0.73 for external rotation). Standard error of measurement and minimal detectable change were smaller than values reported for goniometric measurements. Patient studies are needed to implement the Simulator II in clinical settings. / Les blessures musculo-squelettiques de l'épaule représentent une condition répandue chez les femmes. Obtenir des valeurs précises d'amplitude de l'épaule est une priorité en clinique. Le but de ce projet était d'obtenir des valeurs de références et d'évaluer la fidélité test-retest des amplitudes de l'épaule en utilisant le "BTE simulator II (Simulator II, BTE technologies™)" sur une population de femmes en santé. Les amplitudes de l'épaule ont été mesurées chez trente sujets droitières (âgées de 20-52 ans) en flexion, extension, rotation externe et abduction, à deux jours différents. Les amplitudes avaient quelques différences avec celles de la littérature, n'étaient pas associées aux mesures démographiques ou anthropométriques, étaient similaires entre les côtés gauche et droit sauf pour l'abduction, et étaient indépendantes des scores de latéralité. La fidélité test-retest était modérée à excellente (supérieure à 0,77 pour presque tous les mouvements et entre 0,56-0,73 pour la rotation externe). L'erreur standard et le changement minimum détectable étaient plus petits que ceux rapportés pour des mesures goniométriques. D'autres études sont recommandées pour l'implantation du "Simulator II" dans le milieu clinique.

One in 2 Canadians will develop cancer during their lifetime while 1 in 4 will die from cancer. Despite these grim numbers, cancer therapeutics has improved over the last decade as molecular mechanisms underlying specific cancers are acquired and multi-targeted approaches are adopted. Cancer arises through multiple mechanisms including inactivation/downregulation of tumour suppressors or activation of oncogenes. Tumour suppressors such as somatostatin (SST) receptors (SSTRs), members of the G protein-coupled receptor (GPCR) family, inhibit the secretion of hormones and growth factors that promote tumour growth, whereas oncogenes such as the epidermal growth factor (EGF) receptors (ErbBs) play a role in cell proliferation and survival. SSTRs and ErbBs are expressed in cancers of the same origin (e.g., breast, brain); however, it is generally accepted that SSTRs are expressed in early stage/less aggressive tumours and ErbBs are expressed in more advanced/aggressive tumours. Previous studies have demonstrated interactions between GPCRs and receptor tyrosine kinases (RTKs) such as ErbB1; however, no such reports regarding SSTRs and ErbBs existed. Therefore, we initially determined SSTR and ErbB coexpression in MCF-7 (oestrogen receptor- [ER] positive) and MDA-MB-231 (ERα-) breast cancer cells. We showed cell-dependent expression as well as colocalization of SSTRs and ErbBs. We next investigated whether these two receptor classes functionally interact in MCF-7 and MDA-MB-231 cells. We reported SSTR1/SSTR5 heterodimerization with ErbB1. We further demonstrated ligand-dependent dissociation of these heterodimers as well as SST-induced modulation of EGF signalling in a cell- and time-dependent manner. Based on these results, we surmised that SSTRs and ErbB1 would make ideal candidates for our novel divergent targeting strategy. Our laboratory has already shown that a similar strategy improves tumour response with our unimolecular binary-targeting ErbB1-DNA damage combi- / Un Canadien sur 2 développera un cancer au cours de sa vie et 1 sur 4 en mourra. Malgré ces chiffres pessimistes, la thérapie du cancer s'est améliorée durant la dernière décennie avec une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires à l'origine de certains cancers et l'apparition d'approches multi-ciblées. Le cancer est provoqué par de multiples mécanismes dont la réduction de l'expression de suppresseurs de tumeurs ou l'activation d'oncogènes. Les suppresseurs de tumeurs, tels que les récepteurs de la stomatostatine (SSTRs, membres de la famille des récepteurs couplés aux protéines G [GPCR]), inhibent la sécrétion d'hormones et de facteurs de croissance impliqués dans la croissance tumorale, tandis que les oncogènes, tels que les récepteurs du facteur de croissance épidermique (ErbBs), jouent un rôle dans la prolifération et la survie cellulaire. Les SSTRs et ErbBs sont exprimés dans les cancers de même origine (par exemple sein, cerveau); toutefois, il est généralement reconnu que les SSTRs sont exprimés dans les tumeurs peu agressives ou de premiers stades, tandis que les ErbBs sont exprimés dans les tumeurs agressives ou de stades plus avancés. Des études antérieures ont mis en évidence les interactions entre les GPCRs et les récepteurs à activité tyrosine-kinase (RTKs), comme ErbB1; en revanche, il n'existe aucun rapport concernant les SSTRs et les ErbBs. Nous avons donc démontré, dans un premier temps, la coexpression de SSTR et ErbB dans les cellules cancéreuses du sein de type MCF-7 (récepteur à l'oestrogène - [ER] positive) et MDA-MB-231 (ERα-). Nous avons mis en évidence l'expression cellule-dépendante ainsi que la colocalisation des SSTRs et ErbBs. Nous avons ensuite étudié l'interaction fonctionnelle de ces deux classes de récepteurs dans les cellules MCF-7 et MDA-MB-231. Nous avons ainsi constaté l'hétérodimérisation de SSTR1/SSTR5 avec ErbB1. Nous avons également démontré la dissociat

A new ethical medical dilemma concerns the use of hormone-blockers or medications that put puberty on hold in the care of transgender/transsexual (TG/TS) adolescents. These medications are taken until she is old enough to legally consent to cross-sex hormones. Such individuals are often "invisible" in clinical medicine because of a lack of knowledge and research concerning TG/TS. Using Emmanuel and Emmanuel's preferred decision-making patient-physician relationship, I critique clinical medicine's (1) inadequacy of clinical knowledge regarding TG/TS and hormone-blocker therapy, (2) misunderstanding of the health-related values of the TG/TS adolescent, and (3) lack of appreciation of her autonomy. Despite a problematic relationship, I argue that hormone-blockers are an ethical and viable option in TG/TS care and their use can be grounded through the ethical considerations of trust, privacy, and self-determination. Clinical guidelines are recommended through the incorporation of hormone-blocker therapy in the management of TG/TS adolescents. Such suggestions are in hopes of providing greater access to transgender care so that TG/TS adolescents are finally seen and no longer "invisible". / Il existe un nouveau dilemme médico-éthique entourant l'utilisation des inhibiteurs hormonaux ou de médicaments entravant la puberté, dans le traitement des adolescents transgenres ou transsexuels. Ces médicaments seront administrés jusqu'au moment où ces patients atteignent l'âge où ils pourront légalement consentir à l'utilisation des hormones de sexe croisé. Ces individus sont très souvent "invisibles" en médecine clinique car il n'existe que peu de recherches et d'écrits a leur sujet. Suivant le modèle de la relation médecin-patient selon Emmanuel et Emmanuel, qui permet un processus décisionnel éthique, j'émets une critique de certains aspects de la médecine clinique. Les critiques sont les suivantes dont: (1) l'existence de lacunes dans les connaissances cliniques quant à la thérapie hormonale et les TG/TS, (2) les malentendus concernant la valeur attribuée par les adolescents TG/TS à leur propre santé et bien-être, (3) l'absence d'estime des autres pour l'autonomie de ces adolescents. Malgré cette problématique, je soumets que l'utilisation des inhibiteurs hormonaux représente néanmoins une option valable et éthique parmi les soins accordés aux TG/TS, puisque cette utilisation peut se fonder sur des considérations éthiques tels que la confiance, le droit à la vie privée et l'auto-détermination. De plus, certaines normes cliniques qui incorporent les inhibiteurs hormonaux dans les soins accordés aux adolescents TG/TS sont recommandées. Il est à espérer que ces suggestions pourront améliorer l'accès aux soins par les adolescents TG/TS, permettant ainsi que ceux-ci puissent finalement être considérés en médecine et non plus "invisibles". fr

In preparation for complex whole body movements, it has been shown that the CNS initiates forward CoM displacement via the feed-forward control of anticipatory postural adjustments (APAs). However, the underlying neuromechanical organization of the APA remains unclear. It is known that compensatory (feedback-based) postural responses to unexpected support surface perturbations are characterized by a force constraint strategy and muscular activity that is directionally-tuned. Based on these findings, it is hypothesized that the nervous system simplifies the control of voluntary movement by constraining forces exerted on the ground to a limited number of directions. To investigate this problem, subjects were asked to point to 13 distinct targets while standing. Ground reaction forces were measured with respect to the onset of focal arm movement. It was found that anticipatory forces were constrained. It is thought that this represents a strategy that reduces the complexity of postural control during complex whole-body movements. / Il a été démontré que pendant l'initiation de mouvements complexes du corps le système nerveux central (SNC) amorce le déplacement du centre de masse (CM) par la mise en jeu d'ajustements posturaux anticipateurs (APAs) programmés en mode proactif. Cependant, l'organisation spatiale de ces APAs demeure incertaine. On sait que les ajustements posturaux compensatoires (à base de 'feed-back' ou rétroaction) en réponse à des pertubations inattendues de la surface de support sont caractérisés selon une stratégie d'application de force au sol dans un nombre de directions limitées ('force constraint strategy'). Nous avons fait l'hypothèse que le SNC simplifie aussi le contrôle des APAs en limitant les directions des forces exercées au sol. Huit sujets ont éxécuté des mouvements de pointage vers 13 cibles distinctes dans la position debout. Les forces de réaction au sol ont été mesurées par rapport au mouvement du bras. Nos résultats ont montré que chaque mouvement de bras n'entrainait pas systèmatiquement une direction de force spécifique. Un certain nombre de mouvements du bras exécutés dans une direction donnée partagaient la même direction de force au sol (un 'force constraint strategy'). Ces résultats suggérent donc que le SNC adopte bien une stratégie de simplifcation des ajustements posturaux produits en mode proactif.

<p> <b>Objective:</b> This dissertation analyzed one state's physician assistant (PA) workforce focusing on recruitment and retention. The goal was to identify factors associated with Indiana PAs working in medically underserved, rural, and primary-care medicine. The study evaluated characteristics of PAs who chose initially to work in rural versus urban areas and who have continued to do so. From the literature and as a result of study outcomes, a framework was developed, upon which recommendations were made for effective methods of increasing and retaining the number of PAs in primary care within rural areas. <b>Subjects:</b> Data were obtained from applications for PA licensure submitted to the Indiana Professional Licensing Agency between the years 2000 and 2010. Additionally, PAs working in Indiana who graduated during this period were surveyed. <b>Methods:</b> Descriptive statistics quantitatively defined the Indiana PA workforce. Survey questions to this population focused on provider upbringing, education, and specialization interest, as well as recruitment and retention to rural, primary-care, or underserved areas. Chi Square tests and logistic regression were used, where appropriate, to examine the influence of independent variables on the choice of practicing in rural, primary-care, and medically underserved areas. Based on these responses, recommendations were developed for strategies to increase the supply of physician assistants in rural areas. <b>Findings:</b> Among applicants for PA licensure in Indiana from 2000 to 2010, there were more females (70%) than males (30%), and the median age of applicants was 35 years. Respondent PAs predominantly worked in counties that were designated by the United States Department of Agriculture as metropolitan (91.3%) and largely in areas designated as Code 1 according to Rural-Urban Continuum Codes, the highest level of urbanicity. Additionally, more PAs worked in a specialty area (79%) than in primary care (21%). Chi Square analyses revealed significant relationships (p &lt; .05) between primary care and gender; educated outside of Indiana and working in an underserved area; and being born in a rural area and choosing to practice in a rural area. Binary logistic regression identified that female gender was predictive of the decision to practice in primary care, and birth in a rural area was predictive of current rural practice. In reflecting upon their first employment following training, 70 percent of respondents believed that the job offer was neither directly nor indirectly a result of having completed a clinical rotation at that particular site, or having worked with a particular preceptor, during their experiential training. A relationship was found between the respondents' initial job location being urban and living in a metro location at the time of high school graduation. Finally, educational debt influenced males' initial practice location and specialty but did not similarly affect choice of practice among females. <b>Conclusions:</b> There were several important characteristics of recently licensed PAs in Indiana that were identified in this study. Educational institutions, policymakers, and communities may increase recruitment and retention of PAs to rural and primary-care practice by actively identifying PAs who possess selected characteristics for the area of interest and providing incentives to reduce educational debt.</p>

In radiation therapy, accurate dose determination and precise dose delivery to the tumour are directly associated with better treatment outcomes in terms of higher tumour control and lower post radiation therapy complications. In the past, film dosimetry was developed into a powerful tool for external beam radiotherapy treatment verification and quality assurance. The objective of this thesis was the development and clinical application of the EBT-3GafChromicTMfilm model patient specific based quality assurance (QA) procedures in brachytherapy. The lack of clinical measurements and patient specific QA procedures (similar to that in intensity modulated radiotherapy (IMRT) delivery) in high dose rate brachytherapy (HDRBT) were the motivation to improve both the QA program of delivery and patient safety during brachytherapy procedures.Patient specific QA tools for pre-operative brachytherapy in rectal cancer developed in this thesis use a radiochromic film dosimetry system together with gamma function evaluation method to compare calculated and measured dose distributions. We also created a dedicated phantom for a brachytherapy applicator used for treatment of rectal cancer patients, which enabled us to compare calculated dose distributions to measured ones in high and low dose gradient regions. Starting from the same passing criteria used for external IMRT QA (3%, 3 mm), passing criteria for high and low dose regions were subsequently discussed. Finally, we investigated the QA system's sensitivity to source positional errors by introducing intentional and controlled mistakes on selected patient plans.Results presented in this thesis demonstrated that radiochromic film dosimetry based QA for brachytherapy can be used not only for patient specific quality assurance, but as a part of the commissioning process and periodic QA as well. / En radiothérapie, la détermination de la dose exacte et la livraison de dose précise de la tumeur sont directement associés à de meilleurs résultats de traitement en termes de contrôle de la tumeur et à une baisse des complications de thérapie post- irradiation. Dans le passé, le film dosimétrie a été développé dans un outil puissant pour la radiothérapie externe de faisceau (CDE) vérification du traitement et de l'assurance de la qualité. L'objectif de cette thèse est le développement et l'application clinique de la BAI - 3 GafChromicTM modèle de film spécifique au patient d'assurance de la qualité basé (AQ) procédures en Brachythérapie. L'absence de mesures cliniques et les procédures d'assurance qualité spécifiques au patient (similaire à celle de la livraison IMRT) en haute curiethérapie de débit de dose (HDRBT) étaient la motivation pour améliorer à la fois le programme d'AQ de livraison et la sécurité des patients pendant les procédures de Brachythérapie.Outils d'assurance qualité spécifiques au patient pour curiethérapie préopératoire dans le cancer du rectum développé dans cette thèse utilise un système de dosimétrie du film Radiochromique avec la méthode d'évaluation de la fonction gamma pour comparer des distributions de dose calculées et mesurées. Nous avons également créé un fantôme dédié pour un applicateur de curiethérapie utilisé pour le traitement des patients atteints de cancer du rectum, ce qui nous a permis de comparer les distributions de dose calculées à celles mesurées dans les régions de gradient doses élevées et faibles. A partir de même critère de passage utilisé pour externe IMRT QA (3 %, 3 mm), en passant critères pour les régions hautes et basses doses ont ensuite été discuté. Enfin, nous avons étudié la sensibilité du système d'assurance qualité à la source des erreurs de position en introduisant des erreurs intentionnelles et contrôlées sur les plans de patients sélectionnés.Les résultats présentés dans cette thèse ont démontré que l'AQ sur film Radiochromique dosimétrie pour curiethérapie peut être utilisée non seulement pour l'assurance qualité spécifique au patient, mais comme une partie du processus de mise en service et AQ périodique ainsi.

Acute promyelocytic leukemia (APL) has become a highly curable disease with contemporary treatment, with all-trans retinoic acid (RA) serving as the cornerstone of therapy. Interactions between the retinoic acid receptor alpha (RARA) and co-regulators play a key role in coordinating gene transcription and myeloid differentiation. In the majority of APL cases, RARA is fused with the promyelocytic leukemia (PML) gene, resulting in the expression of the fusion protein, PML/RARA. Here, we report that Nucleophosmin (NPM) associates with, and negatively modulates, PML/RARA transcriptional activity. Furthermore, increased levels and association of NPM underlies resistance to retinoic acid (RA) in a model APL cell line. The mechanism by which this occurs involves aberrant recruitment of the chromatin remodeler, BRG1. Pharmacological inhibition of NPM was able to circumvent resistance by abrogating BRG1 recruitment, restoring RA-induced gene expression and ultimately, RA-induced differentiation. These results identify a novel mechanism of resistance in APL and provide further insights to the role of NPM in gene regulation and differentiation. NPM is not the only protein that associates with PML/RARA in our RA-resistant model. Previous work established topoisomerase II beta (TOP2B) as another mediator of resistance. Mirroring NPM, TOP2B is overexpressed in the resistant cell line and abrogation of TOP2B levels results in restoration of RA sensitivity. Studies to determine the mechanism by which TOP2B protein is regulated found that levels of protein kinase C delta (PRKCD) correlated with TOP2B protein expression. Moreover, activation of PRKCD by RA or 4α-phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) led to an increase of TOP2B protein levels. Most notably, in our resistant cells, we observed increased basal phosphorylation levels of threonine 505 on PRKCD, a marker of activation. The combination of RA and PRKCD inhibition was able to overcome the TOP2B repressive effects on RA-target genes and led to an increased expression of the granulocytic differentiation marker, cd11c. These results suggest that PRKCD regulates TOP2B expression, and a constitutively active PRKCD in the resistant cell line leads to overexpression of TOP2B. In conclusion, these studies indicate that formation of a stable association between both NPM and TOP2B with PML/RARA is crucial to the development of RA-resistance in our model system. Cumulatively, this work has contributed to an enhanced understanding of the role of NPM and TOP2B in gene regulation and suggests that aberrant recruitment of co-repressor complexes is a general mechanism of transcriptional resistance. / La leucémie aigüe promyélocytaire (LAP) est, de nos jours, une maladie très bien traitée grâce à des thérapies novatrices, dont l'acide tout-trans-rétinoïque (AR) est la pierre angulaire. Les interactions entre le récepteur alpha de l'acide rétinoïque (RAAR) et des co-régulateurs jouent un rôle clef dans la coordination de la transcription des gènes et in fine de la différenciation myélocytaire. Dans la majorité des cas de LAP, le gène RAAR est fusionné au gène leucémie promyélocytaire (LPM), ce qui se traduit par l'expression de la protéine de fusion PML/RAAR. Nous montrons ici que nucléophosmine (NPM) s'associe avec, et module de façon négative, l'activité transcriptionnelle de LPM/RAAR. De plus, l'augmentation des niveaux ainsi que de l'association de NPM sont des éléments sous-jacents de la résistance à l'acide rétinoïque dans une lignée cellulaire de LAP. Le mécanisme par lequel cela se produit implique un recrutement aberrant du facteur de remodelage de chromatine BRG1. L'inhibition pharmacologique de NPM parvient à circonvenir la résistance en abrogeant le recrutement de BRG1, ce qui augmente l'expression des gènes induite par l'AR et ultimement, la différenciation induite par l'AR. Ces résultats identifient un nouveau mécanisme de résistance de la LAP et fournissent de nouvelles perspectives à propos du rôle de NPM dans la régulation des gènes et de la différentiation.NPM n'est pas la seule protéine qui s'associe avec PML/RARA dans notre modèle résistant à l'AR. Des travaux précédents ont établi la topoisomérase II beta (TOP2B) en tant qu'autre médiatrice de résistance. Tout comme NPM, TOP2B est surexprimée dans la lignée cellulaire résistante et l'abrogation des niveaux de TOP2B se traduit par une restauration de la sensibilité à l'AR. Ainsi, nous avons tenté de déterminer le mécanisme par lequel la protéine TOP2B été régulée dans notre model cellulaire. Nos résultats démontrent que les niveaux de la protéine kinase C delta (PRKCD) corrèlent avec l'expression de la protéine TOP2B. De plus, l'activation de PRKCD par l'AR ou 4α-phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) conduit à une augmentation des niveaux de protéine TOP2B. Notamment, dans des cellules résistantes, nous avons observé une augmentation des niveaux de phosphorylation de la thréonine 505 sur PRKCD, ce qui est une marque d'activation. La combinaison de l'AR avec l'inhibition de PRKCD parvient à surmonter les effets répressifs de TOP2B sur les gènes cibles de l'AR et conduit à l'augmentation de l'expression du marqueur granulocytaire cd11c démontrant une hausse de la differentiation. Ces résultats suggèrent que PRKCD régule l'expression de TOP2B, et qu'une PRKCD constitutivement active dans des cellules résistantes conduit à la surexpression de TOP2B.En conclusion, ces études indiquent que la formation d'une association stable entre à la fois NPM, TOP2B, et PML/RARA est cruciale pour le développement de la résistance à l'AR dans notre modèle. Globalement, ce projet a contribué à une compréhension approfondie du rôle de NPM et TOP2B dans la régulation des gènes et suggère que le recrutement aberrant de complexes corépresseurs est un mécanisme général de résistance transcriptionnelle.

Umbilical cord blood (CB) is a valuable alternative source of stem cells for patients who do not have a compatible donor for allogeneic stem cell transplantation. Unfortunately, few banked cord blood units contain sufficient hematopoietic stem cells to transplant adult patients. Different approaches have been used to increase the number of infused HSC including the use of two or three HLA compatible CBUs, co-transplantation with related HLA haploidentical grafts to provide "third party" support, and cell expansion. These alternative approaches have the disadvantage of increasing the cost of graft procurement or relying on a related haploidentical donor that may not be available. I developed a method that aimed to increase the number of HSC available for transplantation by creating a third-party graft from pooled HLA-blind cryopreserved CBUs enriched for CD34+ cells. By using only CBUs rejected by the public cord blood bank, the cost of developing this mixed CBUs graft has been minimized. Over 60% of all collected CBUs do not qualify for public banking and could potentially be salvaged to create third-party grafts for clinical use. To pursue this project, it was necessary to establish a clinical grade research cord blood bank to ensure the availability of CBUs for experimental graft development. This project covered all aspects of cord blood banking from screening potential mothers, to CBU collection, processing, cryopreservation, and release of CBUs for transplantation. From October 2007 to December 2012, 2313 CBUs have been collected. Approximately 38% of the collected CBUs qualified for the Québec public cord blood bank and 1418 CBUs were retained. A small volume of CBUs did not qualified for any banking mainly due to a volume of less than 20 mL, CBUs being more than 96 hours post collection or positive bacteriology/serology testing. Some of the key accomplishments that permitted the successful creation of mixed cord blood grafts were the development of pooling methods to minimize the toxicity of the cryopreservative DMSO while simultaneously thawing and combining multiple CBUs. I also observed that passive transfer of anti-A and anti-B immunoglobulin-gamma could bind ABO-incompatible fetal leukocytes and potentially interfere with cell yields and function. The quality of mixed cord blood grafts was optimized by dilution of thawed CBUs to reduce DMSO concentration from 10% to 1% and selecting CBUs that had maternal-fetal ABO compatibility. Mixed cord blood grafts using from 12 to 45 CBUs were pooled with a mean nucleated cell recovery of 87% post-thawing and 73% post-centrifugation with a yield of CD34+ cells, sufficient for third party support in allogeneic cord blood transplantation. The safety and utility of using mixed cord blood grafts for allogeneic stem cell transplantation has been demonstrated in a clinical trial developed and conducted at the MUHC. Seven recipients with hematological cancers received, after myeloablative conditioning, a ≥ 4/6 HLA compatible CBU, followed by infusion of the third-party graft containing on average 2.5 x 105 CD34+ cell/kg. The median neutrophil engraftment time was 19.5 days. One patient had primary graft failure. All engrafted patients showed a 100% HLA-matched donor chimerism at first assessment on day +14. Six patients were alive at day +100 while one patient died at day +28 of disease relapse. All engrafted recipients developed grade I-III acute graft-versus-host-disease that responded promptly to treatment and no patients developed chronic GVHD.These results demonstrate that increasing the number of HSCs by using third-party cells from pooled HLA-blind CBUs to support a ≥ 4/6 HLA compatible CBU is safe, feasible, and results in rapid engraftment. Future studies are warranted to better understand the role of pooled third party units and factors involved in the homing of stem cells to their natural niche to facilitate the selection of units for engraftment. / Le sang du cordon ombilical (SC) est une précieuse source de cellules souches (CS) pour les patients n'ayant pas de donneur allogénique. Une unité de SC contenant suffisamment de CS hématopoïétiques (CSH) pour transplanter des patients de taille adulte est limitée. Différentes approches ont été utilisées pour augmenter le nombre de CS transplantées, y compris l'utilisation de deux SCs HLA-compatible, la co-transplantation d'un SC avec une unité HLA haplo-compatible nommée « tierce partie » et l'expansion de SC. Ces approches augmentent le coût d'acquisition du greffon ou nécessitent la disponibilité d'un donneur apparenté limitant ainsi leur application.J'ai développé une méthode qui vise à augmenter le nombre de CSH par la création d'une unité nommée « tierce partie » composée de cellules CD34+ provenant du regroupement d'USCs cryopréservées dont la compatibilité HLA est inconnue. En utilisant uniquement les USCs rejetées par la banque publique de sang de cordon, le coût de développement de ce type de greffon est minimal tout en réduisant le gaspillage des dons de sang de cordon. Le développement d'un tel projet a exigé l'établissement d'une banque de sang de cordon afin d'assurer la disponibilité d'USCs. Tous les aspects de la banque de sang de cordon ont été mis en place incluant l'approche des futures mères, la collecte des USCs, la manipulation, la congélation, et la libération d'USCs pour la transplantation. Entre octobre 2007 et décembre 2012, 2313 USCs ont été prélevées. Environ 38% de ces SC se sont qualifiées pour la banque publique et 1418 USCs sont demeurées pour la recherche. Une infime quantité d'USCs (8.6%) n'ont pu se qualifier pour aucune des deux banques, principalement dû aux raisons suivantes : un volume de moins de 20 mL, des USCs collectées de plus de 96 heures ou le résultat positif de bactériologie/sérologie.Parmi les principales réalisations, j'ai développé une méthode regroupant de multiples USCs tout en minimisant la toxicité du DMSO après la décongélation. Le transfert passif d'immunoglobuline-gamma anti-A/B pouvant se fixer aux leucocytes ABO-incompatibles a également été observé, ce qui peut potentiellement interférer avec la récupération des cellules regroupées ainsi qu'avec leurs fonctions. La qualité des greffons d'USCs regroupées a été optimisée par la dilution des USCs décongelées réduisant la concentration du DMSO de 10% à 1% et par la sélection d'USCs ayant une compatibilité ABO materno-fœtale. Les greffons ont requis le regroupement de 12 à 45 USCs, dont la récupération moyenne de cellules nucléées a été de 87% après la décongélation et de 73% après la centrifugation. Cette méthode a permis d'obtenir un nombre suffisant de cellules CD34+ en tant que « tierce partie » pour soutenir la transplantation allogénique d'USC. Sept receveurs ont reçu, après conditionnement myéloablatif, une USC 4/6 ou 5/6 HLA-compatible, suivie d'une infusion d'une unité « tierce partie » contenant en moyenne 2.5 x 105 cellules CD34+/kg. Le temps moyen de prise de la greffe des neutrophiles était de 19.5 jours. Un seul patient a rejeté le greffon. Tous les patients greffés ont démontré un chimérisme de 100% du donneur HLA-compatible lors de la première évaluation faite au jour +14. Six patients étaient vivants au 100e jour, alors qu'un patient est décédé au 28e jour, d'une rechute aigüe de sa leucémie. Tous les receveurs greffés ont développé une maladie aigüe de la greffe contre l'hôte de grade I à III et aucun patient n'a développé une GVHD chronique.Ces résultats démontrent que l'augmentation du nombre de CSH par l'utilisation d'une unité « tierce partie » provenant du regroupement d'USCs HLA-inconnus pour soutenir une USC ≥ 4/6 HLA compatible est sécuritaire, faisable. Des études futures sont requises afin de mieux comprendre le rôle de l'unité « tierce partie » ainsi que les facteurs impliqués dans la domiciliation des CS afin de faciliter la sélection des unités pour une greffe.

The pleiotropic actions of human growth hormone (GH) result from its binding to its receptor (GHR) on target cells and the downstream activation of multiple intracellular signaling pathways, leading to changes in gene expression, differentiation and metabolic activity. Previous studies have associated GHR deficiency with growth disorders while GHR overexpression occurs in a wide variety of cancers, suggesting the need to have tight regulation of the GHR gene. Studies of what regulates GHR expression at the 5'UTR (promoter) and coding regions have been reported; however, investigations of regulation at the 3'UTR, particularly by microRNAs (miRNAs), has been overlooked. MiRNAs are small (19-21 nt) noncoding RNAs that play an important role in regulating gene expression mainly through targeting the 3'UTR of mRNAs and enhancing degradation or inhibiting translation. In the last decade, extensive biomedical research has demonstrated a critical role for miRNA in many chronic diseases, including cancer. In the present study, we have mapped the GHR 3'UTR for potential miRNA binding sites and investigated the role of miRNAs in regulating GHR expression.We used multiple in silico prediction tools based on different algorithms to define several putative miR-binding sites within the GHR 3'UTR and prioritized a set of these sites based on conservation across several species, their hybridization energy, the presence of parallel sites in GH/IGF-I axis-related genes, and reports that link specific miRNAs to GHR-related physiological or pathophysiological activities. To test this set, we created a Luc-GHR 3'UTR luciferase reporter vector and screened for miRNA binding to the GHR-3'UTR and effects on the luciferase activity. Our studies identified miR-129-5p, miR-142-3p, miR-202 and miR-16 as significant inhibitors of human GHR expression in HEK293 cells through binding to specific sites. A parallel decrease in endogenous GHR mRNA and protein by these miRNAs suggests that they act primarily by degrading GHR mRNA. This study paves the way for the development of novel miRNA inhibitors for GHR expression and their potential use as therapeutic agents in GH/GHR axis-related pathophysiologies. / Les actions pléitropiques de l'hormone de croissance humaine (GH) résultent de sa liaison à son récepteur (GHR) sur les cellules cibles et de l'activation en aval de multiples voies de signalisation conduisant à des changements au niveau de l'expression génique, de la différentiation et de l'activité métabolique. Des études antérieures ont associé une insuffisance du GHR à des problèmes de croissance alors que sa surexpression survient dans une grande variété de cancers, suggérant le besoin d'une étroite régulation du gène GHR. Des études portant sur la régulation de l'expression de GHR au niveau du 5'UTR (promoteur) et des régions codantes ont été publiées; cependant, des recherches au niveau de la régulation du 3'UTR, particulièrement par les microARNs (miRNAs) ont été délaissées. Les miRNAs sont de petits (19-21nt) ARNs non codants qui jouent un rôle important dans la régulation de l'expression génique en ciblant essentiellement les 3'UTRs des ARNm donc en augmentant leur dégradation ou en inhibant leur traduction. Dans la dernière décennie, de nombreuses recherches biomédicales ont démontré un rôle critique des miRNAs dans de nombreuses maladies chroniques y compris le cancer. Dans la présente étude, nous avons cartographié des sites de liaison potentiels aux miRNAs dans le 3'UTR du GHR et étudié le rôle des miRNAs dans la régulation de l'expression de GHR.Nous avons utilisé de nombreux outils de prédiction in silico basés sur différents algorithmes afin de définir plusieurs sites de liaison potentiels de miRNAs dans le 3'UTR de GHR. Nous avons priorisé une partie de ces sites en tenant compte de leur conservation entre plusieurs espèces, de leur énergie d'hybridation, de la présence de sites parallèles dans des gènes reliés à l'axe GH/IGF-I, et d'études reliant spécifiquement des miRNAs à des activités physiologiques ou pathophysiologiques du GHR. Afin de tester ce groupe de sites, nous avons créé un vecteur rapporteur luciférase Luc-GHR 3'UTR et criblé la liaison des miRNAs au 3'UTR de GHR et leurs effets sur l'activité de la luciférase. Nos études ont identifié miR-129-5p, miR-142-3p, miR-202 and miR-16 comme étant des inhibiteurs significatifs de l'expression de GHR dans les cellules HEK293 par leur liaison à des sites spécifiques. Une diminution parallèle de l'ARNm et de la protéine de GHR endogène par ces miRNAs suggère qu'ils agissent principalement en dégradant l'ARNm. Cette étude ouvre la voie au développement d'une nouvelle approche utilisant ces miRNAs afin d'inhiber l'expression de GHR ainsi qu'à leur utilisation potentielle comme des agents thérapeutiques dans des pathophysiologies de l'axe GH/GHR chez l'humain.

Cystic fibrosis (CF) is an autosomal recessive disease caused by mutations in the CF Transmembrane Conductance Regulator (CFTR). Individuals are usually diagnosed in infancy and are burdened with extensive medical treatments throughout their lives. The treatments currently available attempt to preserve lung function by addressing bacterial infections and physiological defects of the CF lung. There are many CF phenotypes not addressed by current therapies such as high levels of inflammation, high oxidative/nitrosative stress, abnormal levels of polyunsaturated fatty acids (PUFA) and defects in ceramide. Based on our preliminary studies, we hypothesized that fenretinide could address these gaps in CF treatment. Our previous studies demonstrated the protective effects of fenretinide, a derivative of vitamin A, in CF mice. The drug treatment in CF mice improved clearance of lung infections and normalized the levels of ceramide, which were abnormally low in CF. In this thesis, we show that the abnormal levels of PUFAs, arachidonic acid (AA) and docosahexaenoic acid (DHA), are associated with the defects in ceramide in CF patients. Fenretinide treatment in CF mice improved the PUFA imbalance systemically and in CF-related organs, lung, ileum, pancreas and liver. The drug also reduced the expression of inflammatory genes, IL-1β and S100A8, in the lung of CF mice. Fenretinide had prolonged normalizing effects on PUFA and ceramide levels in mice with one dose improving the lipids up to 90 hours after treatment. It also reduced the levels of malondialdehyde, a marker of lipid peroxidation, and nitrotyrosine, a marker of nitrosative stress. High levels of lipid peroxidation and nitrosative stress were correlated with greater defects in lipids. Lipids from leukocytes isolated from CF patients responded to fenretinide treatment in similar ways with a reduction in AA, and increased DHA and ceramide. Lipid peroxidation also decreased in CF cells. We also tested different formulations of the drug in monkeys and demonstrated a drug effect in yet another animal species. CF patients periodically experience worsening of their pulmonary symptoms and these events are called pulmonary exacerbations (PEx). These events impact the progression of lung disease however they are nearly impossible to prevent. We followed a cohort of CF patients during stable disease to evaluate markers associated with the risk of a future PEx. We determined that at stable disease, a worse clinical picture and a lower score on the patient's quality of life assessment were related to a higher risk of a PEx. After treatment for PEx, patients with high levels of inflammation had rapidly re-exacerbated. We discovered that the aggressive treatments used during PEx decreased inflammatory markers but also improved the defects in PUFA by decreasing AA and increasing DHA. Additionally, treatments for PEx reduced the levels of malondialdehyde and nitrotyrosine, however they are not feasible for chronic use unlike fenretinide. Fenretinide has been used in long-term cancer prevention trials. The reported side-effects were minimal and reversible with short drug-free intervals. The results in this thesis show the impact of fenretinide on improving lipid defects, reducing inflammation and normalizing high levels of lipid peroxidation and nitrosative stress. These phenotypes are not currently addressed in routine CF therapy thus fenretinide is a good candidate for future clinical trials. / La fibrose kystique (FK) est une maladie génétique, à transmission autosomique récessive, causée par une mutation du gène CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator). Présentement, les traitements disponibles pour las FK cherchent à maintenir le fonctionnement des poumons en ciblant les infections pulmonaires et les problèmes physiologiques du poumon FK. Plusieurs phénotypes, dont les niveaux élevés d'inflammation, le stress oxydatif/nitrosatif élevé, les niveaux anormaux d'acides gras polyinsaturés (AGPI) et de céramide, ne bénéficient pas de ces thérapies. Suite à nos études préliminaires, nous avons émis l'hypothèse que la fenrétinide pourrait combler ce manque dans l'arsenal thérapeutique de la FK. Nos études précédentes ont démontré que le traitment des souris FK avec la fenrétinide, un dérivé de la vitamine A, a amélioré l'élimination des infections pulmonaires et avait normalisé les niveaux de céramide. Dans cette thèse de doctorat, nous démontrons que des niveaux anormaux d'AGPI, notamment l'acide arachidonique (AA) et l'acide docosahexaénoïque (ADH), sont associés avec une carence en céramide chez les patients FK. Le traitement avec fenrétinide chez les souris FK a amélioré le déséquilibre en AGPI dans le plasma et tous les organes liés à la FK, soit les poumons, l'iléon, le pancréas et le foie. Ce médicament a aussi réduit l'expression des gènes proinflammatoires, IL-1β et S100A8, dans les poumons des souris FK. Une dose unique de fenrétinide avait des effets de longue durée sur les AGPI et céramide chez les souris. Les niveaux de malondialdéhyde, un indice de peroxydation des lipides, et de nitrotyrosine, un indice de stress nitrosatif, ont également été réduits. Les niveaux élevés de peroxydation et de stress nitrosatif étaient corrélés avec de plus grosses carences lipidiques. En utilisant des leucocytes isolés des patients FK, nous avons démontré que les lipides des cellules humaines peuvent être modifiés par la fenrétinide de la même façon que chez les souris, soit en réduisant l'AA et augmentant de l'ADH. La peroxydation des lipides et les niveaux de nitrotyrosine sont aussi réduits par le traitement. Nous avons essayé différentes formulations de fenrétinide chez les singes, qui démontrent l'effet du médicament sur les AGPI dans un autre modèle animal. Les patients FK souffrent de façon intermittente d'une détérioration de leurs symptômes nommée exacerbation pulmonaire (EP). Ces événements ont un impact important sur la progression de la maladie, mais sont par contre presque impossible à prévenir. Nous avons suivi une cohorte de patients FK pendant des périodes de maladie stable pour évaluer des marqueurs associés à un risque d'EP future. Nous avons déterminé, lors de ces périodes stables, qu'un pire état clinique et des scores de qualité de vie inférieurs sont associés à un risque d'EP plus élevé. Après traitement de l'EP, les patients avec plus d'inflammation ont rapidement redéveloppé une EP. Nous avons constaté que les traitements agressifs prescrits aux patients lors des EP ont non seulement réduit les marqueurs d'inflammation, mais ont aussi amélioré les défauts dans les AGPI, réduisant l'AA et augmentant l'ADH. Ces traitements ont aussi réduit les niveaux de malondialdéhyde et de nitrotyrosine. Par contre, ces améliorations ne sont que transitoires et la nature agressive de ces traitements n'en permet pas l'usage quotidien. La fenrétinide a été utilisé dans des études à long terme pour le cancer. Les effets secondaires sont mineurs et réversibles avec de courts intervalles d'interruption du traitement. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent l'impact de la fenrétinide sur l'amélioration des défauts lipidiques, la réduction de l'inflammation, des hauts niveaux de peroxydation et du stress nitrosatif. Ces phénotypes ne sont pas traités par les thérapies actuellement disponibles pour la FK, donc la fenrétinide représente un bon candidat pour des essais cliniques futurs.