Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les formes orales de traitements anticancéreux se sont considérablement développées récemment. La question de l’adhésion au traitement devient donc un nouvel enjeu en oncologie. Cette thèse aborde de façon générale le problème de l’adhésion aux traitements oraux en oncologie, et plus spécifiquement celui de la mesure en bases de données médico-administrativesde l’observance et de la persistance à l’hormonothérapie, traitement oral majeur dans le cancer du sein. Le point de vue retenu est celui de la pharmacoépidémiologie, à savoir l’étude des consommations pharmaceutiques en contexte clinique. La première partie de cette thèse fait le point sur les connaissances actuelles concernant l’adhésion à l’hormonothérapie - tamoxifène et inhibiteurs de l’aromatase (IA) - dans le cancer du sein. La seconde partie, reposant sur l’analyse de cohortes de patientes atteintes de cancer du sein sélectionnées à partir de (1) la UK General Practice Research Database et (2) des données de l’Assurance Maladie, a montré que : - Plus de la moitié des femmes de moins de 40 ans au diagnostic ne reçoivent plus de tamoxifène à 5 ans. Il s’agit du groupe de femmes le plus à risque d’arrêt prématuré de traitement. - Chez les femmes âgées de plus de 50 ans au diagnostic, les arrêts de traitement sont moins fréquents pour les IA que pour le tamoxifène. - Les déterminants associés à la non-persistance sont un faible soutien social et la déclaration précoce de non-prise de traitement par la patiente chez les femmes jeunes. Chez les femmes âgées, l’utilisation de médecines complémentaires et alternatives, la présence de comorbidités sont associées à une augmentation du risque d’arrêt de traitement. A contrario, la présence d’une poly-médication est associée à une diminution du risque d’arrêt.- Dans les études précédentes, une proportion importante de femmes reprend son traitement au moins une fois après l’avoir arrêté de façon prolongée. Les arrêts transitoires de traitements ont été pris en compte à l’aide de modèles multi-états. La probabilité d’arrêt de traitement estimée à partir de ces modèles est plus faible que celle mesurée par la méthode de Kaplan-Meier, après la première année de traitement. La non-adhésion à l’hormonothérapie est fréquente. Certains de ses déterminants sont modifiables ou peuvent servir à identifier précocement les patientes à risque de non-observance. La prise en compte des arrêts transitoires de traitement est importante dans la mesure de la persistance. L’adhésion est l’élément clé faisant le lien entre l’efficacité d’un traitement mesuréedans un essai clinique et son impact dans la vraie vie. Il est urgent de prendre conscience de l’importance de la non-adhésion des formes orales en oncologie / The use of oral anticancer therapies has significantly increased in recent years. Adherence to these therapies has therefore become a major issue in the field of oncology. This thesis focuses on the question of treatment adherence in oncology, and more specifically on the use of medical records and administrative databases to estimate adherence and persistence to hormonal therapy—now a major form of oral breast cancer therapy. Our perspective is based on pharmacoepidemiology, i.e. the study of drugs in a clinical setting. The first part of this thesis synthesizes current knowledge on adherence and persistence to hormonal therapy for BC – i.e. tamoxifen and aromatase inhibitor therapies.The second part, which is based on the study of two cohorts constituted (1) from the UK General Practice Research Database and (2) from the French National Health Insurance System, demonstrates that - More than half of women younger than 40 at diagnosis do not receive any tamoxifen at 5years of follow-up. This group of women presents the highest rates of treatmentinterruption. - Among women over 50 at diagnosis, those receiving some form of AI therapy discontinue less frequently than those on tamoxifen treatment. - Determinants of non-persistence identified in the studies under review include low social support and self-reporting of non-compliance among younger women. Among older women, those using complementary or alternative medicine or suffering from comorbidities are more likely to discontinue their treatment, whereas women usingpolypharmacy are less likely to discontinue. - In previous studies, a large proportion of women who discontinued their treatment resumed after a prolonged gap. To account for these temporary treatment discontinuations, we used multi-state models. The probability of being off treatment estimated from these models is lower than that estimated from Kaplan-Meier estimates, after the 1st year of treatment. Adherence to hormonal therapy is largely suboptimal. Some of its determinants are modifiablefactors, while others can be used to identify sub-groups of patients at high risk of non-adherence. Accounting for temporary treatment discontinuation is important when measuring nonpersistence. Adherence is a key element for the translation of efficacy measured in clinical trials into effectiveness in real life. There is an urgent need to acknowledge the problem of nonadherence to oral therapy in oncology

Ce travail a été consacré au développement de nouveaux microréservoirs d'inhibiteurs de corrosion à base de ressources naturelles minérales (les argiles marocaines de types beidellite et palygorskite), et organiques (le chitosane et l'acide heptanoïque) pour être utilisés en tant que charges anticorrosion dans les peintures. Dans les réservoirs de type beidellite, le stockage des inhibiteurs de corrosion a été réalisé soit en saturant les espaces interfoliaires par des cations inhibiteurs de corrosion tels que Ca2+ ou Ce3+, soit en modifiant les charges des feuillets argileux par intercalation du biopolymère chitosane afin d'adsorber des composés anioniques comme les ions heptanoate (C7-). Dans les réservoirs de type palygorskite, le stockage est basé sur le greffage d'un alkoxysilane sur les sites silanols de surface permettant d'adsorber les composés inhibiteurs via des sites NH3+. Après avoir caractérisé les matériaux avant et après fonctionnalisation par différentes techniques analytiques, les performances d'inhibition de corrosion du zinc et d'un acier doux en milieu NaCl ont été évaluées et comparées à celles du composé commercial dihydrogénotriphosphate d'aluminium (TPA) en utilisant des techniques électrochimiques stationnaires et dynamiques. Globalement, le revêtement organique à base de la beidellite modifiée au C7- montre une meilleure protection de l'acier électrozingué que le revêtement au TPA. De même, le revêtement organique comportant la palygorskite greffée au C-7 présente une performance d'inhibition de la corrosion de l'acier doux très intéressante par rapport au revêtement au TPA, sur environ 400 h d'immersion / This work was devoted to the development of new micrometric tanks of corrosion inhibitors based on mineral natural resources (Moroccan beidellite and palygorskite clays), and organic (chitosan and heptanoic acid) to be used as corrosion inhibitor tanks in the paintings. In the reservoirs of beidellite type, the storage of corrosion inhibitors made either by saturating the interlamellar areas by corrosion inhibitors cations such as Ca2+, or Ce3+, or by modifying the electrostatic charge of clays by intercalation of chitosan biopolymer in order to adsorb anionic compounds as heptanoate ions (C7-. In palygorskite type tanks, storage is based on the grafting of an alkoxysilane on the surface silanol sites to adsorb compounds via NH3+ sites. After characterizing materials before and after functionalization by several analytical techniques, the performance of corrosion inhibitors on zinc and mild steel in NaCl medium was evaluated and compared to those of commercial compound aluminium dihydrogen triphosphate (TPA) using stationary and dynamic electrochemical techniques. Overall, the organic coating containing modified C7- beidellite shows better protection of zinc than TPA compound. Similarly, C7- grafted palygorskite coating presents a very interesting performance of corrosion inhibition of mild steel corrosion compared to the coating with TPA, during approximately 400 h of immersion

L’inhibition de l’arginase a été montrée pour le traitement de la dysfonction endothéliale dans plusieurs pathologies. Des inhibiteurs sont actuellement commercialisés (nor-NOHA, ABH et BEC) mais en dépit de leur potentiel, ils sont incompatibles avec un usage médical per os. L’obtention de nouveaux inhibiteurs reste donc un challenge pour le développement de candidats médicaments. La source naturelle et la voie hémisynthétique notamment, restent encore des axes peu explorés. Visant d’abord le développement d’un test fiable et reproductible pour l’évaluation de la capacité inhibitrice de molécules, nous avons optimisé un test existant et mis en place un essai colorimétrique miniaturisé et partiellement automatisé, utilisant une arginase mammifère commerciale, purifiée de foie de bœuf. Ce test a été validé via l’utilisation d’inhibiteurs de référence (CI50 : nor-NOHA 1,7 μM / BEC 3,3 μM), avant d’être utilisé pour l’évaluation biologique d’une série de polyphénols naturels, mettant en évidence les potentialités inhibitrices de l’acide chlorogénique (acide caféoylquinique / CI50 10,6 μM) et du picéatannol (stilbène / CI50 12,1 µM). Des études de cinétique enzymatique ont montré que l’inhibition était réversible et compétitive tandis que des études de docking moléculaire ont montré l’intérêt de la partie caféique pour l’activité inhibitrice. Nous nous sommes alors focalisés sur l’obtention de dérivés d’hémisynthèse. Dix-neuf dérivés dérivés cinnamides ont été préparés ainsi qu’une série de cinq composés esters. Les études de relation structure-activité ont montré le rôle important du groupement catéchol pour l’activité de ces molécules. Le composé (E)-N-(2-phényléthyl)-3,4-dihydroxycinnamide ou « caffeic acid phenyl amide » (CAPA) a présenté la meilleure activité (CI50 6,9 μM). C’est un inhibiteur réversible et compétitif de l’arginase étudiée et ses études de docking avec le site catalytique de l’enzyme ont confirmé les interactions du catéchol avec des résidus conservés du site actif et les ions manganèse. La préparation des dérivés de stilbènes cibles n’a pas été couronnée de succès mais grâce à des collaborations, deux stilbènes naturels, l’astringine et le picéide, ainsi qu’une série de stilbénoïdes synthétiques ont pu être évalués. Cependant, aucun de ces composés n’a révélé d’activité intéressante.Finalement, notre projet de thèse a mis en évidence les activités prometteuses de deux composés naturels, l’acide chlorogénique et le picéatannol, ainsi que celle d’un composé hémisynthétique dérivés cinnamide de l’acide caféique (CAPA). Ces molécules ont en commun, au niveau structural, la présence d’une partie 3,4-dhydroxycinnamique (caféoyle), révélant l’intérêt de ce motif pour la conception d’autres molécules à capacité inhibitrice d’arginase. Ces résultats obtenus in silico et in vitro sur l’arginase bovine b-ARG I devront être confirmés sur l’arginase humaine h-ARG avant d’envisager d’éventuelles études in vivo pour ces candidats-médicaments potentiels. / Inhibition of the enzyme arginase has been shown its evidences for the treatment of endothelial dysfunction in several pathologies. Some arginase inhibitors are currently being marketed (nor-NOHA, ABH and BEC) but despite their potency, they are incompatible with an oral administration. Research of new arginase inhibitors remains a challenge for the development of drug candidates. Natural source and semisynthetic compounds, in particular, still remain widely unexplored avenues.Firstly focusing on development of a reliable and reproducible in vitro assay for evaluation of arginase inhibitory capacity of molecules, we optimized a previously published protocol, which resulted in a colorimetric, miniaturized and partially automated assay by using a commercial mammalian arginase, purified bovine liver arginase (b-ARG I). This test was validated by evaluating the reference inhibitors (IC50: nor-NOHA 1.7 µM / BEC 3.3 µM). Then we used it for the biological evaluation of a series of natural polyphenols. The most active compounds were chlorogenic acid (caffeoylquinic acid / IC50 10.6 µM) and piceatannol (stilbene / IC50 12.1 µM). Enzyme kinetic studies showed that the inhibition mechanism of these two polyphenols was reversible and competitive, whereas molecular docking studies demonstrated the importance of caffeic moiety for the inhibitory activity. We then continued on synthesis and biological evaluation of semisynthetic derivatives, which were inspired by natural arginase inhibitors. Nineteen cinnamide derivatives and a series of five ester compounds were prepared. Structure-activity relationships (SARs) have shown the important role of catechol group for arginase inhibitory activity of these molecules. The compound (E)-N-(2-phenylethyl)-3,4-dihydroxycinnamide or "caffeic acid phenyl amide" (CAPA) showed the best activity (IC50 6.9 µM). This compound was characterisized as a reversible and competitive inhibitor of arginase by enzyme kinetics. Docking studies suggested several interactions between catechol function of CAPA with crucial residues of the arginase active site and manganese ions. The preparation of stilbene derivatives was not successful during this work. However thanks to collaborations, two natural stilbenoid glucosides (astringin and piceid), as well as a series of synthetic stilbenoid derivatives were evaluated for their arginase inhibition. Nevertheless, none of these stilbenoids has revealed an interesting activity.Finally, our thesis project showed potential arginase inhibitory activity of two natural compounds, chlorogenic acid and piceatannol, as well as a semisynthetic cinnamide derivative (CAPA). Considering their structures, these molecules have the presence of 3,4-dihydroxycinnamoyl (caffeoyl) moiety in common, revealing the importance of this moiety for the design of new arginase inhibitors. The results obtained from in silico and in vitro studies on bovine arginase (b-ARG I) should be confirmed on human arginase assay, before being evaluated in in vivo models for the druggable candidates.

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Burkholderia pseudomallei est l’agent causal de la mélioïdose, une maladie tropicale endémique dans le Nord de l’Australie et en Asie du Sud-Est. Nous avons analysé le système d’efflux, mécanisme majoritairement impliqué la multi-résistance aux antibiotiques. Nous avons chercher à identifier des mutations dans les pompes d’efflux et des modulation de l’expression de ces dernières afin d’expliquer ces phénotypes de résistance. Les techniques de séquençage de l’ADN et de transcriptomique par RT-qPCR nous ont permis d’identifier deux mécanismes chez des souches cliniques. Un mécanisme transitoire responsable d'une résistance croisée du Cotrimoxazole, avec les quinolones, et le chloramphénicol, pour lequel nous suspectons une modulation de l’expression de l’efflux. Le second, impliqué dans la résistance au méropénème, par surexpression de l'efflux suite à une mutation dans le régulateur de la pompe AmrAB-OprA.Dans un second axe de recherche, nous avons également criblé plusieurs molécules afin d'identifier des candidats inhibiteurs de l'efflux, dérivant de la famille des phénothiazines et capables de restaurer une sensibilité aux antibiotiques. Nous avons analysé l’impact de ces molécules sur des souches modèles de multi-résistance (Burkholderia thailandensis) et sur des souches cliniques et environnementales de B. pseudomallei. Ces molécules sont capables d’impacter l’expression de l’efflux, mais nous pensons que le mécanisme majeur d’inhibition de cette famille de molécules reste l’entrée en compétition avec les antibiotiques efflués. Nous avons identifié une molécule, AST17, capable de restaurer la sensibilité au Cotrimoxazole, ainsi qu'aux quinolones. / Burkholderia pseudomallei is thecausal agent of melioidosis, a tropical disease, endemic in Notrhern Australia and South-East Asia. We have analyzed efflux systeme, known to be one of the main mecanism implicated in antibiotic resistance phenotypes. We have looked for mutations in efflux pumps and for transient modulations of the efflux pumps expression, that could explain resistance phenotypes. Whole genome sequencing and a the targeted method of RT-qPCR allowed us to identified two mecanisms in clinical strains. A transient mecanism, responsible of a cross-resistance to Cotrimoxazole, quinolones and chloramphenicol, and we suspect an implication of modulation of efflux. The second one is implicated in meropenem resistance by an overexpression of the AmrAB-OprA efflux pumps, due to a mutation of its regulator. In a second time, we also have screened several compounds, all derivated from phenothiazines, in order to identify efflux pump inhibitors for a restoration of the antibiotic susceptibility. We have analyzed the impact of these molecules in multi-resistant strain models, and on several clinical and environnemental strains. These molecules are able to modulate efflux pumps expression, however, we think that the main inhibition mecanism of these derivatives is about a competition between the molecule and the antibiotics. We have identified one molecule, AST17, that is able to restore Cotrimoxazole and quinolones susceptibilities.

La Cathepsine K est parmi la plus efficace des collagénases de mammifère pour cliver la triple hélice de collagène de type-1. Nous avons développé une série d'azanitriles, (CKI-8 and CKI-13) inhibiteurs de cathepsine K. CKI-8 (un isomère de CKI-13) et CKI-13 ne sont pas toxiques sur les osteoblastes Saos-2 et les cellules RAW 264.7 jusqu' à une concentration de 1000 nM, tandis qu'ils ne le sont pas jusqu'à une concentration de 100 nM sur les osteoclastes. CKI-8 n'affecte pas l'activité de la phosphatase alkaline ainsi que la minéralisation induite par les Saos-2 et par les osteoblastes primaires. CKI-13 diminue de 35 % la minéralisation induite par les Saos-2 tandis qu'il n'affecte pas la minéralisation induite par les osteoblastes primaires. L'addition de CKI-13 diminue l'activité de la phosphatase alkaline d'environ 20% (Saos-2) et de 40 % (osteoblastes primaires). La résorption osseuse sur des tranches d'os d'origine bovine est diminuée avec 10 nM de CKI-13, 100 nM de CKI- 8 et 100 nM d'inhibiteur commercial E64. CKI-8 et CKI-13 diminuent la mobilité des osteoclastes. Nous avons développé un dosage d'hydrolyse de PPi par la phosphatase alkaline au moyen de l'IR, ayant l'avantage de fonctionner sur des vésicules matricielles et des cellules avec des substrats naturels à un pH physiologique. La bande de PPi localisée à 1107 cm-1 (∑= 2158 ± 211 M-1.cm-1) et celles de Pi localisées à 1076 cm-1 (∑= 1346 ± 116 M-1.cm- 1) et à 991 cm-1 (∑= 493 ± 49 M-1.cm-1) ont servis à mesurer les concentrations du substrat et du produit / Cathepsin K is among the most potent mammalian collagenase, capable of cleaving the triple helix in type-I collagen. We developed a series of azanitriles (CKI-8 and CKI-13) which are inhibitors of cathepsin K. CKI-8 (an isomer of CKI-13) and CKI-13 did not induce significant toxicity on osteoblasts Saos-2 and RAW 264.7 cells up to 1000 nM, while they were not toxic on mature osteoclasts up to 100 nM. Commercial E64 inhibitor was not toxic in primary osteoclast cells up to 1000 nM. CKI-8 did not affect alkaline phosphatase activity as well the mineralization induced by Saos-2 cells and by primary osteoblasts. CKI-13 decreased by 35% the mineralization induced by Saos-2 cells while it did not on mineralization induced by primary osteoblasts. Addition of CKI-13 decreased alkaline phosphatase activity by around 20% (Saos-2 cells) and 45% (primary osteoblasts). Bone resorption on bovine slices decreased significantly with 10 nM of CKI-13, with 100 nM of CKI-8 and commercial inhibitor E64. Our findings indicated that CKI-8 and CKI-13 inhibited bone resorption and affected the mobility of osteoclast. To monitor directly the PPi hydrolytic activity by alkaline phosphatase, we developed an infrared (IR) assay taking the advantage to use natural substrate under physiological pH in matrix vesicles and in living cells. PPi band located at 1107 cm-1 (∑= 2158 ± 211 M-1.cm-1) and Pi bands located at 1076 cm-1 (∑= 1346 ± 116 M-1.cm-1) and at 991 cm-1 (∑= 493 ± 49 M-1.cm-1) served to measure the substrate and the product concentrations

Les halopéroxydases à vanadate (vHPO) seraient des enzymes clés du métabolisme iodé des algues brunes en assurant la captation de l'iode et en participant à la biosynthèse de composés volatils iodés. Pour vérifier ces hypothèses, nous avons mis en place une stratégie de génétique chimique inverse dans le but d'étudier in vivo les effets de l'invalidation des vHPOs. A cette fin, nous avons réalisé un test de criblage à haut-débit sur la bromopéroxydase à vanadate d'Ascophyllum nodosum pour identifier des inhibiteurs de cette enzyme. Les tests secondaires ont montré que les molécules sélectionnées ne sont pas des inhibiteurs mais qu'elles sont très réactives envers les espèces oxydées de l'iode générées par l'enzyme. Un test in vivo a permis de montrer que ces molécules inhibent l'influx des iodures par Laminaria digitata, ce qui corrobore l'implication d'une vHPO dans ce mécanisme. Nous avons étudié la distribution tissulaire et subcellulaire de l'iode chez L. digitata par microsonde nucléaire et par microsonde SIMS. Cette étude a mis en évidence que l'iode est principalement stocké au niveau du tissu périphérique dans le compartiment apoplastique et non au sein de structures intra-cellulaires. Cette découverte remet en cause le modèle de captation des iodures proposé dans la littérature et ouvre de nouvelles perspectives de recherche. Parallèlement à ces études, nous avons poursuivi les travaux concernant les inhibiteurs de la captation des iodures chez des modèles cellulaires exprimant le symporteur Na+/I- en mettant au point leur synthèse, en validant leur activité et en initiant la recherche de leur protéines cibles par photomarquage d'affinité.

Les exigences environnementales imposent de nombreux défis dans le domaine du traitement des eaux. Ainsi, le concept de " chimie verte " a-t-il été proposé et l'utilisation des produits chimiques " écologiques " est devenue une nécessité. Il est donc d'une importance primordiale d'élaborer des inhibiteurs d'entartrage " verts " afin de combattre les phénomènes d'entartrage qui ont des conséquences désastreuses, voire catastrophiques, dans certaines installations industrielles, comme les circuits de refroidissement des centrales nucléaires. Dans cette étude, l'efficacité de différents inhibiteurs d'entartrage de CaCO3 a été évaluée dans un circuit de refroidissement simulé. En tant qu'inhibiteurs de précipitation de Ca-phosphonates, des homo-, co- et ter-polymères ont également été étudiés en matière de leur efficacité. En fait, l'ajout de ces polymères dans l'eau contenant des phosphonates peut réduire la précipitation du Ca-phosphonates et renforcer l'efficacité d'inhibition de l'entartrage du CaCO3. L'effet synergétique de l'acide polyaspartique (PASP) et de l'acide polyepoxysuccinique (PESA) sur l'inhibition de l'entartrage a été étudié en utilisant à la fois des méthodes statique et dynamique. Les résultats obtenus montrent que l'efficacité inhibitrice du mélange PASP-PESA est supérieure à celle du PASP ou du PESA pris individuellement pour la précipitation de CaCO3, CaSO4 et BaSO4. L'effet de la concentration des inhibiteurs, de la température et de la concentration de Ca2+ ont également été étudié. Par ailleurs, l'analyse par MEB a bien montré la modification de morphologie des précipités en présence du PASP et du PESA. Dans ce travail, on a également étudié les propriétés inhibitrices des ions Cu2+ et Zn2+ dans l'eau potable avec la méthode de Précipitation Contrôlée Rapide (PCR) développée dans le Laboratoire (LIM). Les résultats obtenus montrent que ces ions métalliques sont des inhibiteurs très efficaces à faible concentration. De plus, l'analyse par MEB et IR indiquent que les ces ions peuvent affecter la morphologie cristalline du CaCO3. Par ailleurs, l'influence de la température et du CO2 dissous sur le pouvoir entartrant de l'eau minérale de Salvetat (utilisée comme eau de référence), en présence des ions Cu2+ et Zn2+, a été étudiée expérimentalement. L'inhibiteur idéal serait un composé sous forme solide dont la solubilité serait très faible, mais largement suffisante pour assurer une inhibition totale de l'entartrage. Il pourrait ainsi être mis en contact directement avec l'eau à traiter sans que l'on ait à se soucier de sa concentration qui serait régulée automatiquement par sa solubilité. La synthèse de tels inhibiteurs a été réalisée et leur efficacité a été évaluée durant cette thèse. En fait, les inhibiteurs solides obtenus ont une solubilité de l'ordre de 1,5 mg/L dans l'eau du robinet de Paris et ils donnent une inhibition totale de CaCO3 dans la même eau avec une concentration seulement de 30 ppb (μg/L). De plus, l'introduction de ces inhibiteurs solides peut être réalisée facilement par une cartouche.