Suite à une lésion cérébrale, l'enfant récupère-t-il les fonctions intellectuelles de la même façon que l'adulte ? Depuis les travaux de Kennard (1936-1942), la communauté scientifique tend à croire à un principe général de meilleure récupération fonctionnelle chez les enfants. Pourtant, la littérature existante sur l’effet de l’âge à la lésion est inconstante et la réponse à la question posée est compliquée par la qualité des études (grandeur d’échantillon, devis utilisé) ainsi que par les facteurs modérateurs pris en considération (étiologie de la lésion, volume de la lésion, etc.). La présente étude vise à remédier à ces difficultés par l’investigation d'une importante cohorte de plus de 700 cas, autant pédiatriques qu'adultes, présentant une lésion corticale unilatérale, dont l'étiologie neurologique, les complications, la localisation de la lésion (lobaire et latéralité), l'âge à la lésion, l’âge au test et le genre sont connus. Les données recueillies permettent d’étudier la relation entre l'âge et la récupération post-lésionnelle à l’aide des données longitudinales dans un contexte multidimentionnel, mais aussi de comparer les résultats obtenus avec les données longitudinales et transversales. Les résultats confirment que les enfants récupèrent moins bien que les adultes sur les mesures d’intelligence de Wechsler, même lorsque l’on prend en considération les différents facteurs modérateurs. De plus, l’évolution de l’intelligence post-lésionnelle en fonction de l’âge diffère selon le type de QI (QIV versus QIP). Ces résultats ont été obtenus avec les deux méthodologies à l’étude. Ainsi, le pronostic à long terme des enfants ayant subi une lésion cérébrale ne peut être basé sur un principe général voulant qu’ils récupèreront mieux que les adultes. Descripteurs : principe de Kennard, lésion cérébrale, âge, intelligence, Wechsler, longitudinal, transversal, récupération

Suite à une lésion cérébrale, l'enfant récupère-t-il les fonctions intellectuelles de la même façon que l'adulte ? Depuis les travaux de Kennard (1936-1942), la communauté scientifique tend à croire à un principe général de meilleure récupération fonctionnelle chez les enfants. Pourtant, la littérature existante sur l’effet de l’âge à la lésion est inconstante et la réponse à la question posée est compliquée par la qualité des études (grandeur d’échantillon, devis utilisé) ainsi que par les facteurs modérateurs pris en considération (étiologie de la lésion, volume de la lésion, etc.). La présente étude vise à remédier à ces difficultés par l’investigation d'une importante cohorte de plus de 700 cas, autant pédiatriques qu'adultes, présentant une lésion corticale unilatérale, dont l'étiologie neurologique, les complications, la localisation de la lésion (lobaire et latéralité), l'âge à la lésion, l’âge au test et le genre sont connus. Les données recueillies permettent d’étudier la relation entre l'âge et la récupération post-lésionnelle à l’aide des données longitudinales dans un contexte multidimentionnel, mais aussi de comparer les résultats obtenus avec les données longitudinales et transversales. Les résultats confirment que les enfants récupèrent moins bien que les adultes sur les mesures d’intelligence de Wechsler, même lorsque l’on prend en considération les différents facteurs modérateurs. De plus, l’évolution de l’intelligence post-lésionnelle en fonction de l’âge diffère selon le type de QI (QIV versus QIP). Ces résultats ont été obtenus avec les deux méthodologies à l’étude. Ainsi, le pronostic à long terme des enfants ayant subi une lésion cérébrale ne peut être basé sur un principe général voulant qu’ils récupèreront mieux que les adultes. Descripteurs : principe de Kennard, lésion cérébrale, âge, intelligence, Wechsler, longitudinal, transversal, récupération

CADASIL est une forme héréditaire, autosomique dominante, de maladie des petits vaisseaux cérébraux dans laquelle surviennent précocement des lésions de la substance blanche cérébrale qui progressent avec le temps, mais dont la nature histopathologique demeure très mal connue. La maladie est causée par des mutations très stéréotypées du récepteur Notch3. Une des signatures de CADASIL est la présence, dans les vaisseaux, d’une accumulation du domaine extracellulaire de NOTCH3 (Notch3ECD). Un faisceau d’arguments suggère que le processus pathogène de CADASIL résulte d’un effet toxique de ces dépôts de Notch3ECD, qui passerait par l’accumulation avec le NOTCH3ECD d’autres protéines de la matrice extracellulaire. Il a cependant été montré que des mutations CADASIL affectent les capacités de signalisation du récepteur, de manière constitutive ou avec le temps, ce qui a conduit à formuler l’hypothèse qu’une perte de fonction Notch3 pourrait également constituer un déterminant important du processus pathogène.Nous avons réalisé une analyse détaillée des lésions de la substance blanche dans un modèle murin de la maladie CADASIL obtenu par surexpression d’un allèle Notch3 avec la mutation R169C / R170C, qui en récapitule les stades précliniques (TgPACNotch3R169C). Ceci a permis de mettre en évidence aux stades précoces un oedème intramyélinique associé à une dégradation / décompaction de la myéline détectable en immunohistochimie dès l’âge de 6 mois. L’analyse de l’intégrité axonale au sein des lésions de la myéline suggère une perte secondaire. Une méthode de quantification semi-automatisée des débris myélinique a été élaborée.Nous avons ensuite testé l’hypothèse qu’une perte de fonction Notch3 pourrait constituer un déterminant majeur dans le processus pathogène de CADASIL. Nous avons pour cela identifié un set de gènes dont l’expression est sensible à la quantité de Notch3, capable de détecter une diminution de moitié de la dose de Notch3. La mesure de l’expression de ces gènes chez des souris Knock-in pour la mutation R170C, hétérozygotes ou homozygotes, a montré que l’activité Notch3 n’était pas diminuée dans ce modèle. Nous avons ensuite étudié l’impact de la suppression des copies endogènes de Notch3 sur les lésions de la substance blanche chez les souris TgPACNotch3R169C, qui n’apparaissent pas aggravées. Ces résultats plaident contre un effet hypomorphe commun à toutes les mutations CADASIL et suggèrent que les lésions de la substance blanche ne sont pas secondaires à un tel effet.Nous avons enfin étudié le rôle pathogène de l’excès de TIMP3 et vitronectine, deux protéines dont il a été démontré qu’elles s’accumulent précocement avec le NOTCH3ECD. En utilisant des approches d’interaction génétique (diminution et/ou augmentation de la quantité de TIMP3 et vitronectine chez les souris TgPACNotch3R169C), nous avons observé un effet différent de l’excès des deux protéines sur les anomalies de la réactivité cérébrovasculaire et celles de la substance blanche. En effet, la réduction de la quantité de vitronectine limite les lésions de la substance blanche sans effet sur la réactivité cérébrovasculaire alors que la réduction de TIMP3 corrige les anomalies vasculaires fonctionnelles sans effet sur la substance blanche. Ces résultats apportent la preuve de concept du rôle pathogène de l’accumulation des protéines TIMP3 et vitronectine dans le processus pathogène de CADASIL et remettent en question les dogmes faisant de l’hypoperfusion le facteur promoteur des lésions de la substance blanche dans la maladie. / CADASIL is an autosomal dominant, hereditary, small vessel disease of the brain causing early and progressive white matter lesions. The histopathological characteristics of these lesions remain poorly known. The disease is caused by stereotyped mutations in the gene coding for the NOTCH3 receptor. One of CADASIL hallmarks is the presence in vessels of an abnormal accumulation of NOTCH3 extracellular domain (NOTCH3ECD). Data suggest that CADASIL pathophysiological process may be caused by a toxic effect resulting from NOTCH3ECD deposits, due to an abnormal recruitment of other extracellular matrix components. However, it has been shown that CADASIL mutations differentially affect Notch3 signaling, constitutively or progressively. The latter observations led scientists to propose the hypothesis that Notch3 loss of function may play an important role in CADASIL pathogenesis.We conducted a detailed white matter analysis in a CADASIL mouse model that overexpresses a Notch3 allele with the R169C/R170C mutation and that recapitulates the preclinical stages of the disease (TgPACNotch3R169C). In this model, we observed intramyelinic edema associated with myelin degradation / decompaction detectable by immunochemistry in the brain of mice as young as 6 months of age. Axonal integrity analysis in myelin lesions suggested that axonal loss may appear secondarily. A semi-quantitative method for the quantification of myelin debris has been developed.Next, we tested the hypothesis that Notch3 loss of function might play a key role in CADASIL pathophysiology. We first identified a set of genes that are sensitive to a reduction in Notch3 dosage by half. Quantification of these genes expression in both heterozygous and homozygous mice Knock-in for the R170C mutation showed that Notch3 activity was not lowered in this model. In addition, we analyzed the effect of a suppression of endogenous Notch3 copies on white matter lesions observed in TgPACNotch3R169C mice and observed no worsening of these lesions. Together these results suggest that hypomorphism is not a feature common to all CADASIL mutations, and that white matter lesions in CADASIL do no result from Notch3 loss of function.Finally, we studied the pathogenic effect of Timp3 and vitronectine accumulation, both proteins having been shown to accumulate with NOTCH3ECD early in the course of the disease. By the use of genetic interaction approaches (lowering and increase in Timp3 and vitronectine in TgPACNotch3R169C mice), we observed differential effects of the proteins on white matter lesions and cerebrovascular reactivity impairment. Indeed, vitronectine lowering improves white matter lesions without any effect on cerebrovascular reactivity while Timp3 diminution restores cerebrovascular reactivity without any effect on white matter lesions. These results provide proof of concept for the implication of TIMP3 and vitronectin excess in CADASIL pathogenesis and questions the dogma that make hypoperfusion the main determinant of white matter lesions in CADASIL.

Les transsections nerveuses peuvent conduire à une perte de sensibilité tactile et une paralysie complète. Malheureusement, peu d’options s’offrent aux cliniciens. L’autogreffe nerveuse, le standard en clinique, induit un déficit au site de prélèvement en plus d’induire une récupération fonctionnelle incomplète. Une alternative est d’utiliser des conduits nerveux faits de biomatériaux pour guider la migration axonale, mais ceux-ci comportent plusieurs limites cliniques. Notre objectif est de fabriquer un tube nerveux (TN) vivant complètement autologue dans lequel un réseau de capillaires sera développé in vitro par ensemencement de cellules endothéliales (CE), afin de favoriser une vascularisation rapide du greffon, ainsi que de cellules de Schwann (CS), pour permettre une croissance optimale des neurites et favoriser la migration axonale. Le TN est composé d’un feuillet de fibroblastes avec CE enroulé sur lui-même pour former un tube plein et enrichi en CS. Les TN humains sont implantés chez des rats RNU immunodéficients pour combler un déficit du nerf sciatique de 15 mm. Le remodelage du greffon est suivi en quantifiant la migration axonale par marquage en immunofluorescence des neurofilaments L après 2, 4 et 8 semaines d’implantation. Les TN ont été implantés avec succès chez le rat et leur structure interne a rapidement été remodelée. Une revascularisation des tubes sur toute leur longueur a été observée dès la 4ᵉ semaine d'implantation, y compris dans les tubes non endothélialisés. Les fibres nerveuses ont reconnecté avec le segment distal du nerf lésé à 8 semaines, la migration axonale étant similaire à celle de l'autogreffe en proximal. En produisant des tubes vivants entièrement autologues susceptibles de libérer des facteurs de croissance neurotrophiques et d’accélérer la vascularisation du greffon grâce à un réseau microvasculaire préétabli, nous espérons développer une nouvelle approche thérapeutique personnalisée pour améliorer le traitement des blessures des nerfs périphériques / Even with recent advancements, the treatment of peripheral nerve transections remains a challenge. Peripheral nerve transections may lead to loss of sensibility and motor function of the upper and lower limbs. Unfortunately, clinicians only have few options to repair the gap. Our goal is to produce a fully autologous scaffold-free nerve tube (NT) to guide axonal migration. A viable pre-vascularized tube seeded with Schwann cells (SCs) could allow a faster recovery for patients with major peripheral nerve transections by supporting an optimal axonal migration. NT’s are made from fibroblast cells which deposit their own extracellular matrix into a manipulable sheet, on which are seeded endothelial cells (ECs) and SCs to form a filled tubular structure, a technique based on the self-assembly method. NTES were implanted in immunodeficient RNU rats to repair a 15 mm sciatic nerve defect. Graft innervation was followed by quantification of axon migration using immunofluorescent staining of neurofilament L after 2, 4 and 8 weeks post-implantation. The internal structures of the NTES rapidly remodeled and successfully reconnected with the proximally severed nerve segment. Immunofluorescent labelling of rat neurites indicates that nerve fibers migrated through the construct and reached the distal nerve stump after 8 weeks. Furthermore, myelinated fibers were detected in the NTES. In its proximal section, axonal migration was similar to the autograft control. Also, revascularization was noted along the entire tube length as soon as the 4ᵗʰ week after implantation. The anastomosis of the pre-established human capillaries was successful. Indeed, rat red blood cells were identified in the lumen of human capillaries within the NT graft. Pre-vascularized NT’s with autologous ECs have the potential to greatly accelerate revascularization in the graft and thereby provide oxygen and nutriments during the process of nerve regeneration. Moreover, SC may release neurotrophic factors that can enhance peripheral nerve regeneration.

Le traumatisme craniocérébral (TCC) est une condition médicale sérieuse qui découle des suites d’un accident et entraîne son lot de complications dans différentes sphères de fonctionnement, bouleversant entre autres la dynamique familiale en inversant les rôles de chacun. Les personnes vivant avec les séquelles (tant physiques que neuropsychologiques) d’un TCC sont de plus en plus nombreuses en raison des avancées médicales et de la rapidité avec laquelle on dispense désormais les soins préhospitaliers d’urgence. De ce fait, bon nombre de victimes, souvent de jeunes adultes, nécessitent de l’assistance pour des tâches courantes et ce, sur une base quotidienne (Lefebvre et al., 2005). En raison des atteintes neuropsychologiques conséquentes à un traumatisme modéré ou sévère, cuisiner de façon autonome représente une activité de la vie quotidienne pouvant s’avérer difficile pour des personnes ayant subi un traumatisme craniocérébral. L’objectif de ce projet était de comparer le taux d’efficacité d’une assistance technologique, en l’occurrence une cuisinière intelligente, avec celle d’une intervention humaine dans un contexte de réalisation d’une tâche de cuisine. Le protocole de recherche impliquait la réalisation d’une recette à deux reprises, soit une fois avec chaque mode d’assistance. Au total, cinq participants âgés entre 34 et 70 ans ont complété les expérimentations et ont démontré de l’ouverture en regard de cette technologie. Les résultats ont démontré que le prototype de cuisinière intelligente utilisé pour réaliser cette étude était bel et bien en mesure de fournir l’assistance nécessaire aux personnes TCC et ce, peu importe leur profil cognitif. Cette recherche a permis de constater l’efficacité de l’outil technologique, bien que d’autres recherches seront nécessaires dans le futur afin de fournir une cuisinière qui soit sécuritaire et fiable à d’autres populations présentant diverses atteintes cognitives.

Environ 500 000 enfants au Canada souffrent de maladies génétiques rares. Chacune de ces pathologies causant divers problèmes de santé et touchant un nombre restreint d'individus, nos connaissances des mécanismes sous-jacents et des possibles approches thérapeutiques sont ainsi limitées. Néanmoins, les progrès actuels des technologies de séquençage de l'ADN permettent désormais de découvrir efficacement de nouveaux gènes impliqués dans les maladies neuronales. Grâce à cette approche, le gène de la Tenascin R (TNR) a récemment été identifié comme étant à l'origine d'une maladie neurologique rare. Jusqu'ici, il a été montré chez un enfant souffrant de troubles du développement neurologique que des mutations de la TNR sont associées à une ataxie cérébelleuse et un retard de développement global. TNR est une glycoprotéine de la matrice extracellulaire exclusivement exprimée dans le système nerveux central. Elle participe à la régulation de l'extension et la régénération de l'axone, mais également à la synaptogenèse, la croissance et la migration neuronales. Néanmoins, nos connaissances du rôle de la TNR dans les processus neurodéveloppementaux se basent sur des travaux réalisés chez des rongeurs, et la fonction de cette protéine au cours du développement du cerveau humain demeure inconnue. L'objectif de mon projet de recherche est d'investiguer le profil développemental de cellules progénitrices neuronales humaines (NPCs) issues du patient mentionné ci-dessus, et de déterminer si les anomalies observées au sein du cerveau humain présentant une mutation de TNR sont liées à une altération de la migration, maturation ou encore intégration fonctionnelle des neurones. Grâce à ces travaux, il sera possible d'acquérir des informations importantes sur la fonction de la TNR dans la migration et la maturation des neurones humains. Ce programme de recherche approfondira également notre compréhension des mécanismes fondamentaux régulant le développement neuronal des NPCs issues de patients, ceci étant essentiel à la conception de stratégies thérapeutiques ainsi qu'à la validation de médicaments. / Approximately 500,000 children in Canada are affected by rare genetic disorders. Each specific disorder causes several health problems and affects a small number of individuals, therefore our knowledge about mechanisms underlying the disease and possible therapeutic interventions are strongly limited. However, the progress in DNA sequencing technologies now provides an effective way to discover new genes involved in neuronal diseases. Using this innovative approach, Tenascin R (TNR) gene has been recently identified as novel rare neurological disease-causing gene. So far, it has been showed, in a child affected by neurodevelopmental disorder, that mutations in TNR correlate with cerebellar ataxia and global development delay. TNR is a member of extracellular matrix glycoproteins and is exclusively expressed in the central nervous system. TNR contributes to the regulation of axon extension and regeneration, but also to synaptogenesis, neuronal growth and migration. However, our knowledge about the role of TNR in different neurodevelopmental processes is based on experimental work performed in rodents, and the function of this protein in human brain development remains unknown. The aim of this research project is to study the developmental profile of human neuronal progenitor cells (NPCs) derived from the above-mentioned patient and control subjects and to determine whether abnormalities observed in the human brain with TNR mutation are linked to affected neuronal migration, maturation or functional integration. This work will provide crucial information on TNR function during migration and maturation of human neurons. This research project will also deepen our understanding of fundamental mechanisms regulating neuronal development of patient-derived NPCs which will be crucial for designing treatment strategies and drug testing/validation.

Titre de l'écran-titre (visionné le 5 septembre 2023) / L'instabilité génomique est considérée comme l'une des « caractéristiques du cancer ». Au cours des dernières décennies, divers processus de réparation de l'information génétique ont été découverts, nous permettant de mieux comprendre comment la dérégulation de ces processus peuvent conduire au développement du cancer. Notre groupe de recherche s'intéresse particulièrement au processus de réparation des cassures double-brin (DSBs) de l'ADN, la forme la plus nocive de dommages à l'ADN. La jonction d'extrémités non homologues canonique (c-NHEJ) et la recombinaison homologue (HR) sont les principales voies de réparation des DSBs. Afin d'enclencher la réparation des DSBs, les cellules régulent soigneusement le choix entre ces deux processus de réparation. Le processus de résection de l'ADN facilite le choix entre ces voies de réparation. La résection de l'ADN est caractérisée par la dégradation de l'ADN pour créer un long substrat d'ADNsb favorisant la réparation par HR. En revanche, l'inhibition de la résection de l'ADN favorise la réparation des DSB par la voie c-NHEJ. Les mutations de perte de fonction des protéines impliquées dans la facilitation de la résection de l'ADN conduisent souvent à des troubles génétiques et au développement de cancers. Le développement du cancer a souvent été associé à des mutations de BRCA1, une protéine impliquée dans la résection de l'ADN et le processus de réparation des RH. La létalité synthétique est devenue un concept important dans la réparation de l'ADN et la recherche sur le cancer. Il décrit le phénomène par lequel l'inactivation simultanée de deux événements conduit à la létalité cellulaire, même si chaque événement individuellement est toléré. Le traitement contre le cancer basé sur la létalité synthétique le plus efficace qui ait été développé jusqu'à présent utilise les inhibiteurs de PARP (PARPi). PARP-1 dans une protéine impliquée dans divers processus cellulaires, dont la régulation de la réparation de l'ADN. Il a été constaté que l'inhibition de PARP-1 est synthétiquement létale avec un déficit en HR. Les tumeurs déficientes en HR, sont sensibles aux PARPi alors que leurs homologues cellulaires normaux HR-compétents tolèrent le traitement. Cependant, bien qu'il s'agisse d'une option de traitement prometteuse, de nombreux patients développent encore une résistance aux PARPi. Une façon par laquelle les tumeurs déficientes en BRCA1 développent une résistance à PARPi est la réactivation de la résection de l'ADN. En l'absence de BRCA1 fonctionnel, les inhibiteurs de la résection de l'ADN empêchent l'utilisation de HR pour la réparation des DSBs. Des mutations de perte de fonction dans ces inhibiteurs de la résection de l'ADN entraînent la réactivation de la résection de l'ADN et de la HR. Par conséquent, il est important de comprendre la relation entre les protéines qui facilitent la résection de l'ADN et celles qui l'inhibent. Avec cette compréhension, de meilleures approches pour atténuer le développement de la résistance peuvent être développées. Dans cette thèse, nous approfondissons la relation entre l'inhibition de la résection de l'ADN et le développement de la résistance aux PARPi. Nous discutons du processus de résection de l'ADN et de la façon dont divers inhibiteurs de la résection de l'ADN fonctionnent pour inhiber la réparation par RH. Nous décrivons une méthode pour développer de nouveaux inhibiteurs chimiques qui peuvent être utilisés pour cibler MRE11, une composante importante de la machinerie de résection de l'ADN. De plus, nous avons identifié un nouvel inhibiteur de la résection de l'ADN, DYNLL1, et caractérisons son rôle dans l'inhibition de la résection de l'ADN. Enfin, nous contribuons davantage à la compréhension du mécanisme d'action d'un inhibiteur connu de la résection de l'ADN, RIF1. En outre, nous identifions une nouvelle interaction synthétique létale entre RIF1 et MRE11 qui pourrait être avantageuse dans le développement d'un nouveau traitement contre le cancer avec un défaut dans l'une ou l'autre des protéines. En résumé, nous décrivons de nouveaux mécanismes d'action pour la régulation négative de la résection de l'ADN impliquant DYNLL1 et RIF1. De plus, ces résultats placent MRE11 au cœur de la régulation de la résection de l'ADN, soulignant l'importance du développement de nouveaux inhibiteurs chimiques qui le ciblent. / Genomic instability is considered to be one of the "Hallmarks of Cancer". In recent decades, research on the topic has uncovered various DNA repair processes that cells use to maintain genome stability. This has also given us a better understanding of how errors from and dysregulation of these processes can lead to cancer development. Our research group is particularly interested in the repair process for DNA double-strand breaks (DSBs), the most harmful form of DNA damage. Canonical Non-Homologous End-Joining (c-NHEJ) and Homologous (HR) Recombination are the major DSB repair pathways. In order to facilitate proper DSB repair, cells carefully regulate the choice between these two repair processes. One manner in which cells facilitate the choice between these two pathways is through the process of DNA resection. DNA resection is the degradation of DNA following DSB induction to create a long ssDNA substrate that favours HR repair. In contrast, inhibition of DNA resection favours DSB repair through the c-NHEJ pathway. Loss-of-function mutations of proteins involved in facilitating DNA resection often lead to genetic disorders and cancer development. Cancer development has often been associated with mutations in BRCA1, a protein involved in the DNA resection and HR repair process. Synthetic lethality has become an important concept in DNA repair and cancer research. It describes the phenomenon wherein the simultaneous occurrence of two events leads to unviability or lethality, in this case of the cell, even though each event individually is tolerated. In cancer research, this has been taken advantage of when developing novel treatments particularly in cancer types with a frequently occurring mutation. The most successful synthetic lethality-based cancer treatment that has been developed thus far has been PARP inhibitors (PARPi). PARP-1 in a protein involved in various cellular processes, including the regulation of DNA repair. It was found that PARP-1 inhibition is synthetically lethal with a deficiency in HR. It was found that HR-deficient tumours, especially those with a loss-of-function mutations in BRCA1, are sensitive to PARPi treatment whereas their HR-proficient normal cell counterparts tolerated the treatment. In the clinic, this meant that patients with cancers that are BRCA1-deficient can be effectively treated with PARPi. However, although a promising treatment option, many of the patients still develop PARPi resistance requiring the need for other treatment options. It has been found that one manner in which BRCA1-deficient tumours develop PARPi-resistance is through the reactivation of DNA resection. In the absence of functional BRCA1, DNA resection inhibitors prevent the use of HR for the repair of DSBs. One of the ways these tumours develop PARPi-resistance is by developing loss-of-function mutations in these DNA resection inhibitors. These mutations lead to the reactivation of DNA resection and HR. Therefore, it is important to understand the relationship between proteins that facilitate DNA resection and those that inhibit it. With this understanding, better approaches for mitigating development of resistance can be developed. To further understand the relationship between DNA resection inhibition and PARPi-resistance development, we discuss what is known in the literature about the DNA resection process and how various DNA resection inhibitors work in order to inhibit HR repair. We describe a method for developing novel chemical inhibitors that can be used to target DNA repair proteins using MRE11--an important component of the DNA resection machinery--as an example. Furthermore, we identify a novel DNA resection inhibitor, DYNLL1, and characterize its role in DNA resection inhibition. Lastly, we contribute further to the understanding of the mechanism of action of a known DNA resection inhibitor, RIF1. Furthermore, we identify a novel synthetic lethal interaction between RIF1 and MRE11 that could be advantageous in the development of novel cancer treatment with defect in either protein. In summary, we describe novel mechanisms of action for the negative regulation of DNA resection involving DYNLL1 and RIF1. Furthermore, these results put MRE11 at the heart of DNA resection regulation highlighting the importance of development of novel chemical candidates that target it.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Contexte: Les pratiques de faible valeur dans les soins de traumatologie pour adultes sont fréquentes. Cependant, il existe un manque important de connaissances sur celles-ci dans les admissions pour traumatismes pédiatriques. Les objectifs de cette étude étaient d'estimer l'incidence des pratiques cliniques de faible valeur et d'évaluer les variations inter hospitalières. Méthodes: Les recommandations des guides de pratique clinique identifiées dans une revue de la portée ont été analysées afin d'identifier les recommandations relatives aux pratiques qui devraient être évitées. Pour évaluer la variation inter hospitalière, nous avons utilisé des modèles linéaires généralisés multiniveaux pour générer des coefficients de corrélation intraclasse, à l'aide des données du registre de traumatologie du Québec sur toutes les admissions pour blessures pédiatriques (0-16 ans) de 2013 à 2020. Résultats: Nous avons identifié 18 pratiques de faible valeur, dont 11 ont pu être évaluées. Notre population d'études comprenait 14,137 patients dont 34 % étaient âgés de 12 ans et plus et 62% étaient des hommes. Trois pratiques présentaient des incidences > 10 % et des variations inter-hospitalières modérées à fortes: consultation neurochirurgicale pour traumatisme cérébral léger (TBI; 21%, ICC=11%), admission à l'hôpital en cas de TBI léger isolé (15%, ICC=20%), et admission à l'hôpital en cas de traumatisme abdominal par objet contondant isolé avec scanner négatif (26%, ICC=20%). Les incidences de l'imagerie de faible valeur, de l'admission en soins intensifs et de la prise en charge chirurgicale étaient toutes inférieures à 10%, mais les variations inter hospitalières de la reprise du scanner après le transfert, en cas de trauma crânien léger et l'admission en soins intensifs en cas de trauma crânien léger étaient modérées à élevées. Conclusion: Nous avons identifiés trois pratiques cliniques ayant une incidence élevée, présentant des variations inter hospitalières significatives. Ces pratiques peuvent être ciblées pour des interventions de désadoptions. Cependant, nous devrions identifier les déterminants de ces pratiques ainsi que les obstacles et les facilitateurs de leur désadoptions. / Background: Low-value clinical practices are one of the most important areas of excess healthcare spending. Research has suggested that low-value practices in adult trauma care are frequent and subject to significant inter-hospital variation. However, there is a major knowledge gap on low-value care for pediatric injury admissions. Objectives: 1) Estimate the incidence of low-value practices 2) Evaluate inter-hospital practice variations. Methods: Low-value practices identified in a recent scoping review and expert consultation study were screened to identify recommendations pertaining to pediatric injury care. We then estimated incidences of low-value practices using data from the Québec trauma registry on all pediatric (0-16 years of age) injury admissions to any of the 59 provincial trauma centers from April 2013 to March 2020. To evaluate inter-hospital practice variations in adherence, we used multilevel generalized linear models to generate intraclass correlation coefficients (ICCs) interpreted as low if <5%, moderate if 5-20% and high if >20%. Results: We identified 18 low-value practices of which 11 could be evaluated using trauma registry data; Our study population comprised 14,137 patients including 62% males and 34% aged ≥ 12 years. Three practices had incidences > 10% and moderate to strong inter-hospital variation: neurosurgical consultation for mild traumatic brain injury (TBI; 21%, ICC=11%), hospital admission in isolated mild TBI (15%, ICC=20%), and hospital admission in isolated blunt abdominal trauma (26%, ICC=20%). Incidences of low-value imaging, ICU admission and surgical management were all <10% but inter-hospital variation of post-transfer repeat CT, repeat head CT for mild TBI, and ICU admission in mild TBI were moderate to high. Conclusions: We identified three low-value clinical practices in pediatric trauma care that can be measured with trauma registry data, have high incidence and significant inter-hospital variation. Before de-implementing, we should identify the determinants of these practices and barriers and facilitators to their de-implementation.

Ce mémoire porte sur l'évaluation de la qualité du contrôle moteur suite à une entorse latérale de la cheville (ELC). La validité concomitante et discriminante de la variable indicatrice de performance (distance maximale atteinte) au Star Excursion Balance Test (SEBT) a été étudiée dans le premier volet de ce mémoire. Le deuxième volet a permis, pour sa part, de déterminer si les militaires avec ELC présentaient des altérations du contrôle moteur par le biais de variables de stratégies motrices globales et segmentaires. Nos résultats principaux démontrent 1) l'excellente validité concomitante et discriminante de la mesure principale au SEBT lorsqu'une procédure standardisée est utilisée et, 2) la présence d'altérations du contrôle moteur chez les militaires avec ELC. En conclusion, nos travaux supportent l'importance d'évaluer la qualité du contrôle moteur suite à une ELC avec un test tel le SEBT.

La cornée, en raison de sa localisation anatomique superficielle, est particulièrement vulnérable à divers traumatismes, lesquels peuvent mener à des déficiences visuelles importantes. Les changements dans la matrice extracellulaire (MEC) qui accompagnent les lésions de l'épithélium cornéen sont perçus par les intégrines qui, en retour, activent différentes voies signalétiques intracellulaires, menant ultimement à la réparation de l'épithélium lésé. L’objectif de cette étude consistait, d’une part, à identifier les médiateurs signalétiques dont l’expression et/ou l’activité était modifiée durant la guérison des plaies cornéennes, et, d’autre part, à analyser l’impact de l’inhibition d’un de ces médiateurs signalétiques, la kinase WNK1, sur la guérison des plaies cornéennes. L’analyse des données obtenues en profilage génique et profilage de kinases a permis d’identifier d’importantes altérations dans l’expression et l’activité de plusieurs médiateurs, dont la kinase WNK1, en réponse aux changements dans la MEC qui ont lieu durant la guérison des plaies cornéennes. En utilisant la culture de cellules épithéliales cornéennes humaines (hCECs) en monocouche et la cornée humaine reconstruite par génie tissulaire (hTEC) comme modèles, il a été possible de démontrer que l’inhibition pharmacologique de WNK1 par le WNK463 ralentit la fermeture des plaies cornéennes. De plus, des analyses de buvardage Western et des mesures de taux de croissance ont permis de démontrer que l’inhibition de WNK1 empêche l’activation de ses protéines cibles en aval SPAK et OSR1 et altère les propriétés prolifératives des hCECs. Enfin, ces résultats ont permis d’identifier WNK1 comme un joueur important dans la guérison des plaies cornéennes, attribuant ainsi une toute nouvelle fonction à cette kinase. De plus, ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la cicatrisation de la cornée et pourraient mener à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement des lésions cornéennes. / The cornea, because of its superficial anatomical location, is continually subjected to abrasive forces and various traumas, which can lead to significant visual impairments. Damages to the corneal epithelium trigger important changes in the composition of the extracellular matrix (ECM) to which the basal human corneal epithelial cells (hCECs) attach. These changes are perceived by integrins that activate different intracellular signalling pathways, ultimately leading to reepithelialization of the injured epithelium. The aims of this study was, first, to identify the signalling mediators whose expression and/or activation was altered during the healing process of the cornea, and second, to analyze the impact of the inhibition of one of these signalling mediators, the WNK1 kinase, on the corneal wound healing. Analysis of the gene profiling data and kinase arrays revealed important alterations in the expression and activity of several mediators, including the WNK1 kinase, in response to the ECM changes that occur during corneal wound healing. Using both monolayers of hCECs and tissue-engineered human corneas (hTECs) as in vitro models, we demonstrated that pharmacological inhibition of WNK1 by WNK463 significantly reduced the rate of corneal wound closure. In addition, Western blot analyzes and growth rate measurements have shown that inhibition of WNK1 prevents the activation of its downstream target proteins SPAK and OSR1, and alters the proliferative properties of hCECs, respectively. Finally, these results allowed the identification of WNK1 as an important player in the wound healing of the cornea, thus assigning a new function to this kinase. These results will therefore contribute to a better understanding of the cellular and molecular mechanisms involved in corneal wound healing and could lead to the identification of new therapeutic targets in the treatment of corneal wounds.