La progression tumorale est la conséquence de multiples altérations génotypiques et phénotypiques; L'une d'entre elles, nécessaire à la formation de métastases, est l'acquisition d'une résistance à l'anoïkis, forme d'apoptose induite par la perte d'attachement à la matrice extra-cellulaire. Afin d'étudier l'anoïkis, nous avons utilisé deux lignées colorectales humaines isogéniques : la lignée SW480 dérivée de la tumeur primaire et sensible à l'anoïkis et la lignée SW620 dérivée d'une métastase ganglionnaire de cette même tumeur et résistante à l'anoïkis. Nous avons établi que dans les cellules SW480, l'anoïkis est une forme d'apoptose intrinsèque c'est-à-dire débutant à la mitochondrie et donc sous le contrôle des protéines de la famille Bcl-2. Parmi celles-ci, nous avons trouvé que seule la protéine proapoptotique à BH3-seul Bim était régulée différemment dans les deux lignées : tandis que son expression augmente de manière très significative dans les cellules SW480 cultivées en suspension, elle n'augmente que très peu dans les cellules SW620. De manière très intéressante, et malgré cette différence, les deux lignées se sont montrées être sensibles au BH3-mimétique ABT-737 mais seulement lorsqu'elles sont cultivées en suspension. Ces résultats indiquent que, qu'elles soient sensibles ou non à l'anoïkis, les cellules détachées sont " prédisposées à la mort " et que des composés semblables à l'ABT-737 tels que le Navitoclax ou l'ABT-199 pourraient avoir des propriétés anti-métastiques dans les tumeurs solides. Dans la seconde partie de ce travail, nous montrons que la protéine transmembranaire CDCP1 ( CUB Domain Containing Protein 1) semble nécessaire mais non suffisante pour protéger ces cellules contre l'anoïkis. CDCP1 est un substrat de Src mais sa phosphorylation sur tyrosine n'est pas impliquée dans cette protection. Finalement, nous avons identifié deux nouvelles protéines qui interagissent avec CDCP1 : l'ITGB4 et l'EphA2

L’expression anormale du canal sodique Nav1.5 dans le cancer du sein est corrélée au développement métastatique et à une mortalité augmentée. Le canal Nav1.5 est localisé dans les invadopodes des cellules cancéreuses mammaires humaines MDA-MB-231 et augmente leur activité protéolytique par une modulation allostérique de l’échangeur NHE-1 et l’activation de protéases acides. In vivo, dans un modèle de xénogreffe sur souris NMRI nude, l’expression de Nav1.5 potentialise la colonisation des poumons par les cellules cancéreuses mammaires humaines. Cette colonisation métastatique est inhibée par un traitement à la ranolazine, un inhibiteur pharmacologique des canaux Nav1.5. La sous-unité β4, auxiliaire des canaux Nav, voit son expression diminuer au cours de la progression cancéreuse, ce qui est associé in vitro à une augmentation de l’invasivité cellulaire. Cette augmentation d’invasivité semble indépendante du canal Nav1.5 et pourrait être associée à une transition des cellules vers un phénotype amiboïde. En conclusion, l’expression de Nav1.5 et la perte d’expression de β4 semblent jouer des rôles complémentaires dans l’invasivité des cellules cancéreuses. / The abnormal expression of sodium channel Nav1.5 in breast cancer is correlated with metastatic development and an increased mortality. The Nav1.5 channel is located in invadopodia in human breast cancer cells MDA-MB-231, where it increases proteolytic activity by allosteric modulation of exchanger NHE-1 and activation of acidic proteases. In vivo, in a xenograft model in nude NMRI mice, the expression of Nav1.5 potentiates lung colonization by human breast cancer cells. Metastatic colonization is inhibited by treatment with ranolazine, a pharmacological inhibitor of Nav1.5. The β4 subunit, an auxiliary subunit of Nav channels, is expressed at low levels or lost when tumors are more aggressive, and its suppression in vitro increases celI invasiveness. This increase seems to be independent of Nav1.5 and could be associated with the transition of cells to an amoeboid phenotype. In conclusion, Nav1.5 expression and the loss of β4 expression seem to play complementary roles in the invasiveness of cancer cells.

Les déterminants psychologiques de la qualité de vie des patients atteints de métastases cérébrales traités par des techniques de neurochirurgie sont peu connus, et en particulier la contribution du fonctionnement cognitif et émotionnel. Des auteurs encouragent la prise en compte de la temporalité pour mieux saisir le concept de qualité de vie. Zimbardo et ses collaborateurs ont développé une théorie du temps psychologique qui permet de relier la qualité de vie et la dépression, nommée la « perspective temporelle ». La thèse vise à confirmer le rôle prédicteur du fonctionnement cognitif dans la qualité de vie de patients traités chirurgicalement pour tumeur(s) cérébrale(s) métastatique(s) et à mieux comprendre les relations entre la perspective temporelle, la dépression et la qualité de vie. Une première étude a comparé le profil sociocognitif en inter-sujets (patients versus témoins) et en intra-sujets (avant traitement neurochirurgical versus après), et a exploré des déterminants de la qualité de vie (i.e., fonctionnement cognitif, symptomatologie dépressive et perspective temporelle). Les résultats principaux sont que les patients présentent un dysfonctionnement cognitif global qui impacte négativement leur autonomie fonctionnelle et qu’une symptomatologie dépressive, même légère, est un important prédicteur de leur qualité de vie globale. Les patients sont plus orientés vers le « présent fataliste » que des témoins, et les dimensions « passé » de leur perspective temporelle sont liées à leur qualité de vie, notamment à travers leur influence sur l’état émotionnel. Une deuxième étude a examiné les relations entre la dimension « passé négatif » de la perspective temporelle en particulier, la dépression et la qualité de vie chez un groupe de patients. Les résultats suggèrent que la symptomatologie dépressive des patients est un médiateur des effets de la dimension « passé négatif » sur leur qualité de vie. Une troisième recherche a exploré, via une étude de cas, les dynamiques du profil de perspective temporelle, de la symptomatologie dépressive, de « l’incertitude vers le futur » et de la qualité de vie au cours du suivi médical. Le principal résultat de cette étude est que les dynamiques des deux dimensions « présent » évoluent conjointement à celle de l’incertitude vers le futur. La thèse encourage la mise en œuvre d’études interventionnelles destinées à évaluer l’efficacité d’interventions psychologiques centrées sur la perspective temporelle chez des patients atteints de métastases cérébrales. / Little is known about the psychological determinants of quality of life in brain metastases patients treated with neurosurgical techniques, in particular the contribution of cognitive and emotional functioning. Authors encourage the consideration of temporality in order to better understand the concept of quality of life. Zimbardo and his collaborators developed a psychological time theory that links quality of life and depression, called the "time perspective". The thesis aims to confirm the predictive role of cognitive functioning in the quality of life of patients treated surgically for metastatic cerebral tumors and to better understand the relationships between time perspective, depression and quality of life. A first study compared the sociocognitive profile in inter-subjects (patients versus controls) and in intra-subjects (before neurosurgical treatment versus after), and explored determinants of quality of life (ie, cognitive functioning, depressive symptomatology and time perspective). The main results are that patients have a global cognitive dysfunction that negatively impairs their functional autonomy and that a depressive symptomatology, even minimal, is an important predictor of their overall quality of life. Patients are more oriented towards the "present-fatalistic " than the controls, and the "past" dimensions of their time perspective are related to their quality of life, notably through their influence on the emotional state. A second study examined the relationship between the "past-negative" dimension of the time perspective in particular, depression and quality of life in a group of patients. The results suggest that the depressive symptomatology of patients mediate the effects of the "past negative" dimension on their quality of life. A third study explored, through a case study, the dynamics of the time perspective profile, depressive symptomatology, "uncertainty towards the future" and quality of life during medical follow-up. The main result of this study is that the dynamics of the two "present" dimensions evolve jointly with the future uncertainty. The thesis encourages the implementation of interventional studies to evaluate the effectiveness of psychological interventions centered on the time perspective in brain metastases patients.

Le carcinome à cellules rénales claires métastatique (CCC) demeure résistant aux thérapies actuelles. Les travaux précédents ont montré des similitudes mécanistiques entre tumorigenèse et néphrogenèse. Parmi les cibles de la voie oncogénique Sonic Hedgehog-Gli, le facteur développemental Lim1 a été identifié comme un nouvel oncogène dans le CCC. Les études préliminaires suggèrent que Lim1 aurait un rôle dans l’invasion cellulaire. Aucun inhibiteur de Lim1 n’est disponible; l’ARN interférence reste l’outil le plus efficace et le plus spécifique pour l’extinction des gènes. Dans le but de développer un nouvel outil d’inhibition de Lim1 applicable en clinique, basée sur des siRNAs véhiculés par des systèmes nanométriques, une nouvelle génération de véhicules de siRNAs a été étudiée. Il s’agit de polymères diacétyléniques photo-polymérisables sous forme de nanofibres (PDA-Nf). Ces travaux démontrent le rôle invasif de Lim1 dans la dissémination métastatique et identifient les PDA-Nf comme un nouvel outil de délivrance de siRNAs très prometteur en clinique. L’avantage du ciblage de Lim1 avec cette approche, est l’absence de son expression à l’âge adulte. / Clear cell renal cell carcinoma (CCC) remains resistant to current therapies, despite the development of anti-angiogenic and the new immunotherapeutic approaches. Previous work of the laboratory has shown mechanistic similarities between tumorigenesis and nephrogenesis. Among the targets of the Sonic Hedgehog-Gli pathway which is found oncogenic in CCC, the developmental factor Lim1 has been identified as a new oncogene in CCC. Preliminary studies suggest that Lim1 would have a role in cell invasion. No Lim1 inhibitors are available; RNA interference remains the most effective and specific tool for gene silencing. In order to develop a new clinically applicable inhibition tool for Lim1, based on siRNAs carried by nanoparticles, a new generation of siRNA vehicles has been investigated. These are photo-polymerizable diacetylenic polymers in the form of nanofibers (PDA-Nf). These works demonstrate the invasive role of Lim1 in metastatic dissemination and identifies PDA-Nf as a new promising siRNA delivery tool in clinical practice. The advantage of targeting Lim1 with this nano-carrier approach is that Lim1 is not expressed in adulthood.

Le domaine transmembranaire des récepteurs membranaires est aujourd’hui considéré comme essentiel dans l’activation et la régulation des voies de signalisation sous-jacentes. Ceci est tout particulièrement le cas pour neuropiline-1 et -2 (NRP1/2), et ErbB2, trois récepteurs impliqués dans la croissance tumorale. Notre laboratoire a initialement démontré qu’un peptide ciblant le domaine transmembrane du récepteur NRP1, bloque l’oligomérisation de ce récepteur et provoque ainsi l’inhibition de la prolifération/migration des cellules tumorales et l’angiogenèse in vivo. L’objectif principal de ce travail de thèse était d’élargir cette stratégie aux récepteurs membranaires NRP2 et ErbB2, et ce, dans le contexte du cancer du sein. Mes travaux montrent que ces peptides inhibent la pousse tumorale et les métastases associées dans différents modèles de cancer du sein. Les effets anti-tumoraux peuvent s’expliquer par les propriétés anti-angiogéniques et anti-prolifératives des peptides démontrées in vitro et in vivo. J’ai également disséqué le mécanisme d’action du peptide ErbB2 et montré que le peptide inhibiteur de NRP2 induit des effets secondaires rédhibitoires (promotion des métastases osseuses). Dans l’ensemble, mes recherches valident le potentiel thérapeutique de cette stratégie peptidique et renforce l’idée d’un développement clinique de ces composés. D’une terre inconnue à une terre d’espoir, le cœur de la membrane est incontestablement une nouvelle source d’inspiration pour le développement des médicaments de demain. / The role of transmembrane domains (TMD) in membrane receptor activation and regulation is nowadays appearing as a key step of cell signaling. This has been indeed evaluated for neuropilin-1 and -2 (NRP1/2) and ErbB2 receptors, three membrane receptors whose signaling has clearly been implicated in tumorigenesis. Our team had demonstrated that a synthetic peptide blocking the transmembrane domain of NRP1 blocked NRP1-dependent signaling leading to the inhibition of glioma cell proliferation/migration and tumor associated angiogenesis in vivo. The major goal of this thesis project was to extend this novel strategy to NRP2 and ErbB2 in the breast cancer context. Thus, I was able to demonstrate for the first time that the use of peptides, inhibiting the TMD of these receptors, was able to inhibit tumor growth and related metastases in vivo, in three different breast cancer mouse models that I have developed in the laboratory. These results were supported by in vitro experiments demonstrating anti-proliferative and anti-angiogenic properties of these peptides. Besides, I was able to dissect the mechanism of action of the peptide targeting ErbB2 receptor in vitro and in vivo, and I provided data excluding NRP2 as a target because of an unexpected promotion of bone metastasis. Altogether, my data offer convincing evidences to further develop MTP-ErbB2 and MTP-NRP1 peptides as novel therapeutic compounds for patients suffering metastatic cancers. From terra incognita to the exploration of a world of hope, the heart of the membrane is becoming a new promising estate for drug design.

Les Neuropilines (NRPs) sont des récepteurs transmembranaires non tyrosine-kinase identifiés à l'origine comme des récepteurs pour les sémaphorines de la classe 3. Ces glycoprotéines sont particulièrements impliquées dans la migration de la crête neurale et dans la croissance axonale au cours du développement embryonnaire du système nerveux. En outre, les NRPs sont exprimées par une large variété de tumeurs et de nombreuses molécules solubles semblent interagir avec ces protéines pour moduler la progression tumorale. Parmi elles, les facteurs angiogéniques de la famille du facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF) semblent être à l'origine d'une angiogénèse médiée par les NRPs.Tandis que la NRP1 a été largement étudiée et reconnue comme une cible intéressante dans le cadre du développement de thérapies anti-angiogéniques, très peu d'études s'étaient intéressées au rôle de la NRP2 dans la progression tumorale jusqu'à présent. La NRP2 semble réguler la progression tumorale par de nombreux mécanismes, non seulement l'angiogénèse mais aussi la lymphangiogénèse, la Transition-Epithélio-Mésenchymateuse (TEM) et la formation de métastases. A la vue de ces multiples rôles dans la progression tumorale, la NRP2 apparaît donc comme une cible intéressante dans le cadre du développement de thérapies ciblées innovantes en cancérologie. Au cours de notre thèse, nous nous sommes attachés à caractériser le rôle de la NRP2 dans la progression tumorale dans le cadre du cancer colorectal puis nous avons développé un anticorps monoclonal thérapeutique ciblant spécifiquement cette protéine. / Neuropilins (NRPs) are transmembrane non tyrosine-kinase glycoproteins first identified as receptors for class-3 semaphorins. They are particularly involved in neural crest migration and axonal growth during development of thé nervous System. Since many types of tumor and endothelial cells express NRP receptors. various soluble molécules were also found to interact with thèse receptors to modulate cancer progression. Among them, angiogenic factors belonging to thé Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) family seem to be responsible for NRPs-related angiogenesis.While NRP1 was intensively studied from many years and identified as an attractive angiogenesis target for cancer therapy. NRP2 signaling pathway has just recently been studied. NRP2 may regulate tumor progression by several concurrent mechanisms, not only angiogenesis but lymphangiogenesis, epithelial-mesenchymal transition and metastasis. In view of their multiples functions in cancer promotion, NRP2 fulfills ail thé criteria of a therapeutic target for innovative anti-tumor thérapies. Our thesis focuses on NRP2-specific rôles in tumor progression and subséquent development of a NRP2-neutralizing monoclonal antibody.

La présence de métastases est un facteur de mauvais pronostic dans les cancers solides et une meilleure compréhension de la dissémination tumorale est nécessaire afin d'améliorer la prise en charge de ces formes avancées. Les cellules tumorales circulantes (CTC) représentent un intérêt majeur dans la pathologie tumorale, d'une part sur le plan clinique en tant que marqueur prédictif et pronostique et d'autre part sur le plan de la compréhension des mécanismes impliqués dans la formation des métastases. Les CTC sont rares et hétérogènes et restent mal caractérisées, et ce, particulièrement dans le cancer colorectal. Une partie de ces cellules aurait un phénotype de cellules initiatrices de tumeur (CIT) leur permettant de former des métastases, de résister aux traitements et par conséquent d'être responsables des rechutes. Une meilleure connaissance des CTC possédant un phénotype de CIT représente donc un enjeu majeur. L'objectif de ce travail a été d'identifier et de caractériser les CTC avec un potentiel de cellules initiatrices de tumeur dans le cancer colorectal en se basant sur les propriétés fonctionnelles des CIT. Nous avons ainsi, pour la première fois, pu établir deux modèles permettant de répondre à cet objectif. D'une part des lignées de CTC avec un fort potentiel de CIT obtenues à partir d'échantillons sanguins de patients atteints de cancer colorectal, et d'autre part, nous avons mis en place un modèle murin de dissémination tumorale par xénogreffe orthotopique permettant d'isoler les CTC. / Liver or lung metastases represent a poor prognosis in colorectal cancer patients and better understanding tumor spreading became essential to improve patient care. Circulating tumor cells (CTC) is considered as a promising tool, both as prognostic marker and as tool to study mechanisms involved in metastasis development. CTCs are rare and heterogeneous and remain poorly characterized especially in colorectal cancer. It is accepted that at least some of the CTC have a tumor initiating cell (TIC) phenotype that could be responsible for metastasis, chemoresistance and consequently lead to relapse. A deep characterization of CTC became thus an urgent unmet need. The aim of this work was to identify and characterize CTC with TIC properties in colorectal cancer, on the basis of their functional properties. To reach this aim, we established for the first time and characterized CTC lines from blood sample of colorectal cancer patient, and we also developed an orthotopic xenograft mouse model in which tumoral cells are circulating in the blood.

La radiothérapie est souvent utilisée pour contrôler la progression d'un cancer. Cependant, la mauvaise spécificité de ciblage de la plupart des techniques de radiothérapie peut entraîner une réponse clinique ambiguë. Une stratégie alternative - et complémentaire - est d'utiliser des matériaux possédant un numéro atomique élevé et qui peuvent ainsi agir en synergie avec les rayonnements ionisants pour améliorer le ratio thérapeutique de la radiothérapie. Dans ce contexte, une nanoparticule (NP) théranostique à base de gadolinium (Gd) est particulièrement adaptée pour fournir simultanément une plus grande précision en Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) et une meilleure efficacité en radiothérapie clinique. Au cours de cette thèse, nous avons étudié d'un point de vue préclinique la pharmacocinétique et le métabolisme de ces NP chez des rongeurs et des primates non humains afin d'élucider leurs voies d'élimination et de calculer la dose sans effet nocif observé (NOAEL). De plus, nous avons démontré la capacité d'imagerie et de thérapie de ces particules sur un modèle de souris porteuses de mélanome cérébral, ceci afin d'appuyer le potentiel des NP pour la radiothérapie guidée par IRM en clinique. Ces travaux de thèse - ainsi que des résultats précédents - ont contribué au début d'un essai clinique actuellement en cours / Combinations of chemotherapy and radiotherapy are often used to control cancer progression. However, the poor targeting specificity of most chemotherapies and radiotherapies can cause toxicity and ambiguous clinical response. In particular, dose escalation in radiotherapy inevitably increases radiation exposure for some surroundings normal tissues and organs, putting them at risk for debilitating damage. An alternative – and complementary – strategy is the use of materials with high atomic numbers (Z) that strongly interact with low energy photons to produce photoelectrons and Auger electrons In this context, a new efficient type of gadolinium (Gd)-based theranostic agent (AGuIX®) has recently been developed by the team of Prof. Tillement for MRI-guided radiotherapy. AGuIX® is a 3-nm size nanoparticles of 9 kDa, consist of a polysiloxane network surrounded by Gd chelates. In this thesis, we investigated the elimination kinetics of AGuIX nanoparticle’s (NPs) from sub-cellular to whole organ scale using original and complementary techniques. This combination of techniques allows the exact mechanism of AGuIX NPs elimination to be elucidated. We reported the preclinical pharmacokinetics and toxicology studies of intravenous AGuIX NPs administration in healthy and atherosclerosis non-human primates (NHP), the goal of which is to demonstrate the safety of AGuIX NPs, in particular, for pre-clinical evaluation. Subsequently, we performed experimental and theoretical studies to investigate the radiosensitization of AGuIX NPs, in particular with B16F10 mouse melanoma as a model for brain metastases. After, we implemented experimental and theoretical studies to precisely understand the mechanism of this radiosensitization, we suggest additional mechanism, potentially caused by chemical and biological effects induced by the combination of Gd and radiation (i.e. high yield of radicals formation and combination, and bystander effect)

L'acide lysophosphatique est un biolipide naturel actif capable de réguler diverses fonctions biologiques et d'agir en tant que facteur de croissance, via l'activation de six différents récepteurs de surfaces couplées aux protéines G (LPA1-6). Notre laboratoire a montré que le ciblage thérapeutique du récepteur LPA1 bloque de façon remarquable la dissémination métastatique des cellules de cancer du sein. Les mécanismes moléculaires et génétiques impliqués dans ce processus sont cependant encore inconnus. De plus, la plupart des cellules de mammifères co-expriment plusieurs formes de récepteurs du LPA. La réponse cellulaire est la résultante de l'activation de multiples voies de signalisation, parfois synergiques ou opposées, compromettant la validation chez le patient de l'efficacité des thérapies ciblant ces récepteurs. Au cours de cette thèse, nous avons dans un premier temps montré que HB-EGF est un marqueur spécifique de l'activité de LPA1. Le blocage pharmacologique de ce récepteur via des antagonistes des récepteurs LPA1-3 (Ki16425/Debio0719) ou l'invalidation de son expression par une technique d'ARN interférence entraine une inhibition de la surexpression en HB-EGF. Le ciblage thérapeutique de LPA1 via l'antagoniste Ki16425, dans notre modèle animal préclinique de xénogreffe de cancer de la prostate PC3, conduit également à une diminution de l'expression en ARNm de HB-EGF au niveau de la tumeur primaire et à une diminution des concentrations en HB-EGF humain circulants dans le sérum. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressé au rôle des miRNAs, qui sont impliqués dans la régulation de l'expression de gènes. Grâce à l'analyse de 1488 patients atteins de cancers du sein référencés sur des bases de données publiques, nous avons pu établir une corrélation entre le gène LPA1 et le gène ZEB1. Nous avons également trouvé que le coefficient de corrélation entre ZEB1 et LPA1 était supérieur au niveau des tumeurs mammaires basales / Lysophosphatidic acid (LPA) is a natural bioactive lipid with growth factor-like functions due to activation of a series of six G protein-coupled receptors (LPA1-6). It has been demonstrated that blocking LPA1 activity in vivo inhibits breast cancer cell metastasis, however, activated genes involved in LPA-induced metastasis have not been defined yet. In addition most mammalian cells co-express multiple LPA receptors, resulting in the co-activation of multiple intracellular signaling pathways with potential redundant or opposite effects impairing the validation of target inhibition in patients because of missing LPA receptor-specific biomarkers. In the first part of this thesis I found that HB-EGF is a specific biomarker of LPA1 activity. HB-EGF upregulation was inhibited by LPA1-3 antagonists (Ki16425, Debio0719) and by stably silencing LPA1. Using a human xenograft prostate tumors mouse model with PC3 cells, we found that a five-day treatment with Ki16425 significantly decreased both HB-EGF mRNA expression at the primary tumor site and circulating human HB-EGF concentrations in serum. In the second part of experimental work, we focused our attention on miRNAs that are master gene regulators. We carried out correlation studies in 1488 human primary breast tumors from publically available databases and found ZEB1 as the most correlated gene with LPAR1. The coefficient of correlation between ZEB1 and LPAR1 was higher in human basal tumors than in non basal tumors. In three different basal cell lines LPA up-regulated ZEB1 through an LPA1/Phosphatidylinositol-3-Kinase (Pi3K)/AKT-dependent pathway. Based on microarray and real-time PCR analyses we found that LPA up-regulated the oncomiR miR-21 through an LPA1/Pi3K/AKT/ZEB1-dependent mechanism. MirVana miR-21 inhibitor, silencing LPA1 or silencing ZEB1 totally blocked in vitro LPA-induced cell migration and invasion, and in vivo tumor cell bone colonization. In all cases, basal breast cancer cell functions were rescued with mirVana miR-21 mimic. All together our results identify HB-EGF as a new and relevant biomarker with potentially high value in quantifying LPA1 activation state in patients receiving anti-LPA1 therapies

Introduction : La perfusion pulmonaire isolée (PPI) est une technique expérimentale dont l’objectif est d’administrer de fortes doses de chimiothérapie dans le poumon sans effets secondaires systémiques. Cette thèse s’est déroulée en trois étapes : première étape, déterminer in vitro la chimiothérapie la plus efficace en 30 minutes sur les cellules de cancers colo-rectaux (CCR). Deuxième étape, mettre au point la technique de PPI chez le porc. Troisième étape, mener une étude d’escalade de dose de chimiothérapie chez le porc en PPI.Méthodes : Première étape, des tests de cytotoxicité in vitro ont été menés sur un panel de cellules d’adénocarcinome colique humain avec les drogues de chimiothérapie les plus efficaces dans les essais cliniques. Deuxième étape, des porcs étaient traités par perfusion de chimiothérapie dans le poumon gauche isolé de la circulation générale pendant 30 minutes puis maintenus en vie pendant un mois. Troisième étape, les doses de chimiothérapie injectés étaient augmentées par palier jusqu’à obtenir une toxicité aigüe ou le décès des animaux.Résultats : La gemcitabine (GEM) fut la drogue ayant la plus grande efficacité anti-tumorale pour un traitement de 30 min. La PPI de GEM permit d’obtenir des concentrations élevées de GEM dans le parenchyme pulmonaire et la survie des animaux pendant un mois. Il n’existait pas de fuites systémiques de GEM. L’augmentation des doses de GEM permis de déterminer la dose maximale toxique à 320 mg et la toxicité limitant la dose à 640 mg. Conclusions : La technique de PPI avec la GEM est une technique sûre et reproductible permettant d’obtenir de fortes concentrations de GEM dans le parenchyme pulmonaire. / Introduction: The isolated lung perfusion (ILP) is an experimental technique which main objective is to deliver high dose of cytotoxic agent to the lung tissue without systemic exposure. The thesis took place in three stages: first stage, setting in vitro the chemotherapy the most efficient against colorectal cancer (CCR) cells in 30 min. Second stage, develop the ILP technique in a pig model. Third stage, lead a dose escalation study with chemotherapy by ILP.Methods: First stage, efficacy of various cytotoxic molecules against a panel of human CCR cell lines was tested in vitro after a 30-minute exposure. Second stage, pigs were treated with chemotherapy delivered by ILP during 30 minutes and kept alive during a month. Third stage, chemotherapy doses were increase in order to obtain acute toxicity or death of animals.Results: Gemcitabine (GEM) was the most efficient drug against CCR cells in 30 minutes. ILP with GEM permit to maintain high concentration in the lung parenchyma and pigs survival during one month. No systemic leaks were detected. Dose increase of GEM conduct to determine the maximal tolerated dose of GEM by ILP to 320 mg. Conclusions: ILP with GEM is a safety and reproducible technique allowing high GEM concentrations in the lung tissue.