Les développements actuels liés à l'ingénierie tissulaire et aux microtechnologies permettent aujourd'hui de proposer de nouveaux outils de criblages in vitro pour les études de toxicité. Nous proposons de développer une biopuce à cellules mimant un organe in vitro. Afin de valider notre approche, nous présentons l'influence du microenvironnement sur la culture de lignées cellulaires rénales (MDCK) et hépatiques (HepG2/C3A). <br />Dans cette étude, nous avons testé trois débits (0, 10 et 25 µL/min) et trois ensemencements cellulaires. Enfin, nous avons soumis notre biopuce à trois chargements de chlorure d'ammonium (0, 5 et 10 mM) afin de démontrer le potentiel de ce modèle pour de futures applications liées à la toxicité. L'activité cellulaire en biopuce a été suivie par la prolifération des cellules, les consommations de glucose et de glutamine, les productions d'albumine et d'ammoniac et enfin, par l'activité enzymatique de détoxification des CYP 1A.<br />En condition dynamique, il a été observé une augmentation des consommations et des productions cellulaires au regard des conditions statiques. L'activité de détoxification des CYP 1A a été également accrue. En présence du chlorure d'ammonium les réponses cellulaires furent similaires en biopuce au regard des conditions de culture standard en Pétri. De plus, le chlorure d'ammonium a semblé induire l'activité des CYP 1A en biopuce. <br />Par cette étude, nous montrons la pertinence de notre biopuce pour des tests de toxicité in vitro en condition dynamique. Ce nouveau modèle de culture cellulaire in vitro pourra à terme être applicable aux études de criblages dans les industries chimiques, pharmaceutiques et cosmétiques.

Les gliomes sont les principales tumeurs primitives du cerveau affectant environ 4000 nouveaux patients par an en France. La moitié des gliomes est détectée au stade avancé de glioblastome (grade IV) tandis que 15% des tumeurs sont diagnostiquées au stade II de gliomes diffus dit de bas grade. Ces tumeurs affectent des patients jeunes et présentent des mutations caractéristiques, notamment une mutation pour l’enzyme IDH1 communément retrouvée dans les glioblastomes secondaires. Ces tumeurs de bas grade sont traitées par une chirurgie, idéalement en condition éveillée mais du fait de leur nature diffuse, la partie résiduelle progressera inexorablement vers un stade III ou IV avec une survie globale entre 5 ans et 15 ans après diagnostique. La progression tumorale est hautement variable et non prédictible d’un patient à l’autre. Des foyers de progression tumorale chez 20% des patients atteints de gliome diffus de bas grade ont été identifiés. Ces foyers montrent une densité cellulaire plus élevée ainsi qu’un Ki67 augmenté. Mon travail de thèse aura consisté à étudier les modifications cellulaires et moléculaires associées à ces foyers de progression tumorale. À partir du profil ARN des foyers et des territoires adjacents, j’ai pu mettre en évidence par des techniques haut-débit la baisse d’expression significative de gènes dans les foyers notamment de AGXT2L1/ETNPPL, carboxypeptidase E, EDNRB, SFRP2. J’ai émis l’hypothèse que SFRP2 et ETNPLL pourraient s’opposer à la prolifération cellulaire et que leur diminution dans les foyers ouvrirait la voie à la transformation tumorale. Une corrélation inverse entre la quantité d’ETNPPL enzyme et la survie de patients atteints d’hépatocarcinomes a été publiée. En limitant la quantité de précurseurs de phospholipides dans la cellule, ETNPPL pourrait agir comme un frein en s’opposant à la prolifération et de fait, sa diminution dans les foyers de transformation des gliomes pourrait lever cette inhibition. Mes travaux auront été innovants tant dans leur approche comparative des différents compartiments tumoraux pour chaque patient étudié et auront révélés ETNPPL comme corrélé à la gliomagenèse et potentielle cible thérapeutique. / Gliomas are the main primary brain tumours affecting around 4000 new patients in France each year. Half of gliomas are detected in the advanced stage of glioblastoma (grade IV) while 15% of tumours are diagnosed in stage II (diffuse low-grade gliomas-DLGG). These tumors affect young patients and bear characteristic mutations, including a mutation for the enzyme IDH1 commonly found in secondary glioblastomas. These low-grade tumours are treated by surgery, ideally in awake condition but due to their diffuse nature, the residual part will progress inexorably to stage III or IV with overall survival between 5 and 15 years after diagnosis. Tumor progression is highly variable and unpredictable from one patient to another. Foci of tumor progression have been identified in 20% of patients with DLGG. These foci show a higher cell density and an increased Ki67. My thesis work consisted in studying the cellular and molecular changes associated with tumor progression. From the RNA profile of the foci and adjacent territories, I was able to highlight through high-throughput techniques significant decrease in gene expression in the foci, particularly of AGXT2L1/ETNPPL, carboxypeptidase E, EDNRB, SFRP2. I hypothesized that SFRP2 and ETNPLL could oppose cell proliferation and that their decrease would pave the way for tumor transformation. An inverse correlation between the amount of ETNPPL and the survival of patients with hepatocarcinoma has been published. By limiting the amount of phospholipid precursors in the cell, ETNPPL could act as a brake against proliferation and indeed, its decrease in glioma transformation foci could remove this inhibition. My PhD work will have been innovative in the comparative approach of the different tumors’ compartments for each patient studied and will have revealed ETNPPL as correlated to gliomagenesis and as potential therapeutic target.