L’hypoxie est l’une des principales causes de résistance aux traitements dans les glioblastomes. Des stratégies permettant de lever l’hypoxie ou de limiter ses effets sont de ce fait nécessaires. Ces travaux de thèse s’intéressent à deux stratégies de vectorisation ciblée agissant contre l’hypoxie. La première stratégie vise à lutter contre les effets de l’hypoxie par une approche combinée de vectorisation cellulaire et moléculaire ciblant une protéine à action pro-tumorale : l’érythropoïétine. Des macrophages ont ainsi été modifiés génétiquement pour leur permettre de surexprimer une forme tronquée de récepteur à l’érythropoïétine conduisant à un ralentissement de la croissance d’un modèle de glioblastome. Les constructions moléculaires ont ensuite été modifiées pour rendre la surexpression inductible par l’hypoxie. La deuxième stratégie vise à réoxygéner spécifiquement la tumeur en se basant sur des nanozéolithes vectrices de gaz hyperoxiques. Les résultats montrent que ces nanoparticules microporeuses ne présentent pas d’effets toxiques majeurs in vitro et in vivo. L’incorporation de fer dans les zéolithes augmente significativement la capacité de transport d’O2 et le gadolinium permet leur utilisation comme agent de contraste en imagerie par résonance magnétique. D’autre part, les nanozéolithes vectrices de CO2/O2 s’accumulent spécifiquement dans le tissu tumoral et augmentent localement le volume sanguin et la quantité d’oxygène. Ainsi, les deux approches développées au cours de cette thèse démontrent le potentiel des stratégies ciblées dirigées contre l’hypoxie dans les glioblastomes. / Hypoxia is one of the main causes of resistance to treatments in glioblastoma, the worst primary brain tumor in term of survival. Two targeted vectorization strategies directed against hypoxia are presented in this thesis work. The first strategy was designed to inhibit hypoxia-induced erythropoietin through the use of macrophages. Macrophages were genetically engineered to overexpress a truncated form of the erythropoietin receptor resulting in a decrease in the tumor volume in a hypoxic model of glioblastoma in vivo. Hypoxia-inducible constructs were then developed. The second strategy aimed to use nanozeolites carrying hyperoxic gases as a tool to specifically reoxygenate the tumor. Results show that these microporous nanoparticles have no adverse effects in vitro and in vivo. The incorporation of iron in the zeolites significantly increases their oxygen transport capacity and the gadolinium allows their use as a contrast agent for magnetic resonance imaging. In addition, nanozeolites carrying CO2/O2 accumulate specifically in the tumor tissue and locally increase the blood volume/oxygenation. Thus, the two strategies developed during this thesis demonstrate the potential to fight against hypoxia specifically in glioblastoma.

Le travail de thèse décrit dans ce manuscrit porte sur l’étude de la présence de biocides désinfectants dans les produits laitiers et sur l’impact des procédés de transformation du lait sur l’apparition de produits néoformés. Les biocides désinfectants sont des composés chimiques utilisés quotidiennement en industrie laitière lors des procédures de nettoyage-désinfection (ND) des surfaces en contact avec les aliments. Les ammoniums quaternaires de type chlorure de Benzalkonium (BACs) et chlorure de dialkyldimethylammonium (DDACs), et l’Aminopropyldodécylpropane diamine sont les désinfectants les plus largement utilisés en industrie laitière. Ces biocides peuvent entrainer des résidus sur les surfaces alimentaires, ce qui présente un risque pour la santé du consommateur. Dans le but de mesurer l’exposition des consommateurs, deux méthodes analytiques fiables ont été développées pour l'analyse de ces substances dans les produits laitiers impliquant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem. Le lait cru de vache, la poudre de lait entier, les fromages à pâte pressée cuite et les fromages fondus ont été sélectionnés pour représenter la diversité des produits laitiers. L'évaluation des performances de chacune des méthodes a été réalisée par une approche globale basée sur le profil d'exactitude. Pour la plupart des composés et des matrices étudiés, les méthodes d'analyse ont été validées sur l’intervalle de dosage de 5 à 150 μg / kg. Pour répondre au questionnement de l'impact des procédés de transformation du lait sur les résidus de biocides désinfectants, l'évolution des teneurs en composés et leur devenir dans les différentes matrices issues du lait ont été étudiées. Pour cela, deux études de faisabilité mettant en oeuvre des comparaisons d'empreintes chimiques globales, acquises par spectrométrie de masse à haute résolution, de fromages fondus et de fromages à pâte dure (contaminés vs témoins) ont été réalisées. Ces études ont permis de détecter 4 ions discriminants liés à la présence de biocides dans le fromage fondu. Leur identification reste à réaliser. Tout ce travail a été réalisé à des fins de sécurité alimentaire. La première partie est à l'élaboration de méthodes analytiques ciblées pour les résidus de biocides dans le lait et les produits laitiers permettant ainsi de mesurer les résidus de biocides sur les denrées alimentaires. Ces mesures sont nécessaires pour effectuer une analyse du risque liée à ces résidus. La deuxième partie est en relation avec la question du comportement des résidus de biocides lors de la transformation du lait présentant la stratégie, les résultats que nous pourrions obtenir et la perspective de travaux futurs. / The thesis work focuses on the presence of disinfectants biocides in dairy products and on the impact of milk processing on the possible appearance of process-induced food contaminants related to the exposition of milk with biocides. Disinfectants biocides are chemicals daily used in the dairy industry in cleaning-disinfection (CD) processes of food contact surfaces. Quaternary ammoniums as benzalkonium chloride (BACs) and dialkyldimethylammonium chloride (DDACs), and the Aminopropyldodecylpropane diamine are the most widely used disinfectants in dairy industry. These biocides can lead residues on the surfaces of food contact materials therefore present a health risk for the consumer. With aim of measuring consumers exposure, two reliable analytical methods have been developed for the analysis of these substances in dairy products involving liquid chromatography hyphenated with tandem mass spectrometry. Raw cow's milk, whole milk powder, hard pressed and processed cheeses were selected as representing the diversity of dairy products. The evaluation of the performances of each of the methods was carried out by the global approach based on the accuracy profile. For most of compounds and matrices studied, analytical methods were validated within the range of 5 to 150 μg/kg. To answer to the questioning of the impact of milk processes on biocides disinfectants residues, the evolution of compounds contents and their fate in the various matrices resulting from the milk were studied. For this, two proof-of-concept studies implementing global chemical fingerprint comparisons, acquired by High Resolution Mass Spectrometry, of processed cheese and hard pressed cheese (contaminated vs control) samples were carried out. These studies allowed to detect 4 discriminant ions linked to the presence of biocides in processed cheese. Their identification remains to be done. Whole this work is related for food safety purposes. The first part was linked to elaborate targeted analytical methods for biocides residues in milk and milk products thus allowing the measurement of biocides residues on food. These measurements are necessary for the risk analysis linked to these residues. The second part is in relation with the question of the behavior of biocides residues within milk processing presenting the strategy, the results we could obtain and the perspective for future works.

La thématique des maladies infectieuses représente un réel enjeu politique, économique et de santé publique. Les objectifs de mes travaux de thèse étaient de développer des approches protéomiques pour identifier, détecter, caractériser et/ou quantifier des protéines et de les appliquer à l’étude de maladies infectieuses pour lesquelles des données de protéomique pourraient ouvrir à de nouvelles approches thérapeutiques et/ou diagnostiques. Les stratégies d’identification et de détection des protéines développées pour l’étude de la maladie de Lyme ont permis de prouver la faisabilité du diagnostic par spectrométrie de masse et de proposer des protéines candidates-vaccin. Les stratégies de quantification mises en place pour l’étude de la toxoplasmose ont permis d’identifier et de quantifier un complexe protéique clef. Les stratégies de caractérisation du N-terminome pour l’étude du paludisme ont permis d’apporter des preuves expérimentales des processus de maturation et d’adressage des protéines. / Infectious diseases represent a real challenge in terms of politic, economic and public health. The purposes of my thesis works were to develop proteomic approaches able to identify, to detect, to characterize and/or to quantify proteins and to apply these approaches to the study of infectious diseases for which proteomic data cou Id open to new therapeutic and/or diagnostic strategies. Identification and specific detection strategies developed in the study of Lyme's disease allowed to prove the feasibility of diagnosis by mass spectrometry and to propose new vaccine-candidate proteins. Quantification strategies developed in the study of toxoplasmosis allowed us to identify and to quantify a key protein complex of the parasite. N-terminome characterization strategy developed in the study of malaria allowed us to bring experimental proofs of proteins processing and trafficking.

L’athérosclérose est une maladie inflammatoire complexe qui résulte dans la formation de plaques d’athérome à risque de rupture. Le concept récent que ce risque soit lié au contenu de la plaque et non à sa taille se traduit par un nouvel impératif dans le domaine de l’imagerie moléculaire et de la thérapie ciblée. Aujourd’hui l’avènement des approches protéomiques et de criblage à haut débit de banques combinatoires permet l’identification à la fois de nouvelles cibles et d’agents bioactifs. Notre objectif consiste à identifier in situ chez des modèles animaux malades, des fragments d’anticorps capables de cibler spécifiquement les plaques vulnérables d’athérome par phage display in vivo. Ces anticorps seront à la base de nouveaux formats moléculaires pour des études de diagnostic et thérapeutique. / Atheroclerosis is a chronic and progressive inflammatory artery disease. These arteries have morphologically raised lesions: the atherosclerotic plaque. The early atherogenesis is characterized by formation of a lipid-rich core constituted by lipid-laden macrophages. These changes can thin the fibrous cap and render the plaque susceptible to rupture and thrombosis, and eventually if the thrombus occludes the vessels to an acute myocardial infarction. So, there still remains a great need to develop novel diagnosis and therapeutic tools to assess these molecular changes. We have applied a novel in vivo selection scheme to select Antibody-ligands that selectively home into atherosclerotic lesions induced in animal models. Such tissue-specific homing ligands may lead to the characterization of new up-regulated lesion-associated markers and open the way to diagnostic and therapeutic strategies based on non-invasive molecular imaging and selective drug delivery for early lesion detection.

La croissance d’une tumeur requiert la formation de son propre réseau vasculaire par angiogenèse. Ce processus est orchestré par une multitude de médiateurs dont le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) qui interagit avec des récepteurs surexprimés à la surface des cellules endothéliales des vaisseaux avoisinant la tumeur. Les thérapies ciblées anticancéreuses jouent sur cette surexpression pour concevoir de nouvelles molécules spécifiques de la zone tumorale. Un nouvel agent de ciblage a ainsi vu le jour au sein du laboratoire. Il s’agit d’un cyclopeptide de 17 acides aminés, nommé CBO-P11 qui présente une haute affinité pour les récepteurs du VEGF. Afin de prolonger le temps de circulation du peptide dans le sang, des nanoparticules de poly(fluorure de vinylidène) (PVDF), polymère biocompatible, ont été utilisées comme vecteur. Les nanoparticules ont tout d’abord été synthétisées par une polymérisation radicalaire en émulsion dans l’eau, puis radio-greffées avec de l’acide acrylique (AA) pour obtenir du PVDF-g-PAA, ce qui a permis par la suite de les fonctionnaliser avec le CBO-P11 et un agent d’imagerie par « click » chemistry via un bras espaceur de type oligo(éthylène glycol). Différents marqueurs ont été étudiés à savoir deux sondes fluorescentes pour l’imagerie optique et un agent de contraste pour l’imagerie par résonance magnétique à bas champ. Chaque étape de synthèse a été caractérisée par de nombreuses techniques telles que la diffusion statique et dynamique de la lumière, la diffusion de neutrons aux petits angles, la spectrométrie photoélectronique de rayons X, la spectrométrie infrarouge, la spectrométrie de fluorescence et la polarisation dynamique nucléaire. Des études in vitro sur des cellules endothéliales ont permis de montrer que les nanoparticules n’étaient pas cytotoxiques et que le CBO-P11 lié au vecteur conservait sa spécificité pour les récepteurs du VEGF. Ces outils multifonctionnels présentent un grand potentiel pour cibler et imager les zones tumorales. / Tumor growth requires the formation of its own vascular network by angiogenesis. This process is mediated through numerous factors including VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) which interacts with receptors overexpressed on endothelial cells of blood vessels neighboring tumor. Targeted anticancer therapies take advantage of this overexpression to design tumor-specific molecules. A new targeting agent, CBO-P11 was synthesized in the laboratory. It is a 17-mer cyclopeptide with a high affinity for VEGF receptors. In order to increase the blood circulation time of this peptide, nanoparticles of poly(vinylidene fluoride) (PVDF), biocompatible polymer, were used as carrier. Nanoparticles were synthesized by radical polymerization in aqueous emulsion, then radio-grafted with acrylic acid (AA) to obtain PVDF-g-PAA. Nanoparticles were functionalized with CBO-P11 and an imaging agent by “click” chemistry via an oligo(ethylene glycol)-like spacer arm. Different dyes were used: two fluorescent probes for optical imaging and a contrast agent for low-field magnetic resonance imaging. Each step of the nanoparticles preparation was monitored and successfully characterized by numerous techniques such as dynamic and static light scattering, small-angle neutron scattering, X-ray photoelectron spectroscopy, infrared spectroscopy, fluorescence spectroscopy and dynamic nuclear polarization. In vitro studies were performed on endothelial cells and have shown that nanoparticles were not cytotoxic and that CBO-P11 conjugated to nanoparticles kept its specificity for VEGF receptors. Those multifunctional tools offer a great potential to target and image tumor.

Les gliomes sont les tumeurs cérébrales primitives les plus fréquentes de l’adulte. Le glioblastome (grade IV) en est la forme la plus agressive, caractérisé par sa résistance aux traitements actuels (chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie). La mortalité de cette pathologie est quasi constante (survie médiane de 15 mois), ce qui justifie l’importance de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques. Le challenge est d'arriver à identifier des marqueurs spécifiques pour proposer un schéma thérapeutique alignant des stratégies de thérapies ciblées qui vont améliorer la prise en charge clinique, la survie globale et la survie sans progression des patients atteints de ces pathologies. Deux axes sont au centre des recherches fondamentales, translationnelles et cliniques. Le premier axe se définit autour du développement de molécules inhibitrices des voies de signalisation et le second autour du concept de cellules souches tumorales (CST) de glioblastomes (GBM) découvertes récemment dans le cerveau et qui révolutionnent la conception de la transformation tumorale.ASPM (Abnormal Spindle Like Microcéphaly Associated) est une cible candidate pertinente susceptible de participer au développement des gliomes (Horvath et al., 2007 ; Hagmann et al., 2008). Cette protéine régule la prolifération des neuroblastes, elle est fortement exprimée au stade embryonnaire, mais, reste faiblement exprimée dans le cerveau adulte. Par ailleurs, ASPM est impliquée dans divers processus de cancérisation (surexprimée dans les cancers du sein, du foie et du cerveau…), toute fois, le mécanisme responsable de cette dérégulation n’est pas encore bien caractérisé.Nos études menées sur une série de 169 gliomes humains, sélectionnés à partir de notre cohorte de patients, montrent que le gène ASPM est un marqueur de la progression vers la malignité, les grades les plus élevés exprimant le plus fortement ASPM. En outre, nous avons également montré que le niveau des transcrits d’ASPM est augmenté dans les récidives de gliomes et qu’en in vitro, ASPM contrôle la formation des gliomasphères (CST de GBM) avec une augmentation de l’expression de ses transcrits dans les cultures in vitro au fil des passages. En continuité de ces observations, nous avons alors développé un sh-miR-RNA spécifique d’ASPM permettant l’extinction post-transcriptionnelle de ce gène. Les résultats obtenus in vitro montrent que la perte d’expression d’ASPM conduit à un arrêt de la prolifération et aboutit à une mort cellulaire massive.Actuellement, des modèles de greffe de gliomasphères chez la souris (orthotopique) sont en cours de développement pour confirmer les effets observés in vitro et vérifier in vivo la validité de notre approche thérapeutique. En perspective, nous tenterons d’étudier les effets du silencing d’ASPM sur la voie de signalisation la plus dérégulée (pRB / E2F ou PI3K / AKT). Enfin, nous étudierons le rôle potentiel de cette protéine dans le contrôle du cycle cellulaire, et, in fine la mise en évidence de ses partenaires… / Glioblastoma (GBM) is the most frequent and aggressive form of primary brain tumors in adults; it is characterized by its resistance to current treatments (surgery, chemotherapy and radiotherapy). The prognosis is grim with a median survival of only 15 months underlining the importance to develop new therapeutic strategies. The recent development of the “tumor stem cell” (TSC) concept in hemopathies has been secondarily applied to gliomas with the identification of subpopulations of GBM cells which express neural stem cell markers and fulfill the criteria for stemness. Some evidences also suggest that this subpopulation could play a primary role in resistance to radio- and chemotherapy.ASPM (Abnormal Spindle Like Microcephaly Associated) is a protein regulating the proliferation of neuroblasts, highly expressed in the embryonic stage but weakly expressed in the adult brain. Preliminary reports suggesting that it could be involved in the development of gliomas (Horvath et al., 2007, Hagemann et al., 2008) prompted us to analyze further the role of this protein, focusing on its potential as a relevant candidate therapeutic target. In a series of 175 gliomas samples of various grades, we found that ASPM mRNA expression was strongly correlated with increasing tumor grade. We also found that ASPM expression increased at recurrence when compared to the initial lesion. Subsequently, we could demonstrate in vitro and in vivo that ASPM expression also increased over serial passages in gliomaspheres and in a mouse glioma xenograft model. In a therapeutic perspective, the effect of lentivirus-mediated shRNA post-transcriptional silencing of ASPM was evaluated in two different gliomasphere models and a dramatic proliferation arrest and cell death was observed. Taken together, these data suggest that ASPM is involved in the malignant progression of gliomas, possibly through expansion of a cancer stem cell compartment, and could be an attractive therapeutic target in glioblastoma multiforme.Another potential candidate tumor stem cell target in glioma is the sonic hedgehog pathway (hedgehog-Gli) which is required for GBM growth and stem cell expansion. In a collaborative study, it was found that NANOG, a transcription factor critically involved with self-renewal of undifferentiated embryonic stem cells, modulates gliomasphere clonogenicity, CD133+ stem cell behavior and proliferation. NANOG was regulated by hedgehog-Gli signalling and was essential for GBM tumourigenicity in orthotopic xenografts suggesting that it could also be a useful potential therapeutic target.Conclusions: Accumulating evidences suggest that tumor stem cells play an important role in the oncogenesis of gliomas and in their resistance to treatment. Our data support this concept and suggest that specific stemness markers may become useful targets to improve treatment of this devastating disease.

Le pronostic des cancers ovariens reste sombre, en particulier en raison du retard diagnostic. Les traitements actuels associent une chirurgie de cytoréduction complète à l'administration de chimiothérapie à base de sels de platine. Les métastases viscérales sont rares dans cette pathologie, et la maladie est longtemps localisée à la cavité péritonéale. Pour cette raison, une attention particulière est portée au traitement des métastases péritonéales. Il est admis en effet que le facteur principal de réduction des récidives est l'absence de résidu tumoral en fin d'intervention. Malgré les progrès et la standardisation des techniques chirurgicales, la chirurgie de cytoréduction macroscopiquement complète, associée à une chimiothérapie efficace, ne prévient pas la survenue des récidives qui concerneront 60% des femmes en rémission à l’issu de ce traitement.Parmi les hypothèses expliquant ce taux élevé de récidive, l’existence d’une maladie microscopique résiduelle à l’issu de la chirurgie est évoquée. Le traitement de cette maladie microscopique représente un nouveau défi à relever pour les oncologues médicaux et les chirurgiens, et de nouvelles stratégies sont à développer dans ce domaine.Notre objectif est de réaliser la destruction ciblée par thérapie photodynamique (PDT) des métastases péritonéales microscopiques qui sont ignorées lors de la chirurgie. Nous espérons ainsi diminuer l’incidence des récidives locales qui concernent la majorité des patientes. Pour apporter la preuve de l’efficacité de cette stratégie innovante, un ciblage thérapeutique est indispensable car le développement de la PDT dans cette indication est limité par la mauvaise tolérance des tissus sains.Nous présentons ici les résultats précliniques obtenus in vitro et in vivo pour l’évaluation de photosensibilisateurs couplés à l’acide folique (PS1 et PS2) et ainsi dirigés vers le récepteur au folate, récepteur membranaire spécifique des cancers épithéliaux de l’ovaire (CEO).Nous avons travaillé sur des lignées cellulaires murine (NuTu-19) et humaines (SKOV-3, OVCAR-3) de CEO et sur un modèle animal de carcinose péritonéale. Après validation du modèle animal pour l'évaluation de molécule couplée à l'acide folique, nous avons montré la bonne spécificité du PS1 pour sa cible tumorale, meilleure que celle rapportée pour les autres photosensibilisateurs utilisés dans cette indication. Les lignées cellulaires émettent une fluorescence détectable après mise en culture dans un milieu enrichi en PS ce qui indique leur capacité à incorporer la molécule d’intérêt. Cette fluorescence a été détectée par spectrofluorimétrie (PS1 et PS2) et en photodiagnostic (PS2) in vivo au niveau des métastases péritonéales. La PDT permet d'obtenir la mort cellulaire des cellules humaines in vitro avec une excellente efficacité. Les premières données précliniques obtenues in vitro sur lignées humaines indiquent que la PDT utilisant un photosensibilisateur couplé à l'acide folique pourrait avoir des applications en immunothérapie.Un photosensibilisateur spécifique pourrait autoriser le développement d'une technique de PDT sure et efficace et jouer ainsi un rôle dans le traitement et la prévention des récidives péritonéales des cancers épithéliaux de l'ovaire. / Ovarian cancer’s prognosis remains dire after primary therapy. The standard of care remains debulking surgery in combination with platinum-based chemotherapy. This consists of either primary debulking surgery and adjuvant chemotherapy or neoadjuvant chemotherapy followed by interval debulking surgery, depending on FIGO stage and predictive factors concerning residual macroscopic disease after surgery. Recurrence rate is disappointingly high as 60-80% of women with epithelial ovarian cancer (EOC) considered in remission will develop recurrent disease within five years. Special attention to undetected peritoneal metastases and residual tumorous cells during surgery is necessary as they are the main predictive factors of recurrences.An option to improve the completion of cytoreductive surgery is using photodynamic therapy (PDT) to induce necrosis of micrometastases. A limit of this technique is the toxicity induced by the low photosensitizer (PS) specificity for tumor tissue if the light cannot be specifically applied. This would be the case in advanced ovarian cancer. To solve this problem, a solution is the design of selective PS, that is to say PS coupled to a unit that target over-expressed receptors on tumor cells. Approximately, 72-100% of ovarian carcinoma overexpress Folate Receptor α (FRα) in particular the serous carcinoma. FRα is absent in most of the healthy tissues; thus, representing a promising target for EOC targeted therapy.We present preclinical results of in vitro and in vivo studies concerning properties of folic-acid targeted photosensitizers (PS1 and PS2). Those studies have been performed on murine and human cell lines of EOC and on a preclinical model of peritoneal carcinomatosis (Fisher F344 rat / NuTu-19 cell line). Results suggest that specificity for ovarian cancer metastases is better than previously reported with other photosensitizer. Fluorescence emission was higher in peritoneal metastases than in liver and healthy peritoneum. Tissue quantification of the PS showed specific incorporation of the folate-targeted PS within tumor tissue. Folic acid targeted PDT induced cellular death on EOC human cell lines.Specific PS may allow the development of efficient and safe intraperitoneal PDT procedure which could play a role in the prevention of EOC peritoneal recurrences.

Le diagnostic précis et précoce des tumeurs, ainsi que le développement de thérapies ciblées sont deux axes principaux de recherche en cancérologie. La génération de vecteurs spécifiques capables d'adresser un agent de contraste et/ou un médicament au niveau de la tumeur primaire et des métastases serait un atout majeur pour le diagnostic précoce et la thérapie des cancers. Dans une double optique de diagnostic et de thérapie, les nanoparticules sont apparues comme des candidats prometteurs pour la mise en place de protocoles thérapeutiques incluant le ciblage de la tumeur, son diagnostic par des techniques d'imagerie optique, ainsi que sa thérapie. Dans ce contexte notre laboratoire développe des appareils d'imagerie optique du petit animal (2D et 3D), afin de permettre le suivi de la biodistribution à long terme et de manière non invasive de sondes fluorescentes et de nanoparticules in vivo. La caractérisation du comportement de différentes nanoparticules (nanocapsules lipidiques, nanoparticules d'oxyde de Gadolinium et nanoparticules d'or) présentant différentes fonctionnalisations de surface a été réalisée in vitro et in vivo sur différents modèles tumoraux. Les résultats obtenus montrent l'influence de la fonctionnalisation et de la taille des nanoparticules sur leur biodistribution in vivo et sur leur voie d'élimination. D'autre part, la fonctionnalisation des nanoparticules par le motif RGD permet le ciblage spécifique des cellules exprimant l'intégrine alpha v beta3 in vitro et améliore l'accumulation tumorale in vivo.

L’adaptateur LNK est un régulateur négatif des voies de signalisation, dont la voie JAK/STAT,essentielle au développement du système hématopoïétique. Son implication dans les hémopathies chroniques, notamment les Néoplasmes Myéloprolifératifs (NMP), a été mise en évidence par l’analyse de souris invalidées pour cet adaptateur et l’identification de mutations de LNK chez les patients atteints de ces pathologies. Toutefois, le mécanisme permettant la régulation de ses partenaires, dont la kinase JAK2, et l’implication fonctionnelle des mutations de LNK dans les NMP, restent à définir. Ainsi, mon projet de thèse a porté sur l’analyse structurale et fonctionnelle des complexes de signalisation LNK/JAK2 et sur le développement d’une stratégie moléculaire pour l’utilisation thérapeutique de LNK dans les NMP. Nos résultats ont montré pour la première fois, la fonction inhibitrice de la région N-terminale incluant le domaine d’homologie à la Pleckstrine deLNK sur JAK2 normale et de manière plus importante, sur la forme mutée JAK2-V617F, retrouvée chez les patients atteints de NMP. De plus, nos études sur les mutations de LNK localisées dans cette région régulatrice, ont permis de comprendre leur contribution dans le développement de ces hémopathies et de proposer un mécanisme d’inhibition de l’activation de JAK2 par LNK. Nos résultats permettent d’utiliser le ciblage de la région N-terminale de LNK comme stratégie moléculaire inhibant spécifiquement la forme oncogénique JAK2-V617F à l’aide de peptides pénétrants (CPP). A long terme, cette approche pourrait être utilisée comme outil thérapeutique dans le traitement de patients atteints de NMP positifs pour JAK2-V617F. / The LNK adaptor protein is a key negative regulator of signalling pathways, such as JAK/STAT, important in the development of the hematopoietic system. Its implication in chronic blood diseases, such as Myeloproliferative Neoplasms (MPN) has been confirmed by studies on Lnk-deficient mice, as well as the identification of LNK mutations in MPN patients. However, the LNK mechanism of regulation on its partners and the functional implication of LNK mutations in MPN pathogenesis, are still unclear. Therefore, my PhD project covers the structural and functional analysis of theLNK/JAK2 signalling complex and the development of a molecular strategy to use LNK as a therapeutic tool for the treatment of MPN patients. Our study showed, for the first time, the inhibitory function of the N-terminal region and the pleckstrin homology domain of LNK on JAK2 activity, which occurs more importantly on JAK-V617F than JAK2 wild type form. Moreover, our study provided evidence on how LNK mutations located in this LNK region could contribute to these haematological diseases and has allowed us to propose a model for LNK regulatory function on JAK2activity. Furthermore, we developed a cell penetrating peptide-based strategy to deliver this regulatory region of LNK in hematopoietic cells to specifically inhibit JAK2-V617F oncogenic form. The finalaim is to use this region as a therapeutic molecule to treat JAK2-V617F-positive MPN patients.

L'amylose une maladie rare, caractérisée par des agrégats insolubles de protéines extracellulaires. Trente types d'amyloses sont répertoriés et différenciés par la protéine amyloïdogène associée. Leur identification repose sur l'analyse immunohistochimique du tissu malade. Cependant, l'interprétation peut être ambigüe. La micro-dissection laser (LCM) et la spectrométrie de masse sont une alternative prometteuse. Nous avons développé une approche protéomique ciblée à partir de tissus traités par ultrasons. Nous avons montré que les biopsies prélevées chez des patients atteints de différents types d'amyloses peuvent être protéolysées sous ultrasons, ce qui augmente l'efficacité et réduit le temps de la digestion (90s au lieu de 15h), tout en minimisant la quantité de matériel nécessaire. Après une première étape de protéomique sans a priori pour le diagnostic clinique des patients présentant une amylose dans différents organes/tissus (reins, poumons, glandes salivaires, testicule, humeur vitrée et rate), nous avons optimisé une méthode de criblage dédiée à un transfert technologique vers les départements cliniques français. Pour cela, deux méthodes montrent des résultats très encourageants : la SRM (selected reaction monitoring) sur un spectromètre de masse à basse résolution, disponible dans certains laboratoires cliniques et la PRM (parallel reaction monitoring) accessible sur les instruments de dernière génération à très haute résolution, qui fournit rapidement des résultats. En conclusion, nous proposons ici un protocole spécifique pour le diagnostic robuste et la classification rapide des amyloïdoses. / Amyloidosis is rare disease that appears as an insoluble deposition of specific extracellular proteins. Thirty classes of amyloidosis have been reported and their diagnosis relies on the identification of the associated proteins by immunohistochemistry analysis of the affected tissues. However, its interpretation is highly dependent on the pathologist and can be ambiguous. Laser capture micro-dissection (LCM) and mass spectrometry are a promising alternative. We have developed a targeted proteomics approach from raw tissues treated with ultrasound. We showed that the biopsies taken from patients presenting different classes of amyloidosis can be proteolysed by ultrasonic treatment. This technique increases the efficiency and reduces the time of digestion (90s instead of 15h), while minimizing the amount of material needed. After a first unbiased proteomics study for clinical diagnosis of patients with amyloidosis in various organs/tissues (kidney, lung, salivary glands, testicle, vitreous humor and spleen), we have optimized a dedicated screening method for a technological transfer to the French clinical departments. For this, two methods show very promising results: SRM (selected reaction monitoring) on a low-resolution mass spectrometer, available in some clinical laboratories, and PRM (parallel reaction monitoring) available on the latest generation of high-resolution instruments which provide fast results. In conclusion, we propose here a specific protocol for a robust diagnosis and rapid classification of amyloidoses.