Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La vincristine est un vinca-alcaloïde très largement utilisé et reste incontournable dans la prise en chargethérapeutique de nombreux cancers, notamment en pédiatrie. Ce médicament présente une neurotoxicitédose-limitant, très variable d’un individu à l’autre, difficilement prévisible, ayant ainsi des conséquencescliniques directes sur l’efficacité thérapeutique. Cette variabilité pourraient avoir une originepharmacocinétique et pharmacogénétique, en partie liée au métabolisme hépatique intense de la vincristinepar les enzymes CYP3A4 et CYP3A5 et à son transport par la P-glycoprotéine (codée par le gène ABCB1).En effet, de nombreux polymorphismes génétiques des gènes CYP3A4, CYP3A5 et ABCB1 ont été décritsdont certains sont associés à d’importantes différences d’expression et/ou de fonctionnalité de la protéine.Nous avons donc développé une méthode de dosage sensible et hautement spécifique de la vincristine parLC-MSMS, adaptée à la réalisation d’une étude de pharmacocinétique-pharmacogénétique dans unepopulation pédiatrique atteinte de tumeurs solides.Nous avons montré que les différents facteurs démographiques, thérapeutiques et génétiques étudiés(allèles CYP3A5*3, CYP3A4*1B ; mutations ABCB1 C1236T, G2677T(A) et C3435T) ne sont pasprédictifs de la variabilité de la pharmacocinétique de la vincristine observée dans notre populationpédiatrique. Ces résultats sont renforcés par l’observation d’une large variabilité pharmacocinétique entreles cures pour un même patient, qui ne peut être expliquée par des facteurs génétiques. Nous avons pu chezcertains patients, évaluer l’accumulation intracellulaire de la vincristine. Une importante variabilité estégalement retrouvée au niveau cellulaire et nos résultats montrent deux profils d’accumulationintracellulaire de vincristine très distincts qui pourraient avoir une origine génétique. En effet, les patientsporteurs du génotype hétérozygote d’ABCB1 présentaient une tendance à une plus forte accumulation surles temps précoces.Néanmoins, l’incidence de survenue d’une neurotoxicité n’a pas non plus été associée à des différencesd’exposition plasmatique ou d’accumulation intracellulaire de vincristine ou encore aux polymorphismesgénétiques étudiés du CYP3A4, CYP3A5 et d’ABCB1 dans notre population. La pertinence clinique d’unedifférence d’accumulation intracellulaire de la vincristine reste à être évaluée sur un effectif beaucoup plusimportant. La variabilité de la neurotoxicité de la vincristine ne semble donc pas être prédite par desfacteurs génétiques affectant la pharmacocinétique et pourrait donc avoir notamment une originepharmacodynamique, liée à une modification de sa sensibilité chez certains patients. / Vincristine is a natural vinca-alkaloid widely used in many chemotherapy regimens for paediatric tumourdiseases. The most frequent and clinically relevant side-effect of vincristine is a dose-limitingneurotoxicity which is unpredictable and characterized by a great variability between patients. Thisvariability could have a pharmacokinetic and pharmacogenetic origin, partly due to the intense hepaticmetabolism of vincristine through both CYP3A4 and CYP3A5 and a transport by P-glycoprotein (encodedby the ABCB1 gene). Indeed, several genetic polymorphisms have been described for CYP3A4, CYP3A5and ABCB1 which could affect the expression and/or the functionality of the protein. We have firstdeveloped a sensitive and highly specific LC-MS/MS method for vincristine quantification, suitable for apharmacokinetics-pharmacogenetics study in paediatric patients treated for solid tumours diseases.Our results showed that demographic, therapeutic and genetic factors assessed (CYP3A5*3, CYP3A4*1Balleles and ABCB1 C1236T, G2677T (A) and C3435T mutations) are not predictive of vincristinepharmacokinetics variability observed in our paediatric population. These results are enhanced by theobservation of a wide inter-course variability which cannot be explained by genetic factors. In somepatients, we were able to evaluate the vincristine intracellular concentration and we observed similarly alarge inter-patient variability. Two populations emerge according with the intracellular vincristineaccumulation and this dichotomic distribution could have a genetic origin. Indeed, a tendency to a greateraccumulation of intracellular vincristine was observed in patients with ABCB1 CGC-TTT diplotype in theearly post-dose period.Nevertheless, the incidence of neurotoxicity in our population has not been associated to differences inplasma exposure and intracellular accumulation of vincristine and to the assessed genetic polymorphismsof CYP3A4, CYP3A5 and ABCB1. The clinical relevance of differences in the intracellular accumulation ofvincristine remains to be evaluated on a larger cohort of patients. The variability of vincristineneurotoxicity does not seem to be explained by genetic factors affecting its pharmacokinetics and thereforecould have a pharmacodynamic origin, probably linked to a modification of vincristine sensitivity inpatients.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Alors que 1 % des patients pédiatriques souffrent de malformations cardiaques, les substituts valvulaires présentement disponibles sur le marché leur sont imparfaits : taille inadéquate, absence de croissance, etc. L’hypothèse est qu’il est possible de fabriquer par génie tissulaire, via la méthode par auto-assemblage, des substituts valvulaires adaptés aux besoins pédiatriques spécifiques. Ce projet de maîtrise, visant à améliorer la méthode de fabrication, s’inscrit à la suite de travaux précédents de notre groupe de recherche, qui avaient conduit à la mise au point de deux techniques de production. L’approche préconisée consiste à ensemencer directement des fibroblastes dermiques sur la surface de gabarits de polycarbonate, traités au plasma pour favoriser leur adhésion, suivi d’une maturation dans un milieu de culture sans sérum, puis d’une phase de contraction jusqu’aux dimensions prédéterminées, permettant aux rebords des feuillets une bonne coaptation. Pour ce faire, quatre expériences préliminaires ont d’abord été conduites afin de jeter les bases de la culture sur gabarits 3D usinés. Ces dernières ont permis d’obtenir des feuillets cellulaires manipulables sur des gabarits à géométrie simplifiée, d’améliorer leurs propriétés mécaniques selon le fini de la surface usinée et avec un milieu de culture sans sérum, de réduire leur pourcentage de contraction et d’optimiser le traitement plasma. Les essais de fabrication des substituts valvulaires ont par la suite permis de faire progresser la technique, mais n’ont pas produit les résultats escomptés. Ainsi, des optimisations restent à apporter afin que la méthode soit un succès. En effet, l’hypothèse principale quant à ces insuccès est liée à une surface d’échanges gazeux insuffisante entraînant potentiellement une hypoxie cellulaire et une acidification du milieu de culture secondairement au dioxyde de carbone. En regard des expériences préliminaires prometteuses, de futurs essais tenant compte des recommandations présentées dans ce mémoire pourraient toutefois mener à la fabrication de substituts valvulaires adaptées aux patients pédiatriques / While 1% of children are born with a cardiac defect, valve prostheses actually available on the market do not meet their needs: oversized, non-growing, etc. The hypothesis is that it is possible to fabricate a tissue-engineered heart valve prosthesis (TEHV) with the self-assembly method adapted to the paediatric specific needs. This master level project, with the objective of improving the fabrication method, follows the work of our research group, which led to two different valve prosthesis fabrication techniques. The chosen approach consists in seeding dermal fibroblasts directly on the surface of plasma treated polycarbonate templates to ensure cell adherence, followed by maturation in a serum-free cell culture media (SFM) and a contraction phase to predetermined dimensions, allowing for a good coaptation of the leaflets. To reach this goal, four preliminary experiments were first conducted to set the ground for cell culture on 3D machined templates. They led to manipulable cell sheets on templates with a simple geometry, to increased mechanical properties due to the machined surface characteristics and the SFM, to a reduced contraction percentage and to the optimization of the plasma treatment. Subsequently, valve prosthesis fabrication assays allowed the method to progress further but did not end with the expected results. Therefore, optimizations are still required to make the method succeed. Indeed, the main hypothesis for this failure is a too small gas exchange area potentially leading to cell hypoxia and culture medium acidification secondary to carbon dioxide. Following the promising preliminary experiments, future trials considering the recommendations made in this thesis could lead to the successful fabrication of TEHV adapted to the paediatric patients.

Introduction : Dans la population pédiatrique, la prescription des antipsychotiques (AP) connait une hausse majeure ces quinze dernières années malgré une Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) française limitée à quelques molécules AP avec des indications réduites. Cela conduit à un taux de prescription hors AMM important avec des modalités de prescription dépendantes du prescripteur en l’absence de recommandations de prescription et de surveillance. De plus, la littérature relève un nombre inquiétant d’événements indésirables (EI) associé à un manque de données sur les conséquences à moyen et long terme. Méthode : L’étude ETAPE nationale, multicentrique, prospective a été financée par l’Agence Nationale de Sécurité du Médicament et des produits dérivés. L’objectif principal était de déterminer le taux d’incidence des EI au cours d’un suivi de 12 mois chez des enfants et des adolescents de 6 à 18 ans exposés pour la première fois à un AP quel que soit le motif de la prescription. Le suivi proposé était de 12 mois avec 5 visites (à l’inclusion, puis à 3, 6, 9 et 12 mois). Une recherche exhaustive des EI a été réalisée à chaque visite grâce à la passation d’échelles cliniques, un examen physique et des bilans complémentaires. Résultats : L’étude a débuté en Avril 2013, la période d’inclusion s’est étendue sur deux ans et le suivi s’est terminé en Avril 2016. Au total, 200 patients ont été inclus. Les données de 190 patients ont été analysées. L’âge moyen était de 12 ± 2,99 ans, avec une proportion de 75% de garçons. A l’inclusion, 91% des patients ont reçu un AP en monothérapie et 9% au moins deux psychotropes. Rispéridone et aripiprazole étaient les AP les plus prescrits. Parmi les prescriptions d’AP, 20,5% répondaient à une AMM. Parmi les EI potentiellement attribuables à l’AP : 15,4% étaient neuromoteurs, 14,8% gastroentérologiques, 12,2% métaboliques et 11,8% étaient des symptômes généraux. Le taux d’incidence des EI était de 11,52 EI par personne-année (IC 95% [9,83 ; 13,20]). Chez les 108 patients avec un suivi complet de 12 mois, 52,7% des EI sont apparus au cours du premier trimestre d’exposition (représentés principalement par les EI généraux et hormonaux). Néanmoins, l’apparition des EI était observée pendant toute la durée du suivi. Parmi ces patients, 25,8 % ont présenté au moins un EI sévère ou extrêmement sévère. De plus, la présence des EI s’est révélée stable au cours des 12 mois. Conclusion : Ce travail a contribué à mettre en évidence dans une population naïve pédiatrique nationale un fort taux d’incidence d’EI et un taux d’apparition et de présence des EI stable sur 12 mois. La présence d’EI sévères a touché un quart de la population ayant complété le suivi. Perspectives : Sur un échantillon de 55 patients niçois nous chercherons l’impact du polymorphisme génétique des cytochromes dans le métabolisme des AP et sur l’apparition des EI. L’ensemble de ces travaux a pour objectif de contribuer à la mise en place de recommandations de prescription et de surveillance des paramètres cliniques, biologiques et électrocardiographiques lors de l’introduction d’un AP en population pédiatrique pour améliorer la balance bénéfice/risque. / Background In France, as in the rest of the world, the off-label prescription of antipsychotics is on the rise in the pediatric population. In the literature, we noticed a significant lack of data on drug safety and adverse events in the naïve pediatric population treated by antipsychotic in the short as well as in the long term. In addition, studies independent of pharmaceutical laboratories are lacking. Method ETAPE Study was a naturalistic prospective multicenter study conducted between April 2013 and May 2016. Type of AP, concomitant treatment, clinical evaluation and AEs were registered at inclusion and 3-, 6-, 9- and 12-months follow up. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT02007928. The main objective was to determine the incidence rate of adverse events (AEs) in the antipsychotic-naïve pediatric population treated by antipsychotic (AP) during a 12-months. Outcomes A total of 190 patients were analyzed. The mean age was 12 ± 2.99 years, with 75% being males. At baseline, 91% of patients received AP monotherapy and 9% received at least two psychotropic drugs. Risperidone and aripiprazole were the most frequently prescribed AP. 20.5% of prescriptions were in label. Among the AEs potentially attributable to AP, 15.4% were neuromotor, 14.8% gastroenterological, 12.2% metabolic and 11.8% general symptoms. The overall incidence rate was 11.52 AE per person-years (IC 95% [9.83; 13.20]). In patients completing completed FU (n=108), 52.7% of AEs appeared during the first 3 months, but onset of AE was noted during the 12-months FU. 25.8 % of patients have been exposed to at least one severe or extreme severity AE. The persistence of AEs was stable during the 12-months FU.Interpretation The high incidence rate of AEs, the severity and the persistence of AEs justify the necessity of clinical and biological follow-up of AEs during at least 12-months of AP treatment.

Le début de la fréquentation scolaire constitue, pour une partie des enfants, la première transition majeure du milieu familial vers un milieu public et pourrait représenter un défi pour le système d’attachement, surtout chez les enfants qui présentent un attachement insécurisant (El-Sheikh, Buckhalt, Cummings, & Keller, 2007). Les interventions comportementales qui sont le plus souvent utilisées pour remédier aux problèmes de sommeil sont difficiles à appliquer pour certains parents, qui présentent ou dont les enfants présentent une anxiété de séparation au moment du coucher. La présente étude consiste en l’ajout d’un volet cognitif (Erath & Tu, 2011) à la thérapie cognitivo-comportementale (TCC) chez trois enfants d’âge scolaire qui présentent un trouble réactionnel de l’attachement et souffrent d’insomnie pédiatrique. Elle recourt à un protocole individuel impliquant des mesures quantitatives répétées, des données actigraphiques et des rapports subjectifs des parents consignés dans un agenda du sommeil. Les résultats recueillis suggèrent que les progrès dépendent de la constance des pratiques parentales, de la stabilité du milieu familial ou de l’état psychologique de la mère. Une intervention cognitive et comportementale de plus longue durée accompagnée d’une thérapie familiale serait des voies à explorer pour maintenir les comportements qui favorisent un bon sommeil.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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Le gliome infiltrant du tronc cérébral (en anglais “diffuse intrinsic pontine glioma”, DIPG) est une tumeur pédiatrique rare et très agressive. La durée moyenne de survie après diagnostic est inférieure à un an. Une caractéristique génétique majeure des DIPG est la mutation de l’histone H3 (H3K27M). L’évolution des connaissances en épigénétique a permis de concevoir des inhibiteurs de régulateurs épigénétiques capables de modifier, voire de contrebalancer, l’effet de cette mutation. Ainsi, le panobinostat (PS), un inhibiteur des histone-désacétylases, diminue la croissance cellulaire et conduit à la mort des cellules de DIPG in vitro et in vivo. Son efficacité est en cours d'évaluation dans des essais cliniques. Mon projet de thèse avait pour objectif de déterminer le rôle d’EBP50 et d’IRSp53, deux protéines spécifiquement dérégulées dans les lignées de DIPG après traitement des cellules par le PS. EBP50 est connue pour intervenir dans la progression tumorale mais sa dualité de fonction, à la fois oncogène et suppresseur de tumeur, nous a conduits à étudier plus précisément son rôle dans les cellules de DIPG. IRSp53 a été peu étudiée dans les cancers solides, bien qu'elle semble jouer un rôle important dans la motilité cellulaire et l’invasion. La diminution de l’expression d’IRSp53 et d’EBP50 par ARN interférence dans des lignées DIPG induit la mort des cellules par apoptose et bloque leur croissance ainsi que leur motilité cellulaire, ce qui suggérerait que ces deux protéines sont oncogéniques dans ce modèle. De plus, la localisation cytoplasmique et nucléaire d’EBP50 semble en accord avec son rôle pro-oncogénique dans les cellules de DIPG. En étudiant in vitro l’effet d’un traitement combinatoire du PS avec des inhibiteurs de l’expression d’EBP50 ou d’IRSp53, j’ai mis en évidence une augmentation de la sensibilité des cellules de DIPG au traitement par le PS. Enfin, j’ai validé le traitement ciblant EBP50 in vivo dans un modèle préclinique d’embryon de poulet. En conclusion, ces deux protéines constituent de nouvelles cibles thérapeutiques dans les DIPG et un moyen d’augmenter l’efficacité du PS. / Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG), is a rare and highly aggressive pediatric tumor. The average survival time after diagnosis is less than one year. A major genetic characteristic of this disease is the mutation of histone H3 (H3K27M). The evolution of knowledge in epigenetics has made it possible to design epigenetic regulatory inhibitors able to modify, or even offset, the effect of this mutation. For example, panobinostat (PS), a histone deacetylase inhibitor, reduces cell growth and induces DIPG cell death, both in vitro and in vivo. Its effectiveness is currently being evaluated in clinical trials. My thesis project aimed at determining the role of two proteins, EBP50 and IRSp53, deregulated in different DIPG cell lines after treatment with PS. EBP50 has already been described as involved in tumor progression but its dual function, both oncogenic and tumor suppressor, has led us to further investigate its role in the DIPG cells. IRSp53 has been poorly studied in solid cancers, though it plays an important role in cell motility and invasion. Down-regulation by RNA silencing of these two proteins in DIPG cell lines induces apoptosis, decreases cell growth and motility, leading us to the hypothesis that these two proteins are oncogenic proteins. In addition, the cytoplasmic and nuclear localization of the EBP50 protein is consistent with its oncogenic role in DIPG cells. Then, I investigated the effect of combinatorial therapy that associates PS with EBP50 or IRSp53 expression inhibitors. My results show an increase in the antitumor effect in vitro for both proteins but also in vivo for EBP50, in a preclinical model, the chicken embryo. In conclusion, these two proteins could be the targets of new treatments for DIPG tumors in combination with PS to enhance its efficacy.