La leucémie aigüe lymphoblastique de type B (B-LAL) est la principale cause de mortalité par maladie chez les enfants. Bien que la chimiothérapie moderne puisse guérir la majorité des patients, environ 20 % d'entre eux présentent une réponse inadéquate ou vont rechuter. La stratification des patients en sous-types moléculaires distincts grâce à la cytogénétique, à la biologie moléculaire et au profilage transcriptomique est essentielle pour adapter les thérapies en fonction des risques. Le temps nécessaire à l'analyse traditionnelle des échantillons de tumeurs empêche une intervention rapide au début du traitement. Comme alternative aux biopsies tissulaires conventionnelles, nous proposons que les vésicules extracellulaires (VE), particulièrement les exosomes présents dans le sang périphérique, sont des transporteurs potentiels de biomarqueurs tels que l’ARN. Grâce à l'analyse d'une cohorte de patients représentant deux sous-types moléculaires distincts de la B-LAL, des transcrits d'ARN encapsulés dans les exosomes ont été identifiés comme biomarqueurs non invasifs prometteurs. Ces résultats plaident en faveur d'une détection précoce et d'un suivi continu de la B-LAL de l’enfant à l'aide de biopsies liquides basées sur les exosomes. Néanmoins, le processus de purification des exosomes, long et complexe, nécessite une normalisation et une amélioration afin d'établir une crédibilité dans le suivi clinique de la maladie. Nous avons développé une nouvelle approche de capture magnétique sur une puce microfluidique, basée sur l’assemblage de nanoparticules magnétiques (MNP) en suspension pour une séparation magnétique efficace dans les biofluides. Cette technologie innovante a servi d'élément crucial au sein d'un processeur fluidique, automatisant la séparation des VE du sang total basée sur la taille et l'affinité. Au-delà de la simplification du processus, elle améliore considérablement la reproductibilité et la répétabilité de la purification des exosomes. Cette thèse présente une approche multidisciplinaire pour améliorer le pronostic du cancer. Les résultats offrent un premier aperçu du profil transcriptomique des exosomes dans le sang des patients atteints de B-ALL, révélant des biomarqueurs potentiels spécifiques au sous-type. Le dispositif microfluidique répond à un besoin pressant en permettant une purification efficace des VE à partir du sang total, prometteur pour l'application clinique. / B-cell acute lymphoblastic leukemia (B-ALL) stands as the foremost cause of mortality due to disease in children. While modern chemotherapy can cure a majority of patients, around 20% exhibit inadequate response or are susceptible to relapse. Stratifying patients into distinct molecular subtypes through cytogenetics, molecular biology, and transcriptomic profiling is essential for tailoring risk-oriented therapies. However, the time required for traditional tumor sample analysis hampers swift intervention at the onset of treatment. As an alternative to conventional tissue biopsies, we proposed that extracellular vesicles (EVs), notably exosomes present in peripheral blood, are potential carriers of RNA-based biomarkers of B-ALL. Through analysis of a patient cohort representing two distinct molecular B-ALL subtypes, exosome-encapsulated RNA transcripts emerged as promising non-invasive biomarkers. These findings advocate for the early detection and ongoing monitoring of childhood B-ALL using exosome-based liquid biopsies. Nonetheless, the lengthy and intricate exosome purification process necessitates standardization and enhancement to establish credibility in clinical disease monitoring. We then developed a novel magnetic capture approach on a microfluidic chip, employing suspended magnetic nanoparticle (MNP) assemblies for efficient in-flow magnetic separation in biofluids. This innovative technology served as a crucial element within a fluidic processor, automating the purification of exosomes from whole blood through size- and affinity-based separation. Beyond simplifying the process, it significantly heightens the reproducibility and consistency of exosomes purification. This thesis presents a multifaceted approach to enhance cancer prognosis. The results offer a first insight into the transcriptomic landscape of exosomes in the blood of B-ALL patients, revealing potential subtype-specific biomarkers. The microfluidic device addresses a pressing need by enabling efficient exosome purification from whole blood, holding promise for clinical translation.

Contexte : L’obésité est une problématique multifactorielle qui peut s’accompagner d’un lot de complications autant chez les enfants que chez les adultes. Certains comportements alimentaires ont été associés à l’obésité pédiatrique, comme manger en absence de faim (MAF). Or, les déterminants de MAF n’ont pas tous été élucidés, en partie parce que ce comportement est difficile à évaluer. Objectifs : Le premier objectif est d’effectuer une revue systématique sur les déterminants individuels, familiaux et environnementaux de MAF chez les enfants et les adolescents âgés de 3 à 17 ans. Le deuxième objectif est de valider une traduction française d’un questionnaire permettant de mesurer MAF chez les enfants québécois de 7 à 15 ans. Méthodes : Pour la revue systématique (objectif #1), les critères d’éligibilité incluaient, entre autres, une population pédiatrique (3 à 17 ans) et l’évaluation d’au moins un facteur associé à MAF. Pour la validation transculturelle du questionnaire (objectif #2), des garçons et des filles âgés de 7 à 15 ans ont rempli le questionnaire à deux reprises dans un intervalle de 4 semaines. Nous avons évalué la validité de construit (structure et association avec le score z d’IMC) et la fidélité du questionnaire (cohérence interne et stabilité temporelle). Résultats : La synthèse des 81 articles inclus dans la revue systématique a révélé que chez les enfants, MAF était positivement associé à l’âge, à l’adiposité et à la présence de l’allèle A du gène FTO (fat mass and obesity associated gene). MAF semblait également davantage présent les garçons que chez les filles, mais certains facteurs familiaux, comme l’utilisation de pratiques parentales restrictives, étaient davantage associés à la présence de MAF chez les filles. MAF semble se stabiliser et persister à l’adolescence. L’étude sur la validation du questionnaire a montré que le questionnaire traduit possède une structure similaire à celle du questionnaire original. Chacune des 3 dimensions (émotions négatives, la fatigue ou l’ennui et les facteurs externes) avait une cohérence interne et une stabilité adéquate et MAF en réponse aux émotions négatives était associé à un score z d’IMC plus élevé. Conclusion : Ce mémoire contribuera au développement des connaissances sur le comportement MAF chez les enfants et les adolescents, en faisant le point sur les facteurs qui sont associés à MAF et en fournissant un outil permettant de mesurer facilement MAF en français / Background: Obesity is a multifactorial problematic which can lead to a variety of complications in both children and adults. Eating behaviors have been associated with obesity during childhood, such as eating in the absence of hunger (EAH). However, not all determinants of EAH have been elucidated, in part because this behavior is difficult to assess. Objectives: The first objective is to conduct a systematic review of the literature on individual, familial and environmental factors associated with EAH in children and adolescents aged 3-17 years old. The second objective is to perform a transcultural validation of a French translation of a questionnaire for the assessment of EAH in children and adolescents aged 7-15 years old. Methods: For the systematic review (objective #1), eligibility criteria for the study selection included a pediatric population (3-17 years of age) and evaluation of at least one factor potentially associated with EAH. For the transcultural validation of the questionnaire (objective #2), boys and girls aged 7-15 years old completed the questionnaire twice within 4 weeks. We assessed construct validity (structural validity and associations with BMI z-score) and reliability (internal consistency and temporal stability) of the questionnaire. Results: Synthesis of the 81 included studies in this systematic review revealed that among children, EAH is positively associated with age, with adiposity and with the presence of the A allele of the FTO gene (fat mass and obesity associated gene. This behavior is also more prevalent among boys than girls, but some familial factors, such as parental restrictive feeding practices, were associated with more EAH in girls. EAH also appears to remain present into adolescence. The transcultural validation revealed that the French translated version of the questionnaire had a similar structure compared to the original questionnaire. All dimensions (negative affect, fatigue/boredom and external cues) had an adequate internal consistency and temporal stability and EAH in response to negative affect was associated with a higher BMI z-score. Conclusions: This dissertation will contribute to fill the knowledge gaps about EAH in children and adolescents, by identifying factors associated with EAH and by providing a tool to easily measure EAH in French.

Le professionnel, le passant, le parent constituent les trois principales figures des situations de secours et d‘urgence, lors de l‘appel aux sapeurs-pompiers et au sein des services d‘urgences pédiatriques. La recherche s‘appuie sur un travail de terrain réalisé sur trois sites (un centre de traitement des appels au 18 et deux services hospitaliers d‘urgences pédiatriques) pour montrer comment ils incarnent trois facettes de l‘intervention de secours. Elle distingue leurs modes de coordination, d‘articulation mais aussi de contiguïté et s‘attache à leur activité autour du patient en détaillant la structure triadique des interactions de secours à travers lesquelles, en pratique, se joue la prise en charge. Entre signalement et intervention, cure et care, alerte, soins et suivi, c‘est finalement une « situation de secours » élargie, impliquant plusieurs personnes, plusieurs lieux et plusieurs temporalités parfois étanches les uns aux autres qui est donnée à voir. L‘enjeu de la recherche est alors de montrer que le secours d‘urgence n‘est ni dual ni uniquement institutionnel. Il s‘actualise collectivement, impliquant des rôles et des places pour différents tiers. Faire toute sa place au personnage social du « tiers secourant », à la figure sociologique du tiers, à la configuration interactionnelle du trio, représente une condition pour penser l‘offre de soins comme engagements multiples, au croisement de pratiques professionnelles, familiales et civiles. Sur le plan théorique, la thèse contribue à une « sociologie du tiers » à travers la mise en évidence d‘une « tiercéité » constitutive du secours d‘urgence.

Les améliorations dans les protocoles de traitement pour la majorité des cancers pédiatriques ont augmenté de façon marquée les taux de survie. Cependant, des risques élevés de multiples problèmes de santé chez les survivants sont bien documentés. En ce qui concerne spécifiquement les problèmes neuropsychologiques, les principaux facteurs de risque individuels connus à ce jour (l’âge au diagnostic, le genre du patient, l’exposition aux radiations) demeurent insuffisants pour cibler efficacement et prévenir les séquelles à long terme. Les objectifs généraux de cette thèse étaient : 1) la caractérisation des trajectoires individuelles de problèmes de comportement chez une population de patients pédiatriques atteints de leucémie lymphoblastique aiguë; 2) l’identification des principaux déterminants génétiques, médicaux et psychosociaux associés aux problèmes de comportements. Les hypothèses étaient : 1) Il existe une association entre les trajectoires individuelles de problèmes de comportement et a - des facteurs psychosociaux liés au fonctionnement familial, b - des polymorphismes dans les gènes modérateurs des effets thérapeutiques du méthotrexate et des glucocorticoïdes, c - des variables liées aux traitements oncologiques. 2) L'utilisation de modèles statistiques multi-niveaux peut permettre d’effectuer cette caractérisation des trajectoires individuelles et l’identification des facteurs de risque associés. 138 patients pédiatriques (0-18 ans) ayant reçu un diagnostic de leucémie lymphoblastique aiguë entre 1993 et 1999 au CHU Ste-Justine ont participé à une étude longitudinale d’une durée de 4 ans. Un instrument validé et standardisés, le Child Behavior Checklist, a été utilisé pour obtenir un indice de problèmes de comportement, tel que rapporté par la mère, au moment du diagnostic, puis 1, 2, 3 et 4 ans post-diagnostic. Des données génétiques, psychosociales et médicales ont aussi été collectées au cours de cette même étude longitudinale, puis ont été exploitées dans les modélisations statistiques effectuées. Les résultats obtenus suggèrent que les problèmes de comportement de type internalisés et externalisés possèdent des trajectoires et des facteurs de risque distincts. Les problèmes internalisés sont des manifestations de troubles affectifs chez le patient, tels que des symptômes dépressifs ou anxieux, par exemple. Ceux-ci sont très prévalents tôt après le diagnostic et se normalisent par la suite, indiquant des difficultés significatives, mais temporaires. Des facteurs médicaux exacerbant l'expérience de stress, soit le risque de rechute associé au diagnostic et les complications médicales affectant la durée de l'hospitalisation, ralentissent cette normalisation. Les problèmes externalisés se manifestent dans le contact avec autrui; des démonstrations d’agression ou de violence font partie des symptômes. Les problèmes externalisés sont plus stables dans le temps relativement aux problèmes internalisés. Des variables pharmacologiques et génétiques contribuent aux différences individuelles : l'administration d’un glucocorticoïde plus puissant du point de vue des effets pharmacologiques et toxicologiques, ainsi que l’homozygotie pour l’haplotype -786C844T du gène NOS3 sont liés à la modulation des scores de problèmes externalisés au fil du temps. Finalement, le niveau de stress familial perçu au diagnostic est positivement corrélé avec le niveau initial de problèmes externalisés chez le patient, tandis que peu après la fin de la période d’induction, le niveau de stress familial est en lien avec le niveau initial de problèmes internalisés. Ces résultats supportent l'idée qu'une approche holistique est essentielle pour espérer mettre en place des interventions préventives efficaces dans cette population. À long terme, ces connaissances pourraient contribuer significativement à l'amélioration de la qualité de vie des patients. Ces travaux enrichissent les connaissances actuelles en soulignant les bénéfices des suivis longitudinaux et multidisciplinaires pour comprendre la dynamique de changement opérant chez les patients. Le décloisonnement des savoirs semble devenir incontournable pour aspirer dépasser le cadre descriptif et atteindre un certain niveau de compréhension des phénomènes observés. Malgré des défis méthodologiques et logistiques évidents, ce type d’approche est non seulement souhaitable pour étudier des processus dynamiques, mais les travaux présentés dans cette thèse indiquent que cela est possible avec les moyens analytiques actuels. / Recent improvements in pediatric cancers treatment have led to marked increases in patient survival rate. However, it has been well documented that pediatric cancer survivors are at elevated risk for various other health problems. With respect specifically to neuropsychological side effects, known predictors (mainly: age at diagnosis, patient gender, exposure to radiation therapy) remain insufficient so far to target, and prevent efficiently, long term sequelae in this population. General objectives related to this thesis were: 1) characterization of individual trajectories of behavioral problems in pediatric patients with acute lymphoblastic leukemia; 2) the identification of genetic, medical and psychosocial determinants of behavioral problems in this population. This research program was based on the following hypotheses: 1) there is an association between the trajectories of individual behavioral problems and a – familial well-being-related psychosocial factors, b – gene polymorphisms involved in the therapeutic responses to methotrexate and glucocorticoids, c – anti-cancer treatments-related variables. 2) Multilevel statistical modeling can be used to characterize patient groups according to their individual behavioral problem trajectories, and can also identify predictive factors. 138 pediatric patients (0-18 years old) who received an acute lymphoblastic leukemia diagnosis between 1993 and 1999 at CHU Ste-Justine participated in this 4 years-long longitudinal study. A standardized and validated instrument, the Child Behavior Checklist, was used to measure behavior problems, as reported by the mother, at diagnosis, and then 1, 2, 3 and 4 years post-diagnosis. Genetic, psychosocial and medical data were also collected during this longitudinal study; these data were exploited in the context of the statistical modeling performed. Results obtained suggest that internalized and externalized behavioral problems have distinct trajectories and have different predictive factors. Internalized problems are affective issues presented by the patient, such as depressive or anxious symptoms. They are highly prevalent post-diagnosis and normalize over the following years, suggestive of temporary yet significant problems. Stress-enhancing medical variables such as a higher relapse risk at diagnosis and medical complications requiring a longer hospitalization slow down the normalization process. Externalized problems need interpersonal contact to occur; violence or aggressiveness manifestations are some examples. Compared to internalized problems, externalized problems are much more stable across time. However, pharmacological and genetic variables do contribute to individual differences in trajectories. In particular, administration of a more potent glucocorticoid (from pharmacological and toxicological perspectives) and being homozygous for NOS3 gene -786C844T haplotype are linked to modulation of externalized problems in time. Finally, the level of perceived family stress at time of diagnosis is positively correlated with initial externalized problems, while shortly after the induction period, the level of familial stress is linked with the initial internalized problems. Together, these results support the idea that a holistic care strategy is essential to develop efficient, preventive interventions in this population, due to the multifactorial nature of these behavioral problems. The knowledge generated in the present studies could contribute to better quality of life for these patients. This thesis also brings a more holistic contribution to our current knowledge of behavioral problems in this population, by highlighting the need for individual, multidisciplinary follow-ups, with particular emphasis on repeated measurements and appropriate statistical analyses. More than ever, knowledge de-compartmentalization appears essential in reaching a certain comprehension level of observed phenomena, rather than adhering to descriptive settings. It indicates that, despite obvious methodological and logistic challenges, this type of research is not only desirable in studying dynamic processes, but is certainly achievable with current analytical tools.

La leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) est le cancer pédiatrique le plus fréquent. Plusieurs réarrangements chromosomiques ont été associés à cette maladie, dont la translocation t(12;21), qui est observée dans 25% des cas de LAL de type pré-B. Cette translocation engendre l’expression de la protéine de fusion ETV6-AML1. Toutefois, celle-ci n’est pas suffisante pour initier seule une leucémie, ce qui suggère que des mutations additionnelles sont nécessaires à la transformation oncogénique. Or, on observe que l’allèle non-réarrangé d’ETV6 est perdu dans 75% des cas de t(12;21). Cette délétion entraîne l’inactivation complète du facteur de transcription ETV6 et l’abolition de sa fonction biologique. Puisqu’ETV6 semble jouer un rôle de suppresseur de tumeurs, nous croyons que son inactivation favoriserait le développement de la leucémie via la dérégulation de ses gènes cibles. Ce projet visait donc à identifier de nouvelles cibles transcriptionnelles d’ETV6, afin d’élucider son implication dans la leucémie. Une expérience de RNA-Seq a permis d’identifier plus de 200 gènes dont l’expression est corrélée avec celle d’ETV6 dans des cellules souches hématopoïétiques CD34+. Parmi ceux-ci, plusieurs gènes sont impliqués dans la réponse immunitaire et inflammatoire, la migration cellulaire, l’homéostasie ionique et la signalisation intracellulaire. Nous avons également mis en place une approche d’immunoprécipitation de la chromatine afin d’identifier les régions auxquelles le facteur de transcription ETV6 peut se lier. À l’aide de cette méthode, nous avons démontré une interaction entre ETV6 et SLCO2B1, un gène dont l’expression est également co-régulée avec ETV6. Finalement, notre étude suggère qu’ETV6 contribuerait à la leucémogenèse en dérégulant l’expression de certains gènes ayant des propriétés oncogéniques. / Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common childhood cancer. Many chromosomal rearrangements have been identified in leukemia, including the translocation t(12;21), which is observed in approximately 25% of children diagnosed with pre-B ALL. This translocation results in the expression of the ETV6-AML1 chimera. However, the fusion protein ETV6-AML1 is not sufficient to initiate leukemia by itself, suggesting that additional mutations are required to promote oncogenic transformation. Accordingly, the expression of the non-rearranged ETV6 allele is lost in 75% of the t(12;21) cases. This deletion leads to the complete inactivation of ETV6 transcription factor and the abolition of its biological function. Because ETV6 seems to be a tumor suppressor, we believe that its inactivation could promote the development of leukemia through the deregulation of its downstream target genes. This project aimed to identify new transcriptional targets of ETV6, in order to elucidate its role in leukemogenesis. A RNA-Seq experiment has led to the identification of more than 200 genes whose expression is correlated with ETV6 mRNA levels in CD34 + hematopoietic stem cells. Among these, several genes are involved in immune and inflammatory responses, cell migration, ion homeostasis and intracellular signaling. We also implemented a chromatin immunoprecipitation approach to identify the binding sites of ETV6. This approach confirmed an interaction between ETV6 and SLCO2B1 gene, whose expression is also co-regulated with ETV6. This study suggests that ETV6 may contribute to leukemogenesis by deregulating the expression levels of several oncogenes.

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Le sommeil, de par ses fonctions récupératrices, est essentiel à la vie. Pour autant, la modification du mode de vie et des comportements, tant sédentaires que nutritionnels, sont à l’origine d’une altération du sommeil, conduisant ensemble à des situations d’obésité. Cet excès pondéral s’accompagne fréquemment d’un syndrome d’apnées obstructives du sommeil (SAOS). Lorsque ces deux pathologies sont présentes, les troubles métaboliques s’aggravent et sont à l’origine d’une inflammation de bas grade. A notre connaissance, aucune étude ne s’est intéressée aux bénéfices d’un reconditionnement à l’exercice physique combiné à une modification des habitudes alimentaires, en dehors de ceux induits par la perte de poids, sur ces différents paramètres. L’objectif de ce travail de thèse a donc été, à partir d’une étude ancillaire, d’évaluer le sommeil d’adolescents obèses par polysomnographie (PSG) par comparaison à celui de sujets normo-pondérés. Dans l’étude principale, les effets d’un programme de 9 mois (reconditionnement à l’exercice, activités physiques adaptées, rééquilibre alimentaire) ont été évalués sur l’architecture et la durée du sommeil, le SAOS, les différents facteurs biologiques (inflammatoires, hormonaux, profils glucidique et lipidique) et sur les adaptations physiologiques à l’exercice musculaire, afin de mieux comprendre l’implication de l’endurance aérobie et des troubles du sommeil sur la santé cardio-métabolique. Trente-deux adolescents obèses (âge : 14,6 ans, z-score d’IMC= 4 ,7) ont été recrutés. Toutes les variables ont été analysées en pré et post-intervention. Les résultats montrent une durée de sommeil réduite chez les jeunes obèses avec un SAOS, diagnostiqué chez 58% d’entre eux, malgré une architecture du sommeil satisfaisante. En post-intervention, une perte de poids de 11 kg et une amélioration des paramètres d’adaptation à l’exercice maximal (PMA, VE, VO2pic…) ont été rapportées chez tous les sujets, que le SAOS soit encore, ou non, présent. En effet, ce syndrome s’est normalisé chez 46% d’entre eux. Par ailleurs, grâce à l’intervention, le sommeil s’est amélioré (qualité et quantité). Enfin, la protéine C-réactive basale du groupe SAOS, dont les valeurs atteignaient 11mg/l à l’admission, a considérablement diminué, accompagnée d’une baisse de la leptinémie et d’une hausse de l’adiponectinémie, pouvant expliquer le moindre risque cardio-métabolique. Nos résultats démontrent qu’à l’admission, l’inflammation est liée à l’obésité, alors qu’en post-intervention, sa baisse s’explique par l’augmentation de l’endurance aérobie, et ceci indépendamment du sexe, du poids, de la durée de sommeil et du SAOS. Bien que ce dernier n’ait pas été normalisé chez tous les sujets, sa prévention par l’exercice physique ainsi que celle des troubles métaboliques observés dans ces deux pathologies devrait faire partie intégrante de la prise en charge des jeunes obèses en vue d’atténuer le risque de morbi-mortalité cardiovasculaire à l’âge adulte / Sleep, through its restorative functions, is essential for life. However, lifestyle modifications, sedentary and unhealthy feeding behaviors trigger sleep curtailment and sleep disruption, leading together to weight gain. Obesity is usually associated with obstructive sleep apnea (OSA), and these two diseases both induce metabolic dysfunctions and low-grade systemic inflammation. To the best of our knowledge, no study has assessed the effects of exercise reconditioning and modified food habits on these parameters. The purpose of this work was to assess and compare, from an ancillary study, polysomnographic variables between obese adolescents and normal-weight (NW) controls. In the main study, the effects of a 9-month program (exercise reconditioning, adapted physical activities and modified food habits) on sleep architecture, sleep duration, OSA, biological factors (inflammatory, hormonal, carbohydrates and lipid profiles) and physiological adaptations at exercise were assessed, in order to a better understanding of the roles of cardiorespiratory fitness and sleep disorders on cardio-metabolic health. Thirty-two obese adolescents (age: 14.6 years, BMI z-score: 4.7) were recruited. Every parameters were assessed at admission and post-intervention. Short sleep duration and a high prevalence of OSA (58%) were observed at admission in obese adolescents despite a satisfying sleep architecture, compared with NW controls. Post-intervention, weight loss (11kg) and improved parameters of physiological adaptations at exercise (MAP, VE, VO2peak) were found in every subject and OSA was normalized in 46% of them. Sleep quantity and sleep quality were improved. Decreased C-reactive protein (6.78 vs 10.98 mg/l) and leptin concentrations, and increased adiponectin levels were found, and cardio-metabolic risk (CMR) was decreased. At admission, obesity explains by itself the systemic inflammation whereas the decrease in inflammation, post-intervention, is explained by enhanced cardiorespiratory fitness related to fat-free mass, after controlling for sex, weight loss, change in sleep duration and OSA. Prevention of OSA and metabolic dysfunctions by chronic exercise should be an integral part of the obesity management in youths in order to decrease the risk of cardiovascular morbi-mortality in adulthood

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