4 RESUME La réponse aux médicaments est souvent variable d'un individu à l'autre en termes d'efficacité et de tolérance, ce qui rend parfois leur utilisation difficile. Etant donné que de nombreux médicaments, et notamment les médicaments anticancéreux, présentent une fenêtre thérapeutique étroite, il est particulièrement important de pouvoir prédire leurs effets. Ces dernières années, l'étude des tissus cancéreux par rapport aux tissus sains à l'aide des techniques de génomique à haut débit a conduit à la description d'une multitude de variations à différents niveaux : génétique ou épigénétique, profils d'expression d'ARNm et voies de transduction du signal. De ce fait, un des challenges actuel de la recherche sur le cancer est basé sur l'utilisation de ces données afin d'identifier des biomarqueurs moléculaires permettant l'amélioration des méthodes actuelles de diagnostic, de pronostic ou de prédiction de la réponse au traitement. C'est dans ce cadre que s'inscrit la pharmacogénomique des anticancéreux dont le but est d'identifier l'origine génétique de la variabilité interindividuelle de réponse aux médicaments afin de permettre un traitement adapté à chaque patient. L'étude du génome dans son ensemble a déjà permis une meilleure compréhension des processus biologiques impliqués dans les phénomènes de chimiorésistance ou dans la survenue d'effets indésirables. Ce travail de thèse s'est basé sur l'étude des profils d'expression génique associés à la réponse à deux anti-cancéreux : la bléomycine et le methotrexate. Par cette approche, nous avons pu identifier des nouveaux marqueurs impliqués dans le développement de la fibrose pulmonaire induite par la bléomycine d'une part, et dans la résistance des leucémies lymphoblastiques aiguës au methotrexate d'autre part. Au final, l'ensemble de ce travail de thèse illustre parfaitement l'apport des nouvelles technologies à haut débit dans le domaine de la pharmacogénomique du cancer à travers le développement de nouveaux marqueurs moléculaires pour la prise en charge personnalisée des patients.

Les UDP-glucuronosyltransférases (UOT) sont des enzymes microsomales spécialisées dans l'élimination de certains composés alimentaires, polluants environnementaux et substances endogènes (bilirubine, hormones stéroïdiennes et thyroïdiennes, acides rétinoïques et biliaires). De plus, ils constituent un des déterminants majeurs du métabolisme de phase II des médicaments, 35% de toutes les drogues utilisant le sentier de phase II étant éliminé par la glucuronidation. Ces activités essentielles pour l'homéostasie de l'organisme supportent leur importance physiologique et pharmacologique. Le locus UGTl , situé sur le chromosome 2q37, est composé de neuf exons 1 fonctionnels (chacun précédé par un promoteur unique en 5') et cinq exons communs (2, 3, 4 et les ex ons épissés alternativement 5a et 5b). Dans le cadre du projet de recherche, nous avons caractérisé l'architecture génétique et haplotypique du gène UGT 1 dans une large cohorte Canadienne-Française. Nous avons génotypé 99 polymorphismes des régions régulatrices, exoniques et introniques du locus UGTl chez 254 individus. Nous avons établi leurs fréquences, quantifier le déséquilibre de liaison entre ceux-ci et inféré les haplotypes, les blocs d'haplotypes et les polymorphismes-marqueurs (htSNP). Enfin, les résultats obtenus furent comparés avec ceux des 3 populations du projet HapMap. Les données démontrent que le niveau de déséquilibre de liaison est élevé dans la cohorte d'étude, produisant un nombre faible d'haplotypes très commUns du locus UGTl. Quatre blocs d'haplotypes sont présents, soit les blocs 9/6 (UGT1A9, UGT1A7 et UGT1A6), 4 (UGT1A4), 3/1 (UGT1A3 et UGT1A1) et C (comprenant les variations du 3'UTR). De plus, il existe un niveau de liaison élevé entre les blocs 9/6 et 3/1, alors que le bloc C est génétiquement isolé des autres variations du locus. L'haplotype le plus fréquent (16.5% des chromosomes) est caractérisé par la présence concomitante de multiples variations délétères, soit 1A1*28, 1A1*60, 1A3*2, 1A6*2 et 1A7*4. Le travail présente une carte détaillée du déséquilibre de liaison, outil qui pourrait être subséquemment utilisé afin de caractériser le locus UGT1 plus en profondeur, mais qui décrit également la cooccurrence de variations génétiques ayant été associées à un phénotype variant de glucuronidation. Cette étude a de plus permis la mise au jour d'importantes divergences entre les populations ethniques dans les fréquences des variations, les niveaux de liaison et la diversité haplotypique.

L'épilepsie idiopathique généralisée avec absences (EIGA) est une des formes les plus fréquentes d'épilepsie chez l'enfant. Elle survient chez les enfants exempts de maladie avec un pic d'incidence autour de 5 ans. Des statistiques mondiales indiquent que les crises d'absences sont contrôlées par l'Acide Valproïque (AV) chez 75 % des enfants. Pour les autres, la médication est inefficace ou elle entraîne des effets secondaires qui limitent son utilisation. Certaines études ont identifié des facteurs cliniques associés à l'épilepsie réfractaire mais elles incluent tous les types d'épilepsie et tous les traitements. De plus, un nombre croissant de recherches démontrent que la réponse aux médicaments pourrait être grandement influencée par des facteurs génétiques, plus particulièrement par les polymorphismes du cytochrome P450 (CYP). Il faudrait donc ajuster le traitement en fonction du profil génétique de chaque patient. Dans cette étude, nous avons voulu identifier des facteurs cliniques, sociodémographiques et génétiques qui pourraient influencer la réponse à l'AV chez des enfants diagnostiqués d'EIGA. Méthodes : Nous avons tout d'abord identifié des patients diagnostiqués d'EIGA qui étaient suivis au CHU Sainte-Justine de Montréal et traités à l'AV pendant au moins deux mois. Par la suite, une même personne (MLO) a réalisé la revue de tous les dossiers médicaux afm [i.e. afin] d'extraire l'information concernant la réponse à l'AV et les données cliniques et sociodémographiques qui pourraient influencer celle-ci. Une collecte d'échantillons d'ADN des patients toujours suivi à la clinique a ensuite été effectuée afm d'évaluer l'impact de polymorphismes dans deux enzymes du CYP (CYP2C9 et CYP2C19) sur la réponse à l'AV chez ces patients. L'évaluation des polymorphismes s'est faite par hybridation avec oligonucléotides spécifiques pour des allèles (ASO). Des analyses bivariées ont été effectuées afin d'identifier toutes les variables qui différaient entre les répondants (R) et les non-répondants (NR) à l'AV. Par la suite, nous avons effectué une analyse de régression logistique afm d'éliminer les variables qui cessaient d'être significatives en présence des autres. Résultats : Nous avons révisé 190 dossiers (112 R et 68 NR) pour l'analyse des facteurs cliniques et sociodémographiques. Trois variables étaient significativement différentes entre les deux groupes soit l'âge au diagnostic (R=7,55 ans vs NR=6,11 ans, p,001), la présence de crises généralisées tonico-cloniques (R=13,4 % vs NR=33,8 %, p=0,001) et fmalement [i.e. finalement] une fréquence élevée de crises avant le début du traitement (R=27,0 % vs NR=52,9 %, p<0,001). Ces trois variables continuaient d'être significatives dans le modèle de régression logistique. Pour la partie génétique du projet, un échantillon d'ADN a été prélevé sur 83 patients (46 R et 37 NR). Les NR présentaient significativement plus de polymorphismes du CYP2C19 (43,2 % vs 17,4 %, p=0,010) avec un rapport de cotes de 3,62. Lorsqu'on incluait ce polymorphisme dans le modèle de régression logistique, seuls l'âge au diagnostic et le polymorphisme du CYP2C19 demeuraient significatifs. Conclusions : Dans cette étude, nous avons pu identifier certains facteurs cliniques et génétiques qui influencent la réponse à l'AV chez les enfants diagnostiqués d'EIGA. Les résultats montrent qu'il y a un certain profil de patient plus à risque de ne pas répondre au traitement. Donc, si un patient ne semble pas répondre à l'AV et qu'il présente ces facteurs, le neurologue devrait considérer un traitement alternatif plutôt que d'augmenter la dose d'AV et ainsi risquer l'augmentation des effets secondaires dus au traitement.

Introduction : Les statines ont prouvé leur efficacité dans le traitement des dyslipidémies. Cependant, ces molécules sont associées à des effets secondaires d’ordre musculaire. Puisque ces effets peuvent avoir des conséquences graves sur la vie des patients en plus d’être possiblement à l’origine de la non-observance d’une proportion importante des patients recevant une statine, un outil pharmacogénomique qui permettrait d’identifier a priori les patients susceptibles de développer des effets secondaires musculaires induits par une statine (ESMIS) serait très utile. L’objectif de la présente étude était donc de déterminer la valeur monétaire d’un tel type d’outil étant donné que cet aspect représenterait une composante importante pour sa commercialisation et son implantation dans la pratique médicale courante. Méthode : Une première simulation fut effectuée à l’aide de la méthode de Markov, mais celle-ci ne permettait pas de tenir compte de tous les éléments désirés. C’est pourquoi la méthode de simulation d'évènements discrets fut utilisée pour étudier une population de 100 000 patients hypothétiques nouvellement initiés sur une statine. Cette population virtuelle a été dupliquée pour obtenir deux cohortes de patients identiques. Une cohorte recevait le test et un traitement approprié alors que l'autre cohorte recevait le traitement standard actuel—i.e., une statine. Le modèle de simulation a permis de faire évoluer les deux cohortes sur une période de 15 ans en tenant compte du risque de maladies cardio-vasculaires (MCV) fatal ou non-fatal, d'ESMIS et de mortalité provenant d’une autre cause que d’une MCV. Les conséquences encourues (MCV, ESMIS, mortalité) par ces deux populations et les coûts associés furent ensuite comparés. Finalement, l’expérience fut répétée à 25 reprises pour évaluer la stabilité des résultats et diverses analyses de sensibilité ont été effectuées. Résultats : La différence moyenne des coûts en traitement des MCV et des ESMIS, en perte de capital humain et en médicament était de 28,89 $ entre les deux cohortes pour la durée totale de l’expérimentation (15 ans). Les coûts étant plus élevés chez celle qui n’était pas soumise au test. Toutefois, l’écart-type à la moyenne était considérable (416,22 $) remettant en question la validité de l’estimation monétaire du test pharmacogénomique. De plus, cette valeur était fortement influencée par la proportion de patients prédisposés aux ESMIS, par l’efficacité et le coût des agents hypolipidémiants alternatifs ainsi que par les coûts des traitements des ESMIS et de la valeur attribuée à un mois de vie supplémentaire. Conclusion : Ces résultats suggèrent qu’un test de prédisposition génétique aux ESMIS aurait une valeur d’environ 30 $ chez des patients s’apprêtant à commencer un traitement à base de statine. Toutefois, l’incertitude entourant la valeur obtenue est très importante et plusieurs variables dont les données réelles ne sont pas disponibles dans la littérature ont une influence importante sur la valeur. La valeur réelle de cet outil génétique ne pourra donc être déterminée seulement lorsque le modèle sera mis à jour avec des données plus précises sur la prévalence des ESMIS et leur impact sur l’observance au traitement puis analysé avec un plus grand nombre de patients. / Introduction: Statins have proven their efficacy in the treatment of dyslipidemias. However, these molecules are associated with muscular side effects. Since these side effects may have adverse consequences on patients’ daily life and have an important role in the discontinuation of statin therapy in a large proportion of patients, it would be useful to develop a pharmacogenomic test that identifies a priori the individuals who are likely to develop statin-related muscular side effects (SRMSE). The objective of the present study was to determine of the monetary value of such a type of test considering that this aspect would represent an important component of its marketing and implementation into medical practice. Method: The first simulation was carried out using the method of Markov, but this one did not allow consider all the desired elements. This is why the discrete events simulation method have been used to study a population of 100 000 hypothetical patients newly initiated on a statin. This virtual population was duplicated to have two identical cohorts of patients. The first one was administered the test and a suitable treatment while the second received the current standard treatment—that is, a statin. The model allowed the two cohorts to evolve over a period of 15 years taking into account the risks of fatal and non fatal cardiovascular diseases (CVD), SRMSE and mortality from other causes than CVD. The consequences (CVD, SRMSE, death) incurred in these two populations and the associated costs were then compared. Finally, the process was repeated 25 times to assess the stability of the results and various sensitivity analyses were carried out. Results: The mean difference of CVD and SRMSE treatments, lost of human capital and drugs costs between the two cohorts was of 28.89 $, these costs being higher in the cohort who was not administered the test. However, the standard deviation with the average was considerable (416.22 $) calling in question the validity of the monetary estimate of the test pharmacogenomic.This difference varied a lot as a function of the proportion of patients being predisposed to SRMSE, the efficacy and the costs of the alternative treatments, the SRMSE cost, and the value assigned to one additional month of life. Conclusion: The results suggest that a test of genetic predisposition to SRMSE would have a value around 30 $ in patients who start a statin treatment. However, uncertainty surrounding the value obtained is very important and several variables for which the real data are not available in the literature have an important influence on the value. The real value of this genetic tool could thus be given only when the model is updated with more precise data on the prevalence of the ESMIS and their impact on the observance at the treatment and then analyzed with a higher number of patients.

Le cancer colorectal représente un défi thérapeutique compte tenu de sa fréquence (38 000 nouveaux cas annuels dans notre pays), et de sa gravité (moins de 10 % de survie à 5 ans en situation métastatique). Sa prise en charge adéquate est avant tout multidisciplinaire associant les nouvelles techniques de chirurgie et de radiologie à la chimiothérapie. Celle-ci est représentée par trois cytotoxiques majeurs : le 5-Fluorouracile, pierre angulaire du traitement, l'oxaliplatine (L-OHP) et enfin l'irinotecan (CPT-11), auxquels se sont ajoutées ces dernières années les biothérapies ciblant le facteur angiogénique VEGF (bevacizumab) ou le récepteur épithélial de surface EGFR (cetuximab, panitumumab). Notre travail de Thèse d'Université a cherché à explorer, chez des patients atteints d'un cancer colorectal métastatique, le retentissement sur les taux de réponses, les survies et les toxicités, de génotypes enzymatiques impliqués dans les métabolismes des trois cytotoxiques principalement utilisés dans cette indication. Nos études translationnelles montrent l'optimisation des traitements à base de 5-FU par l'approche pharmacocinétique associée au dépistage préthérapeutique d'une population à haut risque de toxicité (DPYD mutés et/ou rapport UH2/U abaissé). Par ailleurs apparaissent de mauvais pronostic sur la survie globale et en cas de monochimiothérapie par 5-FU, les patients 3R/3R pour TYMS et homozygote sauvage pour MTHFR 1298 A>C ou 677 C>T, facteurs de risques génotypiques disparaissant avec l'adjonction de CPT-11. Concernant ce dernier, un schéma de traitement adapté au statut UGT 1A1, et combiné au cetuximab, aboutit à des taux de maladie contrôlée et de survie sans progression inégalés en deuxième ligne de traitement. Enfin, les patients homozygotes T/T pour ERCC1 118 C>T et C/C XPD 751 A>C apparaissent à risque de neurotoxicité chroniques à l'oxaliplatine. Considérant le génome tumoral, outre Kras et Braf, PI3KCA muté apparaît pour la première fois comme un facteur possible de résistance aux traitements anti-EGFR. En conclusion, la prise en compte des facteurs pharmacogénétiques et pharmacogénomiques devrait permettre à l'avenir une meilleure rationalisation des traitements de chimiothérapies en optimisant leurs efficacités tout en limitant leurs toxicités.

Dans le cancer du sein non métastatique, l'approche néoadjuvante permet d'étudier les paramètres liés à la tumeur et/ou à l'hôte influençant l'efficacité des traitements. Les protéines de la famille MDR et plus particulièrement ABCB1 sont impliqués dans les mécanismes de résistance aux anthracyclines et taxanes. Les corrélations entre efficacité (réponse histologique), polymorphisme d'ABCB1 (patientes et tumeurs) et pharmacocinétique de la doxorubicine et du docétaxel ont été étudiées dans le cadre d'un essai thérapeutique. Dans cette étude, le polymorphisme de l'exon 26 d'ABCB1 (rs1045642) est le seul qui influence la pharmacocinétique du docétaxel et ceci uniquement chez les patientes non ménopausées. Les patientes porteuses du génotype CC (40%) ont une valeur moyenne de l'AUC du docétaxel statistiquement inférieure à celles porteuses des génotypes CT (45%) et TT (15%) (p<0.0001). Par ailleurs il a été constaté chez les patientes non ménopausées une corrélation statistiquement significative entre des taux d'AUC bas du docétaxel et le diplotype 2677GG-3435CC ainsi que l'haplotype 61AA-1236CC-2677GG-3435CC. Il n'a pas été trouvé de lien entre les différents polymorphismes d'ABCB1 et la pharmacocinétique de la doxorubicine. Il existe par ailleurs une relation négative entre l'AUC du docétaxel et l'obtention d'une réponse complète histologique. Il semble exister donc une valeur minimale d'AUC du docétaxel afin d'obtenir une réponse. Par ailleurs, nous avons retrouvé un lien entre réponse tumorale et le polymorphisme d'ABCB1 (génotype C3435T, TT vs CT et CC)

Introduction : Les statines ont prouvé leur efficacité dans le traitement des dyslipidémies. Cependant, ces molécules sont associées à des effets secondaires d’ordre musculaire. Puisque ces effets peuvent avoir des conséquences graves sur la vie des patients en plus d’être possiblement à l’origine de la non-observance d’une proportion importante des patients recevant une statine, un outil pharmacogénomique qui permettrait d’identifier a priori les patients susceptibles de développer des effets secondaires musculaires induits par une statine (ESMIS) serait très utile. L’objectif de la présente étude était donc de déterminer la valeur monétaire d’un tel type d’outil étant donné que cet aspect représenterait une composante importante pour sa commercialisation et son implantation dans la pratique médicale courante. Méthode : Une première simulation fut effectuée à l’aide de la méthode de Markov, mais celle-ci ne permettait pas de tenir compte de tous les éléments désirés. C’est pourquoi la méthode de simulation d'évènements discrets fut utilisée pour étudier une population de 100 000 patients hypothétiques nouvellement initiés sur une statine. Cette population virtuelle a été dupliquée pour obtenir deux cohortes de patients identiques. Une cohorte recevait le test et un traitement approprié alors que l'autre cohorte recevait le traitement standard actuel—i.e., une statine. Le modèle de simulation a permis de faire évoluer les deux cohortes sur une période de 15 ans en tenant compte du risque de maladies cardio-vasculaires (MCV) fatal ou non-fatal, d'ESMIS et de mortalité provenant d’une autre cause que d’une MCV. Les conséquences encourues (MCV, ESMIS, mortalité) par ces deux populations et les coûts associés furent ensuite comparés. Finalement, l’expérience fut répétée à 25 reprises pour évaluer la stabilité des résultats et diverses analyses de sensibilité ont été effectuées. Résultats : La différence moyenne des coûts en traitement des MCV et des ESMIS, en perte de capital humain et en médicament était de 28,89 $ entre les deux cohortes pour la durée totale de l’expérimentation (15 ans). Les coûts étant plus élevés chez celle qui n’était pas soumise au test. Toutefois, l’écart-type à la moyenne était considérable (416,22 $) remettant en question la validité de l’estimation monétaire du test pharmacogénomique. De plus, cette valeur était fortement influencée par la proportion de patients prédisposés aux ESMIS, par l’efficacité et le coût des agents hypolipidémiants alternatifs ainsi que par les coûts des traitements des ESMIS et de la valeur attribuée à un mois de vie supplémentaire. Conclusion : Ces résultats suggèrent qu’un test de prédisposition génétique aux ESMIS aurait une valeur d’environ 30 $ chez des patients s’apprêtant à commencer un traitement à base de statine. Toutefois, l’incertitude entourant la valeur obtenue est très importante et plusieurs variables dont les données réelles ne sont pas disponibles dans la littérature ont une influence importante sur la valeur. La valeur réelle de cet outil génétique ne pourra donc être déterminée seulement lorsque le modèle sera mis à jour avec des données plus précises sur la prévalence des ESMIS et leur impact sur l’observance au traitement puis analysé avec un plus grand nombre de patients. / Introduction: Statins have proven their efficacy in the treatment of dyslipidemias. However, these molecules are associated with muscular side effects. Since these side effects may have adverse consequences on patients’ daily life and have an important role in the discontinuation of statin therapy in a large proportion of patients, it would be useful to develop a pharmacogenomic test that identifies a priori the individuals who are likely to develop statin-related muscular side effects (SRMSE). The objective of the present study was to determine of the monetary value of such a type of test considering that this aspect would represent an important component of its marketing and implementation into medical practice. Method: The first simulation was carried out using the method of Markov, but this one did not allow consider all the desired elements. This is why the discrete events simulation method have been used to study a population of 100 000 hypothetical patients newly initiated on a statin. This virtual population was duplicated to have two identical cohorts of patients. The first one was administered the test and a suitable treatment while the second received the current standard treatment—that is, a statin. The model allowed the two cohorts to evolve over a period of 15 years taking into account the risks of fatal and non fatal cardiovascular diseases (CVD), SRMSE and mortality from other causes than CVD. The consequences (CVD, SRMSE, death) incurred in these two populations and the associated costs were then compared. Finally, the process was repeated 25 times to assess the stability of the results and various sensitivity analyses were carried out. Results: The mean difference of CVD and SRMSE treatments, lost of human capital and drugs costs between the two cohorts was of 28.89 $, these costs being higher in the cohort who was not administered the test. However, the standard deviation with the average was considerable (416.22 $) calling in question the validity of the monetary estimate of the test pharmacogenomic.This difference varied a lot as a function of the proportion of patients being predisposed to SRMSE, the efficacy and the costs of the alternative treatments, the SRMSE cost, and the value assigned to one additional month of life. Conclusion: The results suggest that a test of genetic predisposition to SRMSE would have a value around 30 $ in patients who start a statin treatment. However, uncertainty surrounding the value obtained is very important and several variables for which the real data are not available in the literature have an important influence on the value. The real value of this genetic tool could thus be given only when the model is updated with more precise data on the prevalence of the ESMIS and their impact on the observance at the treatment and then analyzed with a higher number of patients.

Ces dernières années, les thérapies ciblées pour le traitement du cancer, ont été introduites. Cependant, un médicament fonctionnant chez un patient peut ne pas fonctionner chez un autre. Pour éviter l'administration de traitements inefficaces, des méthodes capables de prédire les patients qui répondront à un médicament donné doivent être mises au point.Il n'est actuellement pas possible de prédire l'efficacité de la grande majorité des médicaments anticancéreux. L’apprentissage automatique (AA) est un outil particulièrement prometteur pour la médecine personnalisée. L’AA est un champ d’étude de l'intelligence artificielle ; elle concerne la mise au point et l'application d'algorithmes informatiques qui s'améliorent avec l'expérience. Dans ce cas, l'algorithme d’AA apprendra à faire la distinction entre les tumeurs sensibles et résistantes en fonction de plusieurs gènes au lieu d'un seul gène. Cette étude se concentre sur l'application de différentes approches de l’AA pour prédire la réponse à des médicaments anticancéreux des tumeurs et générer des modèles précis, biologiquement pertinentes et faciles à expliquer. / In recent years, targeted drugs for the treatment of cancer have been introduced. However, a drug that works in one patient may not work in another patient. To avoid the administration of ineffective treatments, methods that predict which patients will respond to a particular drug must be developed.Unfortunately, it is not currently possible to predict the effectiveness of most anticancer drugs. Machine learning (ML) is a particularly promising approach for personalized medicine. ML is a form of artificial intelligence; it concerns the development and application of computer algorithms that improve with experience. In this case, ML algorithm will learn to distinguish between sensitive and non-sensitive tumours based on multiple genes instead of a single gene. Our study focuses on applying different approaches of ML to predict drug response of tumours to anticancer drugs and generate models which have good accuracy, as well as are biologically relevant and easy to be explained.

L’irinotécan est un agent de chimiothérapie largement utilisé pour le traitement de tumeurs solides, particulièrement pour le cancer colorectal métastatique (mCRC). Fréquemment, le traitement par l’irinotécan conduit à la neutropénie et la diarrhée, des effets secondaires sévères qui peuvent limiter la poursuite du traitement et la qualité de vie des patients. Plusieurs études pharmacogénomiques ont évalué les risques associés à la chimiothérapie à base d’irinotécan, en particulier en lien avec le gène UGT1A, alors que peu d’études ont examiné l’impact des gènes codant pour des transporteurs. Par exemple, le marqueur UGT1A1*28 a été associé à une augmentation de 2 fois du risque de neutropénie, mais ce marqueur ne permet pas de prédire la toxicité gastrointestinale ou l’issue clinique. L’objectif de cette étude était de découvrir de nouveaux marqueurs génétiques associés au risque de toxicité induite par l’irinotécan, en utilisant une stratégie d’haplotype/SNP-étiquette permettant de maximiser la couverture des loci génétiques ciblés. Nous avons analysé les associations génétiques des loci UGT1 et sept gènes codants pour des transporteurs ABC impliqués dans la pharmacocinétique de l’irinotécan, soient ABCB1, ABCC1, ABCC2, ABCC5, ABCG1, ABCG2 ainsi que SLCO1B1. Les profils de 167 patients canadiens atteints de mCRC sous traitement FOLFIRI (à base d’irinotécan) ont été examinés et les marqueurs significatifs ont par la suite été validés dans une cohorte indépendante de 250 patients italiens. Nous avons découvert dans la région intergénique en aval du gène UGT1, un nouveau marqueur (rs11563250G) associé à un moindre risque de neutropénie sévère (rapport des cotes (RC)=0.21; p=0.043 chez les canadiens, RC=0.27; p=0.036 chez les italiens, et RC=0.31 p=0.001 pour les deux cohortes combinées). De plus, le RC est demeuré significatif après correction pour multiples comparaisons (p=0.041). Par ailleurs, pour l’haplotype défini par les marqueurs rs11563250G et UGT1A1*1 (rs8175347 TA6), le RC était de 0.17 (p=0.0004). Un test génétique évaluant ces marqueurs permettrait d’identifier les patients susceptibles de bénéficier d’une augmentation de dose d’irinotécan. En revanche, une autre combinaison de marqueurs, ABCC5 rs3749438 et rs10937158 (T–C), a prédit un risque plus faible de diarrhée sévère dans les deux cohortes (RC = 0.43; p=0.001). La coexistence des marqueurs ABCG1 rs225440T et ABCC5 rs2292997A a prédit un risque accru de neutropénie (RC=5.93; p=0.0002), alors qu’une prédiction encore plus significative a été obtenue lorsque ces marqueurs sont combinés au marqueur de risque bien établi UGT1A1*28 rs8175347 (RC=7.68; p&lt; 0.0001). Enfin, les porteurs de l’allèle de protection UGT1 rs11563250G en absence d’allèles de risque, ont montré une incidence réduite de neutropénie sévère (8.2% vs. 34.0%; p&lt; 0.0001). Nous concluons que ces nouveaux marqueurs génétiques prédictifs pourraient permettre d’améliorer l’évaluation du risque de toxicité et personnaliser le traitement à base d’irinotécan pour les patients atteints du cancer colorectal métastatique. / Irinotecan is a cytotoxic agent widely used for the treatment of solid tumors, most particularly for metastatic colorectal cancers (mCRC). Treatment with this drug frequently results in severe neutropenia and diarrhea that can seriously impact the course of treatment and patients’ quality of life. Pharmacogenomic tailoring of irinotecan-based chemotherapy has been the subject of several investigations, especially for the UGT1A1 gene, but with limited data regarding transporter genes. In this study, we sought to discover toxicity-associated markers using a haplotype-tagging SNP (htSNP) strategy to maximize gene coverage. We examined the genetic association across the UGT1 locus, and in seven transporter genes participating in irinotecan pharmacokinetics involving the ABC transporter genes ABCB1, ABCC1, ABCC2, ABCC5, ABCG1, ABCG2 and the solute carrier organic anion transporter gene SLCO1B1. The profiles of 167 mCRC Canadian patients treated with FOLFIRI-based regimens were examined and findings were replicated in an independent cohort of 250 Italian patients. We found rs11563250G, located in the intergenic region downstream of UGT1, to be significantly associated with reduced risk of severe neutropenia (odds ratio (OR)=0.21; p=0.043 and OR=0.27; p=0.036, respectively, and OR=0.31 when combined; p=0.001), which remained significant upon correction for multiple testing in the combined cohort (p=0.041). For the two-marker haplotype rs11563250G and UGT1A1*1 (rs8175347 TA6), the OR was of 0.17 (p=0.0004). Genetic testing of this marker may identify patients who might benefit from increased irinotecan dosing. In combined cohorts, a two-marker ABCC5 rs3749438 and rs10937158 haplotype (T–C) predicted a lower risk of severe diarrhea (odds ratio (OR) of 0.43; p=0.001). The co-occurrence of ABCG1 rs225440T and ABCC5 rs2292997A predicted an increased risk of severe neutropenia (OR=5.93; p=0.0002), which was further improved when incorporating the well-known risk marker UGT1A1*28 rs8175347 (OR=7.68; p&lt; 0.0001). In contrast, carriers of one protective marker (UGT1 rs11563250G) but none of these risk alleles experienced significantly less severe neutropenia (8.2% vs. 34.0%; p&lt; 0.0001). This combination of predictive genetic markers could lead to better risk assessment and may thus enhance personalized treatment.

Master 2 / L.L.M. Propriété Intellectuelle Fondamentale et Technologies Numériques / L'évolution des nouvelles technologies et des biotechnologies dans le domaine de la santé a permis la création de nouveaux médicaments dits de thérapie génique. Parmi ces traitements, le médicament pharmacogénomique se démarque des autres car il a pour objectif de soigner un patient en fonction de son profil génétique. Ce médicament, comme l'ensemble des médicaments de façon générale, est soumis au droit de la propriété industrielle et plus particulièrement au droit des brevets depuis le 1ᵉʳ janvier 1995. Dès lors, il fait l'objet d'une restriction d'accès en raison du monopole conféré au breveté. Dans le domaine des médicaments, cet effet restrictif d'accessibilité a poussé à la création de solutions afin d'améliorer la circulation de ces biens essentiels à la santé publique. Néanmoins, les médicaments pharmacogénomiques disposent de spécificités propres que le droit en vigueur peine à accommoder. En effet, ces solutions sont bien souvent inapplicables, inadaptées ou inefficaces, de sorte que cette invention pourtant révolutionnaire demeure inaccessible pour de nombreux individus. L'objectif de ce mémoire sera ainsi de mettre en avant les enjeux relatifs à l'accessibilité réduite des médicaments pharmacogénomiques des suites de l'application du droit des brevets. Une étude des solutions législatives existantes afin de favoriser le droit des brevets sera proposée avant de se tourner vers de nouvelles solutions.