L'espèce canine est la plus ancienne espèce domestiquée, il y a environ 15.000 ans, et se compose aujourd'hui de plus de 350 races issues d'une sélection artificielle drastique et de croisements consanguins pratiqués durant les derniers siècles. Mon travail de thèse a pour objectif l'étude de la période dominée par la sélection naturelle au cours de l'évolution des canidés et la période récente de la création des races par une sélection artificielle intense. Nous avons identifié le catalogue des gènes sous sélection positive dans 10 espèces (chien, Homme, ouistiti, macaque, orang-outan, chimpanzé, souris, rat, cheval et vache) à partir de 10.730 gènes en relation d'orthologie de type 1:1. L'espèce canine présente plus de gènes sous sélection positive en commun avec les Laurasatheria et les rongeurs qu'à l'attendu. Nous avons ensuite identifié le catalogue des régions de différenciation alléliques entre races de chien à partir de données de génotypage de 170.000 SNPs de 456 chiens de 30 races, en collaboration avec l'équipe du Dr Matthew Webster (Université d'Uppsala en Suède) dans le cadre du consortium européen de génétique du chien LUPA. Ces régions sont candidates pour être les cibles de la sélection artificielle. Ce projet se poursuit actuellement afin de comparer les sélections naturelles et artificielles et de déterminer s'il existe des régions du génome qui sont constamment affectés par la sélection ; et de déterminer si l'espèce canine peut-elle être considérée comme une simulation réduite, mais accélérée de la radiation des mammifères.

Les monocytes jouent un rôle procoagulant majeur au cours du Syndrome Coronaire Aigu (SCA). Ils expriment à leur surface le Facteur Tissulaire (FT), initiateur majeur de la génération de la thrombine et sont à l’origine de la génération de icroparticules (MPs) procoagulantes exprimant également le FT. L’inhibition de la génération de thrombine et/ou de la génération des MPs monocytaires est ainsi d’un grand intérêt dans le contexte coronaire. Dans la première partie de ce travail, nous avons effectué une étude fondamentale évaluant, in vitro, l’effet d’anticoagulants utilisés dans le SCA, particulièrement le fondaparinux, ainsi que l’effet de l’interleukine-10 (IL-10), une cytokine anti-inflammatoire dotée des propriétés anti-athéromateuses. Ces deux types de molécules ont été analysées seules ou de façon combinée dans des modèles de génération de thrombine et de microvésiculation monocytaire. Ainsi, nous démontrons 1- que l’IL-10 inhibe lamicrovésiculation monocytaire, 2- que les molécules anticoagulantes inhibent d’avantage la génération de thrombine médiée par la MP monocytaire que celle médiée par le monocyte activé 3- que l’IL-10 potentialise l’effet anticoagulant du fondaparinux. Dans la mesure où la production de l’IL-10 est contrôlée génétiquement, nous avons évalué, dans la seconde partie de ce travail, l’association possible entre 5 polymorphismes génétiques de l’IL-10 et lerisque de pathologie coronaire aigue, et ce, dans une population tunisienne (291 patients/291témoins sains). Nous rapportons une association positive entre les variants polymorphes, IL-10 -592A (Odds ratio : 1,82) et IL-10R3 (Odds ratio : 1,46), et la pathologie coronaire. De façon intéressante, la littérature rapporte que ces deux variants polymorphes sont associés à une synthèse faible d’IL-10. En conclusion, nos résultats ne nous autorisent pas à proposer l’étude systématique des polymorphismes de l’IL-10 dans l’appréciation du risque coronaire aigu chez le patient. En revanche, nos résultats suggèrent que l’IL-10 pourrait constituer une molécule prometteuse dans l’arsenal des thérapeutiques anti-thrombotiques. / Procoagulant monocytes play a major role in the pathogeny of the acute coronary syndrome(ACS). Indeed, they express Tissue Factor (TF), the main trigger of thrombin generation, and generate highly procoagulant TF-bearing microparticles (MPs). It is therefore a major issue to control MPassociated thrombin generation in SCA. This led us to evaluate, in the first part of this work, the effect of anticoagulant molecules used in the management of ACS (including fondaparinux) but also of IL-10, an anti-inflammatory cytokine, which can modulate the progression of atheroma. Both types of molecules were evaluated separately or incombination, in a in vitro model of thrombin generation and monocytic MP generation. Ours results show that: 1- IL-10 inhibits monocytic-MP generation; 2- anticoagulants inhibit more potently MP-induced thrombin generation than activated monocyte-induced thrombin generation; 3- IL-10 potentiates fondaparinux inhibitory effect on thrombin generation.As IL-10 production is genetically controlled, we evaluated the possible influence of 5 well-described IL- 10 polymorphisms on the risk of ACS among Tunisians (291 patients/291 healthy controls). Results show that two polymorphic variants of IL-10 i.e. SNP-592A (Odds ratio: 1,82) and microsatellite IL-10R3 Odds ratio: 1,46) are significantly associated with the risk of SCA. Interestingly, the literature reports that these two polymorphic variants are associated with low levels of IL-10 production. In conclusion: Our results do not allow us to recommend the analysis of IL-10 polymorphisms in the assessment of ACS risk. However, our data suggest that IL-10 is a promising antithrombotic pharmacological agent, in this clinical situation.

La présente étude visait à identifier, en explorant la fraction protéique des laits de camélidés provenant de plusieurs régions du Kazakhstan, des molécules originales (peptides, protéines) potentiellement responsables des propriétés attribuées au lait de chamelle. Près de 180 échantillons de lait de 2 espèces de camélidés (Camelus bactrianus, C. dromedarius et leurs hybrides) ont été collectés à différents stades de lactation, âge et nombre de vêlages, et soumis à différentes techniques analytiques et approches protéomiques (SDS-PAGE, LC-MS/MS et LC-ESI-MS). Cinquante molécules protéiques correspondant à des variants génétiques, des isoformes issues de modifications post-traductionnelles et d'épissages différentiels, appartenant à 9 familles de protéines (κ-, αs1-, αs2-, β- et γ-CN, WAP, α-LAC, PGRP, CSA / LPO) ont été caractérisées. L’existence de deux isoformes inconnues (i1 et i2) de la caséine αs2 a été observée dans les deux esèces. Ces isoformes sont des variants d'épissage consécutif pour l’un à l’intégration d'une séquence de 27 nucléotides « in frame », codant pour le nonapeptide ENSKKTVDM, dont la présence a été confirmée au niveau génomique, flanquée de motifs canoniques définissant une structure exonique. La seconde isoforme, présente à différents niveaux de phosphorylation compris entre 8P et 12P, comporte un décapeptide supplémentaire (VKAYQIIPNL), révélé par LC-MS/MS, codé par une extension 3 'de l'exon 16. En outre, nous rapportons, pour la première fois à notre connaissance, l’existence d'une isoforme de phosphorylation de la caséine αs2 présentant au moins un résidu S/T phosphorylé n’appartenant pas à la séquence canonique habituelle (S/T-X-A) reconnue par la kinase mammaire, suggérant ainsi l'existence de deux systèmes impliqués dans la phosphorylation des caséines, dans la glande mammaire.S’agissant de la WAP, nous avons identifié chez C. bactrianus un nouveau variant génétique (B), issue d'une transition G => A conduisant à un changement de codon (GTG/ATG) dans la séquence nucléotidique de l’ARNm, qui entraine un changement d’acide aminé en position 12 de la protéine mature (V12M). Un variant résultant de l’usage du site d'épissage canonique, reconnu comme tel chez les autres mammifères exprimant la WAP dans leur lait, a été identifié. La forme majoritaire de la WAP cameline, décrite pour la première fois par Beg et al. (1986) qui présente une insertion de 4 résidus d'acides aminés (56VSSP59) dans le segment peptidique reliant les deux domaines 4-DSC, résulte de l'utilisation d'un site d'épissage cryptique intronique improbable, prolongeant l'exon 3 du gène de 12 nucléotides sur son extrémité 5 '. De plus, nous confirmons que chez les camélidés, l'intron 3 du gène spécifiant la WAP, est un intron rare de type GC-AG, avec un site donneur faible qui s’accompagne d’un effet compensatoire au site consensus de l'exon accepteur.Finalement, en utilisant un protocole optimisé, nous avons isolé les vésicules extracellulaires (VE) dérivés du lait de camélidés présentant les caractéristiques morphologiques, de taille et de contenu en protéines des exosomes. Nous avons identifié un millier de protéines différentes représentant le premier protéome des VE dérivés du lait de chamelle qui semble plus étendu que le protéome du lait de chamelle, incluant notamment les marqueurs associés aux VEs, tels CD63, CD81, HSP70, HSP90, TSG101 et ADAM10. Nous avons également identifié des protéines présentes dans d'autres compartiments du lait. C'est notamment le cas pour les protéines apparentées à Ras, MFG-E8, ou CD9 qui sont également présentes dans les globules gras du lait. Nos résultats suggèrent par ailleurs fortement que les VEs dérivés du lait de chamelle ont des origines cellulaires différentes. / The present study aimed to identify, in exploring the protein fraction of camelid milks from several regions of Kazakhstan, original molecules (peptide, proteins) potentially responsible for the properties attributed to camel milk. Nearly 180 milk samples from two camel species (Camelus bactrianus and C. dromedarius, and their hybrids) we collected at different lactation stage, age and calving number, and submitted to different proven analytical techniques and proteomic approaches (SDS-PAGE, LC-MS/MS and LC-ESI-MS). A detailed characterization of 50 protein molecules, relating to genetic variants, isoforms arising from post-translational modifications and alternative splicing events, belonging to 9 protein families (κ-, αs1-, αs2-, β-; and γ-CN, WAP, α-LAC, PGRP, CSA/LPO) was achieved. We reported the occurrence of two unknown isoforms (i1 and i2) of camel αs2-CN arising from alternative splicing events. Using cDNA-sequencing, i1 was characterized as a splicing-in variant of an in-frame 27-nucleotide sequence, of which the presence at the genome level, flanked by canonic motifs defining an exon 13 encoding the nonapeptide ENSKKTVDM, was confirmed. Isoform i2, which appeared to be present at different phosphorylation levels ranging between 8P and 12P, was shown to include an additional decapeptide (VKAYQIIPNL), revealed by LC-MS/MS, encoded by a 3’-extension of exon 16. In addition, we reported, for the first time to our knowledge, the occurrence of a αs2-CN phosphorylation isoform with at least one phosphorylated S/T residue that does not match with the usual canonic sequence (S/T-X-A) recognized by the mammary kinase, suggesting thereby the existence of two kinase systems involved in the phosphorylation of caseins in the mammary gland.As far as camel WAP is concerned, we identified in C. bactrianus a new genetic variant (B), originating from a transition G => A, leading to a codon change (GTG/ATG) in the nucleotide sequence of cDNA, which modifies a single amino acid residue at position 12 of the mature protein (V12M). In addition, we describe the existence of a splicing variant of camel WAP, arising from an alternative usage of the canonical splice site recognized as such in the other mammalian species expressing WAP in their milk. We also report that the WAP isoform predominantly present in camelids milk, first described by Beg et al. (1986) as displaying an additional sequence of 4 amino acid residues (56VSSP59) in the peptide segment connecting the two 4-DSC domains, results from the usage of an unlikely intron cryptic splice site, extending camel exon 3 on its 5’ side by 12-nucleotides. In addition, we confirm that in the camel gene encoding WAP, intron 3 is a GC-AG intron, with a GC donor site showing a compensatory effect in terms of a dramatic increase in consensus at the acceptor exon position.Finally, using an optimized protocol, we isolated camel milk-derived EVs satisfiying the typical requirements for exosomal morphology, size and protein content. We identified a thousand of different proteins representing the first comprehensive proteome of camel milk-derived EVs that appears wider than camel milk proteome, including markers associated with small extracellular vesicles, such as CD63, CD81, HSP70, HSP90, TSG101 and ADAM10. We also identified proteins present in other milk components. This is particularly the case for lactadherin/MFG-E8, Ras-related proteins or CD9 that have been reported to occur in MFG. Our results strongly suggest that milk-derived exosomes have different cellular origin.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016 / Les acides gras polyinsaturés oméga-3 (AGPI n-3), plus spécifiquement l’acide eicosapentaénoïque (AEP) et l’acide docosahexaénoïque (ADH), abaissent le risque de maladies cardiovasculaires (MCV) en agissant sur différents facteurs de risque dont une diminution des triglycérides (TG) plasmatiques et de l’inflammation. Toutefois, une grande variabilité interindividuelle dans la réponse cardiométabolique à la supplémentation en AGPI n-3 est observée et elle serait en partie reliée à des facteurs génétiques. Les gènes du métabolisme des lipides, dont les phospholipases A2 (PLA2), ont été modulés suite à la supplémentation de 3 g d’AEP et d’ADH/jour pendant six semaines. Des effets de génotype*supplémentation ont été observés avec des variations des gènes des PLA2 sur les niveaux de TG et de protéine C-réactive (CRP). Les résultats suggèrent que des variations sur les gènes de PLA2 expliquent en partie la variabilité interindividuelle de la réponse des TG et de la CRP à la supplémentation en AGPI n-3. / Fish oil-derived long-chain omega-3 (n-3) polyunsaturated fatty acids (PUFAs), including eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), reduce the risk of cardiovascular disease by lowering plasma triglyceride (TG) and inflammation levels. However, a large inter-individual variability is observed, which could be explained by genetic factors. Genes involved in metabolic pathways of n-3 PUFA, including phospholipases A2 (PLA2) had changes in their expression in individuals who consumed 3 g/day of EPA and DHA for 6 weeks. Genotype by supplementation interaction effect on TG and C-reactive protein (CRP) levels were observed for PLA2 variations. These results suggest that variations in PLA2 genes may influence plasma TG and CRP levels during a supplementation with n-3 PUFA.

La susceptibilité génétique modulerait le risque de retard de croissance intra-utérin (RCIU) associé à l’exposition prénatale aux sous-produits de chloration de l’eau (SPCs). Sur un échantillon de 1432 paires mère-enfant provenant d’une étude cas-témoins populationnelle menée dans la région métropolitaine de Québec (Canada), nous avons étudié l’association entre certains polymorphismes nucléotidiques (SNPs : single nucleotide polymorphisms) des gènes du cytochrome P450, CYP1A2, CYP2A6, CYP2D6 et CYP17A1 chez les paires mère-enfant et le RCIU défini comme le petit poids de naissance pour l’âge gestationnel (PPAG 10e percentile). Nous avons ensuite évalué l’effet modifiant des SNPs de ces gènes sur l’association entre l’exposition maternelle aux SPCs, trihalométhanes (THMs) et acides haloacétiques (AHAs), durant le troisième trimestre de grossesse et le PPAG. L’ADN fut extrait des cellules sanguines ou salivaires. Les SNPs furent sélectionnés par l’outil Tagger et furent génotypés par le système Sequenom MassARRAY. Les analyses furent effectuées à l’aide de modèles de régression logistique multiple ajustés pour les facteurs de risque du RCIU. Des interactions positives ont été rapportées entre l’exposition aux trihalométhanes totaux (TTHMs), aux cinq espèces des AHAs règlementées et les allèles rs4919687 A et rs743572 G du gène CYP17A1 chez l’enfant sur le PPAG, tandis que chez la mère, des interactions négatives ont été observées entre l’exposition aux TTHMs et les allèles rs4919687 A et rs743572 G du gène CYP17A1. Cependant, ces interactions perdaient leur significativité statistique après correction pour l’utilisation de tests multiples. Il y a certaines évidences, bien que faibles, de l’existence d’un potentiel effet modifiant des allèles du gène CYP17A1 sur l'association entre l’exposition aux SPCs et le PPAG. De prochaines études ayant une plus grande taille d’échantillon permettront de valider ou non ces résultats. / Some epidemiological studies suggest that genetic susceptibility modulates chlorination by-products (CBPs) effects on fetal growth. In a sample of 1432 mother-child pairs came from a population-based case-control study conducted in Quebec City area (Canada), we assessed the association between single nucleotide polymorphisms (SNPs) in CYP1A2, CYP2A6, CYP2D6 and CYP17A1 mother or foetus genes on intra-uterine growth restriction (IUGR) defined as small for gestational age (SGA 10th percentile). Further, we evaluated the interaction between maternal exposure to trihalomethanes (THMs) or haloacetic acids (HAAs) during the third trimester and SNPs in CYP1A2, CYP2A6, CYP2D6 and CYP17A1 mother or foetus genes. DNA was extracted from blood or saliva cells. Tag SNPs were selected by Tagger tool and the Sequenom’s MassARRAY system was used for SNPs genotyping. Analysis were performed by unconditional logistic regression with control of known risk factors of IUGR. Positive interactions were found between exposure to total trihalomethanes (TTHMs) and five regulated HAAs species and neonate carrying CYP17A1 rs4919687 A or rs743572 G alleles on SGA, whereas negative interactions were found between TTHMs exposure and mother carrying CYP17A1 rs4919687 A or rs743572 G alleles. However, after correction for multiple testing, reported interactions became non statistically significant. There is some evidence, albeit weak, of a potential modification of effect of the association between CBPs exposure and SGA by SNPs in CYP17A1 gene. Further larger-scale studies are needed to validate these observations.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / La maladie coronarienne (Coronary Artery Disease; CAD), l'une des pathologies cardiovasculaires les plus prévalentes au monde, représente la première cause de mortalité dans de nombreux pays développés. Cette pathologie complexe affecte l'arbre artériel irriguant le cœur, pouvant aboutir à des troubles de la circulation et être à l'origine d'évènements aigus, voire mortels, tels que l'infarctus du myocarde (Myocardial Infarction; MI). De nombreux facteurs de risque (FDR) associés au développement de la CAD ont été décrits. Certains d'entre eux ne sont pas modifiables, comme le sexe masculin ou l'âge. D'autres sont modifiables ou contrôlables, tels que le niveau de certaines lipoprotéines athérogènes, l'hypertension artérielle, le diabète ou le tabac. Ces différents paramètres peuvent être évalués individuellement en clinique ou être pris en considération de façon combinée, au moyen de scores de risque clinique, dans le but d'estimer un risque de développer la CAD et d'agir en prévention. Toutefois, de nombreuses limitations existent pour l'utilisation de ces scores. Parmi elles, ces scores ne capturent les effets que de quelques FDR traditionnels, faisant l'impasse sur d'autres risques liés, par exemple, à des conditions inflammatoires chroniques ou d'autres susceptibilités biologiques. Enfin, ces scores ne permettent pas d'anticiper les cas très précoces de CAD ou de MI (généralement avant l'âge de 40 ans). Au cours des deux dernières décennies, plusieurs études observationnelles d'envergure nous ont permis de comprendre le rôle de notre patrimoine génétique dans l'étiologie de la CAD. Les études d'associations pangénomiques ont permis l'identification de plus de 240 loci associés à la CAD, mettant en lumière une architecture génétique complexe. Ces études ont permis d'estimer, pour un ensemble de polymorphismes nucléotidiques, des effets positifs ou négatifs significatifs sur l'occurrence de la maladie. En se basant sur un modèle additif, des méthodes statistiques permettent d'agréger ces effets en une valeur unique qui capture le risque génétique individuel de développer la maladie. Ce sont les scores de risque polygéniques (Polygenic Risk Scores; PRS). Cependant, malgré un éventail d'études montrant une prédiction indépendante du risque de CAD par rapport aux FDR, l'utilisation des PRS pour une application future dans un cadre clinique reste un sujet débattu, notamment lorsqu'ils sont comparés aux scores cliniques actuels. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'impact des PRS dans la prédiction du risque de CAD et de MI par rapport aux outils utilisés en clinique, ainsi que d'améliorer les performances prédictives globales des PRS. Cette thèse comprend deux axes principaux, avec chacun deux projets. Le premier axe est dédié à la prédiction des MI au moyen de PRS spécifique à la CAD et à ses FDR. Le second axe se focalise sur l'utilisation des déterminants génétiques associés spécifiquement aux lipides et lipoprotéines pour la prédiction du risque de CAD. Brièvement, notre première étude s'est focalisée sur l'impact d'un PRS de CAD pour prédire l'incidence de MI et la mortalité, dans la cohorte britannique UK Biobank (UKB). En stratifiant nos analyses en fonction des différents groupes d'âge et du sexe, nous avons décrit des associations plus fortes entre le PRS et l'incidence de MI chez les jeunes adultes (âgés de 40 à 51 ans), notamment du sexe masculin, suggérant un intérêt pour la prédiction des cas précoces. En utilisant des analyses multivariées, nous avons constaté que l'association entre le PRS de CAD et l'incidence de CAD ou de la mortalité était indépendante de celle d'un score de risque clinique. Le PRS de CAD permettait aussi de reclassifier une proportion importante d'individus dont le risque était sous-estimé par le score clinique. Dans notre deuxième étude, nous avons validé, dans des cohortes canadiennes, l'usage de PRS de CAD et de ses FDR (obtenus à partir d'autres études). Nous avons montré que le PRS de CAD et quelques PRS de FDR étaient associés à la sévérité de la CAD (déterminée par angiographie coronarienne). Dans notre troisième étude, nous avons produit des PRS de lipides (acides gras et lipoprotéines) et comparé leurs performances prédictives par rapport à un PRS de CAD, pour prédire l'incidence de la CAD dans la cohorte UKB. Nos résultats ont permis de montrer que la majorité des PRS de lipides étudiés (27/29) étaient associés à l'incidence de la CAD. Dans la deuxième et troisième étude, nous démontrons aussi que combiner plusieurs PRS indépendants de FDR ou spécifiquement de lipides a permis d'améliorer la prédiction du PRS de CAD. Dans notre dernière étude, nous avons évalué la contribution spécifique de la lipoprotéine(a) et du gène LPA dans la détermination du risque polygénique de CAD dans la cohorte UKB. Nos résultats montrent que malgré une contribution mineure du gène LPA dans le PRS de CAD dans la prédiction de l'incidence de la CAD, une mesure de lipoprotéine(a) complémentaire est nécessaire pour une meilleure stratification du risque génétique de la CAD. Pris dans leur ensemble, les résultats de cette thèse soutiennent l'intérêt des PRS pour quantifier un risque héritable de CAD qui est non saisi par les scores cliniques conventionnels. L'usage de PRS permettra de cibler tôt les personnes qui ont un risque génétique élevé. Des efforts doivent cependant se poursuivre afin de pouvoir éventuellement les utiliser en clinique, dans la population générale. / Coronary artery disease (CAD) is one of the most prevalent cardiovascular diseases in the world, and the leading cause of death in many developed countries. This complex pathology affects the arterial tree that supplies blood to the heart, leading to circulatory problems and acute, even fatal, events such as myocardial infarction (MI). Numerous risk factors associated with the development of CAD have been described. Some of them are not modifiable, such as male gender or age, while others are modifiable or manageable, such as the level of certain atherogenic lipoproteins, arterial hypertension, diabetes or smoking. These different parameters can be assessed individually in clinical settings or considered, using clinical risk scores, with the aim to estimate the risk of developing CAD and to take preventive action. However, several limitations to the use of these scores exist. Among them, these scores only capture the effects of a few traditional risk factors, overlooking other related risks such as chronic inflammatory conditions or other biological susceptibilities. Finally, these scores do not allow to anticipate very early cases of CAD or MI (generally before the age of 40). Over the last two decades, several large-scale observational studies have enabled us to understand the role of the genetic component in the aetiology of CAD. Genome-wide association studies have identified more than 240 loci associated with CAD, uncovering a complex genetic architecture. These studies have estimated, for a range of genetic polymorphisms, significant positive or negative effects on the occurrence of the disease. Using an additive model, statistical methods can now be used to aggregate these effects into a single metric that captures the individual genetic risk of developing the disease, known as polygenic risk scores (PRS). However, despite a range of studies showing independent prediction of CAD risk in relation to risk factors, the use of PRS for future application in a clinical setting remains debated, particularly when compared with actual clinical scores. The main aim of this thesis is to study the impact of PRS in predicting the risk of CAD and MI compared with the tools used in clinical practice, and to improve the overall predictive performance of PRS. This thesis focuses on two main axes, each separated into two projects. The first axis is dedicated to the prediction of MI using PRS specific to CAD and for its risk factors. The second focuses on the use of genetic determinants specifically associated with lipids and lipoproteins to predict the risk of CAD. Briefly, our first study concentrated on the impact of a CAD PRS to predict MI incidence and mortality, in the UK Biobank (UKB) cohort. By stratifying our analyses according to different age groups and sex, we described stronger associations between the PRS and the incidence of MI in young adults (aged between 40 to 51 years old), particularly in men, suggesting an interest in predicting early onset of CAD. In multivariable analyses including a clinical risk score, we showed that the CAD PRS was independently associated with incident MI and all-cause mortality. In our second study, we validated the use of CAD PRS and PRS for cardiovascular risk factors (derived in other studies), in Canadian cohorts, and showed that CAD PRS and some specific PRS for risk factors were associated with CAD severity (determined by coronary angiography). In our third study, we derived lipid PRS (fatty acids and lipoprotein) and compared their predictive performance against a CAD PRS in the prediction of incident CAD in the UKB cohort. Our results showed that the majority of studied lipid PRS (27/29) were associated with the incidence of CAD. In the second and third studies, we demonstrated that combining several independent PRS for cardiovascular risk factors or lipids PRS improved the prediction of a CAD PRS. In our last study, we evaluated the specific contribution of lipoprotein (a) to the polygenic risk prediction of CAD in the UKB. Our results showed that despite a minor contribution of the LPA gene in CAD PRS to predict the incidence of CAD, a complementary lipoprotein(a) measurement is necessary for a better genetic risk stratification of CAD. Taken altogether, the results of this thesis support the value of PRS in quantifying heritable CAD risk, not captured by conventional clinical scores. The use of PRS will enable early targeting of individuals at high genetic risk. However, further efforts are needed to eventually use them clinically, in the general population

Les anticorps monoclonaux ont révolutionné le traitement de nombreuses pathologies. Cependant, leur pharmacocinétique (PK) et l’influence de leur concentration sur la réponse clinique restent mal connues. Nous avons étudié les sources de variabilité interindividuelle de la PK du cetuximab, un anticorps anti- EGFR, ainsi que l’influence de l’exposition à cet anticorps sur la réponse. Nous avons validé une méthode ELISA de dosage du cetuximab. Dans un modèle murin, nous avons étudié l’absorption pulmonaire du cetuximab. Nous avons étudié la PK du cetuximab chez un patient hémodialysé. Nous avons décrit la PK du cetuximab chez des patients traités pour cancer colorectal métastatique, à l’aide d’un modèle combinant des éliminations d’ordre 0 et 1. Enfin, nous avons identifié la clairance globale du cetuximab, paramètre pouvant être estimé précocement par la concentration résiduelle à J14, comme un facteur influençant la survie sans progression des patients. Nos travaux montrent qu’une description de la PK d’un anticorps par approche compartimentale permet d’identifier les sources de variabilité et d’étudier l’impact de la PK sur la réponse clinique. / Monoclonal antibodies have profoundly modified the treatment of many diseases. However, their pharmacokinetics (PK) and the influence of their concentrations on the clinical response are poorly known. We studied the sources of the interindividual variability of PK of cetuximab, an anti-EGFR, and the influence of the exposure to this antibody on the response. We validated an ELISA technique to measure cetuximab concentrations. We studied the pulmonary absorption of cetuximab in a murine model. We studied cetuximab PK in a hemodialysed patient. In metastatic colorectal cancer patients, we described cetuximab PK with the help of a model combining zero- and first-order eliminations. Finally, we identified the global clearance of cetuximab, a parameter which can be estimated by residual concentration on day 14, as a factor influencing progression-free survival of the patients. Our work shows that the description of the PK of an antibody by compartmental approach allows to identify sources of variability and to study the impact of PK on the clinical response.

L'arsenal thérapeutique utilisé dans le traitement de l'hypertension artérielle est vaste, généralement efficace et sécuritaire. Pourtant, les études populationnelles démontrent que les médicaments antihypertenseurs permettent une maîtrise adéquate de la tension artérielle dans moins de 50% des patients hypertendus. Parmi les causes pouvant expliquer ce phénomène, on note l'existence d'une grande variabilité interindividuelle dans la réponse aux agents antihypertenseurs. L'identification des facteurs responsables de cette variabilité permettrait de personnaliser davantage les approches thérapeutiques actuelles afin d'en améliorer les bénéfices cliniques. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse de doctorat se rapportent aux déterminants génétiques de la réponse aux agents antihypertenseurs. Trois études cliniques ont ainsi été réalisées afin d'évaluer l'impact de polymorphismes génétiques sur l'efficacité et l'innocuité d'agents de classes pharmacologiques différentes. La première étude a mis en évidence le rôle joué par le polymorphisme Met235Thr du gène de l'angiotensinogène dans le taux de réponse au losartan, un agent antihypertenseur de la classe des antagonistes des récepteurs à l'angiotensine Il. Les résultats de cette étude ont également démontré l'influence qu'exerce ce polymorphisme sur la tension artérielle de base, notamment chez les femmes homozygotes DO pour le polymorphisme de délétion / insertion de l'intron 16 du gène de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ECA). La deuxième étude clinique a permis d'identifier un groupe de patients présentant une susceptibilité accrue pour la toux sèche secondaire aux inhibiteurs de l'ECA. Les patients doubles homozygotes pour le polymorphisme d'insertion / délétion de l'intron 1 du gène du récepteur de type 2 à la bradykinine (+9/+9) et pour celui d'insertion / délétion de l'intron 16 du gène de l'ECA (DD), ont développé la toux caractéristique de cette classe de médicaments dans près de 80% des cas. Enfin, la troisième étude a démontré que les variations génétiques du cytochrome P450 206 étaient associées à d'importants changements dans le métabolisme du nébivolol, un bêta-bloqueur de 3ième génération fortement hydroxylé par cette enzyme. L'étude n'a néanmoins révélé aucune variation significative dans les effets antihypertenseurs de ce médicament. En conclusion, les résultats de ces trois études apportent des éléments nouveaux dans la compréhension des déterminants génétiques de la réponse aux agents antihypertenseurs. La poursuite de ces études pourra éventuellement aider les cliniciens à personnaliser davantage l'utilisation des agents antihypertenseurs chez leurs patients.

L'ostéoporose a une forte composante génétique et est caractérisée par une faible densité osseuse. Le récepteur de LIF (LIFR) a un rôle dans la régulation du métabolisme osseux. Le but de cette étude est d'étudier les associations de 3 single nucleotide polymorphisms (SNP) de LIFR (s 1043, s 1045 et s 1046) et différentes mesures osseuses chez des femmes canadiennes françaises. Tous les génotypes ont été déterminés avec une méthode PCR allèle-spécifique. Les SNPs étaient testés par ANCOVA incluant les principaux facteurs environnementaux confondants. Les haplotypes ont été testés. Nous avons trouvé qu'au niveau des vertèbres chez les femmes préménopausées s 1045 (homozygote rare, C/C) était associé avec une densité osseuse élevée (p=0,036) et s 1046 (homozygote rare, T/T) était associé avec une densité osseuse faible (p=0,047). Un haplotype (C-A-A) était associé avec une densité osseuse au talon faible. Ces résultats suggèrent que des variants de LIFR pourraient contribuer à la régulation génétique du métabolisme osseux.

-- Thèse fournie sans page de titre --Afin de mieux comprendre la physiopathologie des causes gastriques de malabsorption de la vitamine B12, nous nous sommes intéressés au déficit congénital en facteur intrinsèque, une maladie rare caractérisée par une diminution de la sécrétion de facteur intrinsèque (FI) fonctionnel dans le suc gastrique. Dans cette étude, nous rapportons cinq cas porteurs hétérozygotes du variant GIF c.290T>C (p.M97T) et deux cas porteurs hétérozygotes du variant GIF c.435_437delGAA (p.K145_N146delinsN). L'étude fonctionnelle des FI recombinants mutés produits par mutagenèse dirigée a mis en évidence une diminution de l'affinité du FI p.K145_N146delinsN pour la vitamine B12 n'expliquant toutefois pas totalement le phénotype observé chez les sujets. Par ailleurs, une association a été récemment décrite entre le polymorphisme rs601338, c.461 G>A du gène FUT2, codant pour une [alpha]1,2-fucosyltransférase, et les taux plasmatiques de vitamine B12. Afin de compléter notre étude, nous avons évalué l'influence du polymorphisme FUT2 c.461 G>A sur les taux de vitamine B12, de folates et d'homocystéine dans les populations Européennes et Africaines chez 1466 sujets. Notre étude démontre un effet du polymorphisme FUT2 c.461 G>A sur les taux plasmatiques de vitamine B12 et de folates indépendamment de l'âge, du sexe et de l'origine géographique. En conclusion, nos résultats démontrent que le gène du FI (GIF) n'est pas le seul gène impliqué dans la physiopathologie du déficit congénital en facteur intrinsèque. L'étude des malabsorptions d'origine gastrique de la vitamine B12 passe par une approche polygénique dans laquelle le gène FUT2 occupe une place importante / There are multiple causes of gastric vitamin B12 malabsorption. To get a better understanding of their physiopathology, we are interested in inherited gastric intrinsic factor (GIF) deficiency, a vitamin B12 absorption defect characterized by GIF impaired activity. In this study, we report five cases heterozygous carriers of the variant GIF c.290T>C (p.M97T) and two cases heterozygous carriers of the variant GIF c.435_437delGAA (p.K145_N146delinsN). The study of recombinant mutated GIF produced by site-directed mutagenesis evidenced a reduced affinity for vitamin B12 in the case of GIF p.K145_N146delinsN which does not explain fully the phenotypes observed in our subjects. Recently, an association was described between the FUT2 polymorphism rs601338, c.461 G>A, coding for a fucosyltransferase, and plasma levels of vitamin B12. To complete our study, we assessed the influence of FUT2 c.461 G>A polymorphism on vitamin B12, folate and homocysteine in European and African populations in 1466 subjects. Our study demonstrate a clear effect of FUT2 c.461 G>A polymorphism on both plasma levels of vitamin B12 and folate, regardless of age, gender, and geographic origin. In conclusion, our results demonstrate the GIF gene is not the only gene involved in the physiopathology of inherited GIF deficiency. It is necessary to study the gastric causes of vitamin B12 malabsorption through a polygenic approach, in which the FUT2 gene is an important element