L'infection par le virus de l'hépatite C implique des processus d'interaction complexe entre l'hôte et le virus. Plusieurs facteurs de l'hôte incluant des polymorphismes génétiques et les réponses immunitaires influent sur l'infection et les réponses au traitement. Aussi, il est important d'identifier en amont les facteurs pour prédire la réponse au traitement. L'objectif de la thèse est d'étudier l'influence de certains polymorphismes génétiques de l'hôte sur la réponse à la bithérapie et sur le statut immunitaire du foie dans l'infection chronique par le VHC. L'étude a porté sur les polymorphismes des gènes de l'interféron lambda 3 et 4, l'interféron gamma, l'interleukine 10, et l'interleukine 17, conjointement à la réponse au traitement avec le peg-IFNα et la RBV et aux réponses immunitaires du foie chez les patients. Nous avons établi une méthode PCR-RFLP simple et fiable pour le typage de deux polymorphismes de l'IFNL3. En utilisant les enzymes de restriction BstUI et BrsDI permet le génotypage de deux variantes de IFNL3 (rs12979860 C/T et rs8099917 T/G, respectivement). Les résultats indiquent que cette méthode PCR-RFLP donne des résultats similaires à ceux des méthodes standard et présente un intérêt pour des analyses de routine en laboratoire clinique car elle est peu coûteuse. Nous avons analysé l'association des polymorphismes avec la réponse au traitement antiviral sur une cohorte de 108 patients infectés par le VHC de génotype 1 traités par la bithérapie. Nous avons ainsi démontré que le génotype de l'IFNL4 TT/TT de ss469415590 et une réponse virologique rapide sont des facteurs prédictifs indépendants pour atteindre un taux de réponse virologique soutenue (OR = 3,93, p = 0,004 et OR = 6,74, p = 0,021). D'autre part, une charge virale initiale haute est associée à l'échec au traitement (OR = 0,34, p = 0,023). Ainsi, ces paramètres sont utiles pour la définition d'un traitement personnalisé. Pour expliquer l'influence de ces polymorphismes dans l'infection chronique par le VHC, nous avons étudié l'association des polymorphismes IFNL3 et 4 avec la réponse immunitaire du foie chez les patients atteints d'une infection chronique par le VHC. En utilisant l'expression de CD107a comme marqueur de l'activité sécrétoires des lymphocytes, nous avons observé une activité de dégranulation des lymphocytes du foie plus importante les patients porteurs des génotypes de IFNL4 favorables en comparaison avec les patients porteurs de l'allèle défavorable. En utilisant des analyses de régression, les taux d'ALT sont en corrélation avec la fréquence des cellules NKT CD107a+ dans le foie. Enfin, chez les patients traités par la bithérapie, une forte activité de dégranulation est observée chez les patients avec les génotypes favorables IFNL3 et 4. Nous suggérons que les polymorphismes des gènes de l'interféron lambda sont associés à l'activité de la dégranulation des lymphocytes intra-hépatiques et contribuent à un mécanisme de clairance du VHC sous la bithérapie. Nous avons également étudié l'impact de plusieurs polymorphismes génétiques sur la gravité de l'hépatite C chronique. Les résultats montrent une association significative observée entre le polymorphisme de l'IFN-γ et la gravité de l'hépatite C chronique. Pour l'analyse de régression logistique, l'allèle T et la présence d'une stéatose sont des facteurs prédictifs indépendants de la sévérité de la maladie hépatique chronique associée au VHC. L'utilisation du génotypage de l'IFN-γ pourrait être utile dans la prise en charge des patients. En conclusion, nous avons montré que les polymorphismes des gènes des IFNL3 et 4 et de l'IFN-γ de l'hôte jouent un rôle important dans l'efficacité du traitement et les réponses immunitaires hépatiques. Ces résultats aident à définir un traitement personnalisé pour le contrôle de l'infection chronique par le VHC, en particulier dans les régions aux ressources limitées où les nouveaux traitements ne sont pas accessibles. / Hepatitis C virus (HCV) infection is a complex interaction process between the host and viral factors. The host immune responses and genetic polymorphisms have been shown to be associated with the outcome of HCV infections and the responses to treatments. Thus, it is very important to identify pre-treament factors to predict treatment outcomes. The overall aim of the thesis study is to investigate the role of host genetic polymorphisms on response to combination therapy and immune response in the liver in chronic HCV infection. The study has focused on polymorphisms in the interferon lambda (IFNL) genes, interferon gamma, interleukin 10, and interleukin 17 in relation to response to therapy with peg-IFNα and Ribavirin (RBV) and liver immune responses in patients with chronic HCV infection.First, we have established a simple and reliable method for genotyping of the IFNL3 polymorphisms. We designed primers and selected restriction enzymes BstUI and BrsDI for genotyping 2 variants rs12979860 C/T and rs8099917 T/G, respectively. The results indicate that this PCR-RFLP method yields to identical data than standard sequencing method and commercial kit. We suggest that PCR-RFLP method could be used routinely in conventionally clinical laboratory for genotyping of IFNL3 polymorphisms. Next, we analysed the association of these variants with response in combination therapy of peg-IFNα and RBV. Among 108 treated patients infected with HCV genotype 1, by using logistic regression model analyses, we showed that patients who had favorable IFNL4 genotype (genotype TT/TT of ss469415590) and presented a rapid virological response (RVR) were independent predictors of achieving sustained virological response rate (OR = 3.93, CI = 1.53 -10.08, p = 0.004 and OR = 6.74, CI = 1.33 - 34.06, p= 0.021), whereas patients with high baseline viral load level were associated with failure to treatment (OR = 0.34, CI = 0.13 - 0.87, p = 0.023). We suggest that patients had favorable IFNL4 genotype and achieved RVR should benefit an individualized treatment of combination therapy of peg-IFNα and RBV. To explain the influence of these polymorphisms in chronic HCV infection, we investigated the association of IFNL4 polymorphisms with immune response in the liver in patients with chronic HCV infection. By using marker CD107a, a marker expressing degranulation activity of cytotoxic lymphocytes, we indicated that degranulation process was found in liver lymphocytes in patients carrying favourable IFNL4 genotypes compared with patients with unfavourable genotypes. By using multiple regression analyses, we demonstrated that ALT levels correlate with frequency of CD107a+ NKT cells in the liver. Finally, in patients treated by peg-IFNα and RBV, high degranulation activity observed in patients with favourable genotypes of IFNL3 and IFNL4 (CC of rs12979860 and TT/TT of ss469415590). We suggest that polymorphisms in the interferon lambda genes associated with intrahepatic lymphocyte degranulation activity and contribute to clearance mechanism of HCV under combination treatment of peg-IFNα and RBV.We investigated the impact of several genetic polymorphisms on the severity of chronic hepatitis C. We showed a significant association observed between polymorphism of IFN-γ and the severity of chronic hepatitis C. By using logistic regression analysis, T allele of IFN-γ and the presence of steatosis are independent predictive factors of severity of HCV-1 - related liver disease. This suggests we can use genetic variant of IFN-γ in classification and management of chronic hepatitis C. In conclusion, we indicated that host genetic polymorphisms play critical roles both in responses to treatment and in the immunopathogenesis of chronic HCV infection. This study can help to reach a closer step to individualized medicine for the control of chronic HCV infection in resource-limited regions when new treatment regimens are not available.

L'implication du système rénine-angiotensine aldostérone (SRAA) dans le déterminisme génétique de l'hypertension artérielle (HTA) et de son retentissement cardiovasculaire, chez des hypertendus hospitalisés, a été explorée selon deux approches : i) l'étude d'une forme monogénique d'HTA, l'hyperaldostéronisme sensible à la dexaméthasone (HSD), ii) des études d'association concernant les gènes AGTR1 et CYP11B2, codant pour le récepteur de type 1 à l'angiotensine II, et pour l'aldostérone synthase. Ce travail a permis d'identifier trois patients, apparentés, porteurs du gène de l'HSD, et a confirmé l'intérêt d'un diagnostic précoce de cette maladie. Nos résultats ont par ailleurs montré que l'allèle A du polymorphisme A1166C du gène AGTR1 est associé à une augmentation de la rigidité artérielle, et que le polymorphisme –344 C/T du gène CYP11B2 influence le déterminisme de l'index de masse ventriculaire gauche, soulignant le rôle majeur des gènes du SRAA dans le remodelage cardiovasculaire.

Objectifs: Plusieurs polymorphismes nucléaires localisés sur les gènes des récepteurs nicotiniques cholinergiques CHRN sont associés au tabagisme. Cependant, peu d’études ont examiné l’association entre les polymorphismes sur les gènes CHRN et l’étourdissement. Les polymorphismes et les symptômes subjectifs sont peu être lié à la dépendance à la nicotine et à l’étourdissement ressenti lors de l’initiation. Le but de cette étude est d’étudier l’association entre 61 polymorphismes sur huit gènes CHRN (CHRNA3 CHRNA4 CHRNA5, CHRNA6, CHRNA7, CHRNB2, CHRNB3, CHRNB4) et l’étourdissement ressenti lors de l’initiation. Méthodes: Les données provenant d'une étude de cohorte longitudinale composée de 1293 étudiants, ont été analysées selon un devis d'étude gène-candidat. Les données ont été collectées par le biais de questionnaires auto-reportés aux troix mois, durant 5 ans. L’ADN provenent de la salive ou du sang a été génotypé pour 61 polymosphismes localisés sur les gènes CHRN ont été génotypés, à l'aide d'une stratégie de couverture maximale du gène. L'équation d'analyse est une régression logistique, incluant un ajustement sur l’âge, le sexe et l’origine ethnique. Résultats: Trois SNPs sur le gène CHRNA6 (rs7812298, rs2304297, rs7828365) sont associés à notre phénotype (OR (95% CI)= 0.54 (0.36, 0.81), 0.59 (0.40, 0.86) and 0.58 (0.36, 0.95, respectivement),. Trois autres polymorphismes (rs3743077 (CHRNA3), rs755204 (CHRNA4), rs7178176 (CHRNA7)) sont également associés à phénotype (OR (95% CI)=1.40 (1.02, 1.90), 1.85 (1.05, 3.27) and 1.51 (1.06, 2.15), respectivement) Conclusion: Plusieurs SNPs localisés sur les gènes CHRN sont associés à l'étourdissement, un phénotype de l'initiation qui est peut-être associé à la dépendance à la nicotine. / Background: Numerous single nucleotide polymorphisms (SNPs) in multiple nicotinic receptor genes (CHRN) are associated with smoking. However few studies have examined the association between CHRN SNPs and subjective responses to smoking which may relate to sustained smoking, such as dizziness at first inhalation. The objective of this study was to investigate the association between 61 SNPs in eight CHRN genes (CHRNA3 CHRNA4 CHRNA5, CHRNA6, CHRNA7, CHRNB2, CHRNB3, CHRNB4) and dizziness at first inhalation. Methods: Data were available in a longitudinal cohort investigation of 1293 students 12-13 years old at baseline. Students completed self-report questionnaires at-school every 3 months for 5 years during secondary school, and a mailed self-report questionnaire three years later. DNA extracted from blood or saliva was genotyped for 61 CHRN SNPs selected using a gene tagging approach. Associations were modeled using logistic regression controlling for sex, race and age at first cigarette. Results: The minor alleles of three SNPs in CHRNA6 (rs7812298, rs2304297, rs7828365) were associated a decreased probability of dizziness (OR (95% CI)=0.54(0.36, 0.81), 0.59(0.40,0.86) and 0.58(0.36,0.95, respectively), while one SNP in each of three other genes (rs3743077 (CHRNA3), rs755204 (CHRNA4), rs7178176 (CHRNA7)) was associated with an increased probability of dizziness (OR(95% CI)=1.40 (1.02,1.90), 1.85(1.05,3.27) and 1.51(1.06,2.15), respectively). Conclusion: Thus, several SNPs located in CHRN genes are associated with dizziness at first inhalation, a smoking initiation phenotype that may relate to sustained smoking.

Les traitements antiplaquettaires représentent la pierre angulaire du traitement des patients admis pour syndrome coronaire aigu et/ou bénéficiant d’une angioplastie coronaire. L’association d’une bithérapie antiplaquettaire par aspirine et clopidogrel représente aujourd’hui le gold standard dans la prise en charge de ces patients. Malgré l’efficacité de ces molécules, les récidives d’événements ischémiques restent fréquentes, de l’ordre de 10% dans l’année suivant l’épisode clinique, et le concept de mauvaise réponse biologique au clopidogrel a été proposé comme une des hypothèses à ces récidives. En effet, de nombreuses études biologiques ont fait état d’une large variabilité interindividuelle de réponse biologique au clopidogrel, avec environ 20 à 30% des patients présentant un niveau d’inhibition plaquettaire sous traitement insuffisant. Dans ces travaux, cette réponse biologique a été évaluée par différents tests plaquettaires, les plus utilisés étant les tests de laboratoires (test d’agrégation et test VASP) et le test ‘minute’ Verify Now. Les mécanismes expliquant cette variabilité de réponse restent imparfaitement connus, mais des facteurs ont pu être clairement identifiés : polymorphismes génétiques, interactions médicamenteuses et facteurs cliniques comme le poids ou le diabète. Plus récemment, cette entité biologique a pu être reliée au pronostic clinique de nos patients avec un pronostic ischémique péjoratif chez les patients identifiés biologiquement comme mauvais répondeurs, et à l’inverse, un risque de complications hémorragiques accru chez les patients présentant la plus forte inhibition plaquettaire sous traitement. Devant ces constations, des solutions ont été proposées pour lutter contre cette mauvaise réponse comme une augmentation des doses de clopidogrel ou l’utilisation d’inhibiteurs de la glycoprotéine IIbIIIa. Ces stratégies ont apportés des résultats encourageants dans des études monocentriques, d’assez faibles effectifs. Toutefois, l’individualisation du traitement antiplaquettaire sur la base de ces tests n’est pas d’actualité, et devra attendre les résultats de larges essais multicentriques, actuellement en cours. Dans ce cadre, l’arrivée de nouveaux inhibiteurs de la voie de l’ADP, comme le prasugrel et le ticagrelor, pourront représenter des alternatives intéressantes chez ces patients à haut risque de récidive ischémique. / Antiplatelet therapy is the cornerstone therapy for patients admitted for acute coronary syndrome and/or undergoing percutaneous coronary intervention. Dual antiplatelet therapy with aspirin and clopidogrel is now the gold standard therapy for these patients. In spite of this effective association, recurrent events still occur and low response to clopidogrel has been proposed as one of the responsible factors. Indeed, numerous biological studies have described a broad interindividual variability of platelet response to clopidogrel, assessed with various platelet function tests such as light transmittance aggregometry, VASP phosphorylation index and the bed-side Verify Now assay. Mechanisms underlying this variability of response remain unclear and probably multifactorial, but factors have been clearly identified: genetic polymorphisms, medications interactions and clinical factors (diabetes, weight…). More recently, the clinical impact of this biological entity has been described with worse clinical outcome in patients non responder to clopidogrel, presenting a higher rate of recurrent ischemic events, including stent thrombosis. Meanwhile, a higher rate of bleeding complications have been found in patients with the highest on-treatment platelet inhibition, suggesting a ‘soft’ therapeutic window to avoid both types of recurrent events. Thus, several strategies have been proposed to overcome this poor response to the drug such as higher clopidogrel doses or additional GPIIbIIIa inhibitors in non responders. However, benefit of tailored therapy has been yet established in properly sized, prospective, randomized trial, which are currently ongoing. New comers in the class of P2Y12 inhibitors, prasugrel and ticagrelor, might represent a good alternative for these high-risk patients.

Objectifs: Plusieurs polymorphismes nucléaires localisés sur les gènes des récepteurs nicotiniques cholinergiques CHRN sont associés au tabagisme. Cependant, peu d’études ont examiné l’association entre les polymorphismes sur les gènes CHRN et l’étourdissement. Les polymorphismes et les symptômes subjectifs sont peu être lié à la dépendance à la nicotine et à l’étourdissement ressenti lors de l’initiation. Le but de cette étude est d’étudier l’association entre 61 polymorphismes sur huit gènes CHRN (CHRNA3 CHRNA4 CHRNA5, CHRNA6, CHRNA7, CHRNB2, CHRNB3, CHRNB4) et l’étourdissement ressenti lors de l’initiation. Méthodes: Les données provenant d'une étude de cohorte longitudinale composée de 1293 étudiants, ont été analysées selon un devis d'étude gène-candidat. Les données ont été collectées par le biais de questionnaires auto-reportés aux troix mois, durant 5 ans. L’ADN provenent de la salive ou du sang a été génotypé pour 61 polymosphismes localisés sur les gènes CHRN ont été génotypés, à l'aide d'une stratégie de couverture maximale du gène. L'équation d'analyse est une régression logistique, incluant un ajustement sur l’âge, le sexe et l’origine ethnique. Résultats: Trois SNPs sur le gène CHRNA6 (rs7812298, rs2304297, rs7828365) sont associés à notre phénotype (OR (95% CI)= 0.54 (0.36, 0.81), 0.59 (0.40, 0.86) and 0.58 (0.36, 0.95, respectivement),. Trois autres polymorphismes (rs3743077 (CHRNA3), rs755204 (CHRNA4), rs7178176 (CHRNA7)) sont également associés à phénotype (OR (95% CI)=1.40 (1.02, 1.90), 1.85 (1.05, 3.27) and 1.51 (1.06, 2.15), respectivement) Conclusion: Plusieurs SNPs localisés sur les gènes CHRN sont associés à l'étourdissement, un phénotype de l'initiation qui est peut-être associé à la dépendance à la nicotine. / Background: Numerous single nucleotide polymorphisms (SNPs) in multiple nicotinic receptor genes (CHRN) are associated with smoking. However few studies have examined the association between CHRN SNPs and subjective responses to smoking which may relate to sustained smoking, such as dizziness at first inhalation. The objective of this study was to investigate the association between 61 SNPs in eight CHRN genes (CHRNA3 CHRNA4 CHRNA5, CHRNA6, CHRNA7, CHRNB2, CHRNB3, CHRNB4) and dizziness at first inhalation. Methods: Data were available in a longitudinal cohort investigation of 1293 students 12-13 years old at baseline. Students completed self-report questionnaires at-school every 3 months for 5 years during secondary school, and a mailed self-report questionnaire three years later. DNA extracted from blood or saliva was genotyped for 61 CHRN SNPs selected using a gene tagging approach. Associations were modeled using logistic regression controlling for sex, race and age at first cigarette. Results: The minor alleles of three SNPs in CHRNA6 (rs7812298, rs2304297, rs7828365) were associated a decreased probability of dizziness (OR (95% CI)=0.54(0.36, 0.81), 0.59(0.40,0.86) and 0.58(0.36,0.95, respectively), while one SNP in each of three other genes (rs3743077 (CHRNA3), rs755204 (CHRNA4), rs7178176 (CHRNA7)) was associated with an increased probability of dizziness (OR(95% CI)=1.40 (1.02,1.90), 1.85(1.05,3.27) and 1.51(1.06,2.15), respectively). Conclusion: Thus, several SNPs located in CHRN genes are associated with dizziness at first inhalation, a smoking initiation phenotype that may relate to sustained smoking.

Nous avons investigué la relation entre les polymorphismes de nucléotides simples (SNPs) chez trois gènes/loci candidats : DARC, CXCL2 et le loci ORMDL3-GSDMA-CSF3 situés sur le chromosome 17q21 et les complications neutropéniques et infectieuses qui en résultent durant la chimiothérapie chez les patients atteints de la leucémie lymphoblastique aigue. Ces loci codent pour certaines composantes du système immunitaire altérant la concentration de chémokines et leur distribution (DARC), stimulant le relâchement et la migration des neutophiles de la moelle épinière (CXCL2) et régulant la prolifération et la survie des granulocytes (G-CSF). Il est possible que des polymorphismes dans ces loci lorsqu’associés à de la chimiothérapie puissent mettre des individus suceptibles à un risque plus élevé de complication reliées à la chimiothérapie. Une sélection des marqueurs SNPs dans ces gènes ont été génotypés chez des enfants traités au CHU Ste-Justine pour une ALL entre 1989 et 2005. Après correction pour tests multiples, un polymorphisme DARC rs3027012 situé dans le 5’UTR a été associé à un compte phagocytaire peu élevé (APC<500 et <1000 cellules/µL, p=0.001 and p=0.0005, respectivement) ainsi qu’une hospitalisation due à une neutropénie (p=0.007) ou due à une infection et/ou neutropénie (p=0.007). Un effet protecteur a été identifié pour la mutation non sense Gly42Asp variant rs12075 (p=0.006). Des polymorphismes sur le chromosome 17q2 étaient associés à une hospitalisation due à une infection (rs3859192, p= 0.004) et à une neutropénie (rs17609240, p=0.006) L’infection était aussi modulée par CXCL2 (rs16850408, p=0.008) Cette étude identifie pour la première fois que les loci modulant le décompte des leucocytes et des neutrophiles pourraient jouer un rôle dans de déclenchement de complications dues à la chimiothérapie et pourraient ainsi servir de marqueurs pour un ajustement et un suivi du traitement. / We investigated the relationship between single nucleotide polymorphisms (SNPs) in 3 candidate genes/chromosomal loci: DARC, CXCL2 and ORMDL3-GSDMA-CSF3 locus on chromosome 17q21, and neutropenic and infectious complications during chemotherapy in pediatric acute lymphoblastic leukemia (ALL) patients. These loci encode the components of immune system altering chemokine concentration and distribution (DARC), stimulating neutrophil release from bone marrow and migration (CXCL2) and regulating granulocyte proliferation and survival (G-CSF). It is possible that polymorphisms of these loci when associated with chemotherapy may put susceptible individuals at higher risk of chemotherapy complications. Selected tag SNPs in these genes are genotyped in children treated at the CHU Sainte-Justine for (ALL) between 1989 and 2005. After correction for multiple testing, DARC polymorphism rs3027012 in 5’UTR was associated with low absolute phagocyte count (APC<500 and <1000 cells/µL, p=0.001 and p=0.0005, respectively) and hospitalisation due to febrile neutropenia (p=0.007) or due to infection and/or febrile neutropenia (p=0.007). A protective effect was instead noted for missense Gly42Asp variant rs12075 (p=0.006). The polymorphisms on chromosome 17q2 were associated with hospitalisation due to infection (rs3859192, p= 0.004) and neutropenia (rs17609240, p=0.006). Infection was also modulated by CXCL2 (rs16850408, p=0.008) This study identifies for the first time that the loci modulating white blood cell and neutrophil count may play a role in the onset of chemotherapy complications and may thus serve as markers for adjustment or follow-up of the treatment.

La glycosylation est un processus enzymatique permettant l'ajout de sucres à des composés (sucres, lipides ou protides), modifiant ainsi leurs propriétés. La glycosylation est impliquée dans la détoxification des xénobiotiques et des variations d'activité des enzymes responsables ont été identifiées comme facteur de risque de cancer en particulier dans les organes exposés aux xénobiotiques. Dans la première partie de notre travail nous étudions l'impact des polymorphismes génétiques de certaines enzymes responsables de la détoxification (UGT1A7, GST et XRCC1) sur le risque de carcinome hépatocellulaire. Nous montrons que la combinaison de certains polymorphismes génétiques peut entraîner une augmentation du risque de CHC. Des modifications d'expression des glycoprotéines de surface ont été observées dans les cellules cancéreuses jouant un rôle dans leurs interactions avec le microenvironnement. Dans la seconde partie, nous étudions l'effet de l'inhibition des interactions des cellules de CHC/cellules endothéliales par le blocage du couple sialyl Lewis x/E-sélectine sur la croissance tumorale. Ce blocage est obtenu, d'une part par transfert du gène de la Fucosyl-transferase I, inhibant l'expression de sLex à la surface des cellules de CHC, et d'autre part, par utilisation de cimétidine ou d'amiloride permettant une inhibition de l'expression de la E-sélectine par les cellules endothéliales. Nous obtenons une inhibition de la croissance tumorale in vivo par blocage de la néoangiogénèse. Ces travaux permettent donc d'identifier des facteurs de risque génétiques de CHC et d'envisager une autre voie de traitement du CHC. / Glycosylation is an enzymatic process that consists of the addition of glycosyl groups to compounds (sugars, lipids or proteins), thus modifying their properties. Glycosylation is involved in the detoxification of xenobiotics and variations in activity of enzymes responsible have been identified as a potential risk factor for cancer in particular in organs in contact with the external environment. In the first part of our work we study the impact of polymorphisms of detoxification enzyme (UGT1A7, GST and XRCC1) on the risk of hepatocellular carcinoma. We show that the combination of genetic polymorphisms of such enzymes may increase the risk of HCC. Modifications in the expression of surface glycoproteins have been observed in cancer cells and play a role in their interactions with the tumoral microenvironment. In the second part, we study the effect of inhibition of interactions of HCC cells / endothelial cells on tumor growth by blocking the interaction between sialyl Lewis x and E-selectin. First, we achieved the inhibition of the expression of sLex on the surface of HCC cells by introducing fucosyl transferase- I gene in HCC cells. In a second part of our work we used cimetidine and amiloride to inhibit the expression of E-selectin by endothelial cells. This approach resulted in inhibition of HCC cells / endothelial cells interaction and thereby tumor growth inhibition in vivo. This effect is mediated by an inhibition of tumor neoangiogenesis. This work therefore identifies genetic risk factors for HCC and allows considering another way of treatment of HCC.

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Depuis le premier séquençage du génome humain au début des années 2000, de grandes initiatives se sont lancé le défi de construire la carte des variabilités génétiques inter-individuelles, ou bien encore celle des altérations de l'ADN tumoral. Ces projets ont posé les fondations nécessaires à l'émergence de la médecine de précision, dont le but est d'intégrer aux dossiers médicaux conventionnels les spécificités génétiques d'un individu, afin de mieux adapter les traitements et les stratégies de prévention. La traduction des variations et des altérations de l'ADN en prédictions phénotypiques constitue toutefois un problème difficile. Les séquenceurs ou puces à ADN mesurent plus de variables qu'il n'y a d'échantillons, posant ainsi des problèmes statistiques. Les données brutes sont aussi sujettes aux biais techniques et au bruit inhérent à ces technologies. Enfin, les vastes réseaux d'interactions à l'échelle des protéines obscurcissent l'impact des variations génétiques sur le comportement de la cellule, et incitent au développement de modèles prédictifs capables de capturer un certain degré de complexité.Cette thèse présente de nouvelles contributions méthodologiques pour répondre à ces défis.Tout d'abord, nous définissons une nouvelle représentation des profils de mutations tumorales, qui exploite leur position dans les réseaux d'interaction protéine-protéine. Pour certains cancers, cette représentation permet d'améliorer les prédictions de survie à partir des données de mutations, et de stratifier les cohortes de patients en sous-groupes informatifs. Nous présentons ensuite une nouvelle méthode d'apprentissage permettant de gérer conjointement la normalisation des données et l'estimation d'un modèle linéaire. Nos expériences montrent que cette méthode améliore les performances prédictives par rapport à une gestion séquentielle de la normalisation puis de l'estimation. Pour finir, nous accélérons l'estimation de modèles linéaires parcimonieux, prenant en compte des interactions deux à deux, grâce à un nouvel algorithme. L'accélération obtenue rend cette estimation possible et efficace sur des jeux de données comportant plusieurs centaines de milliers de variables originales, permettant ainsi d'étendre la portée de ces modèles aux données des études d'associations pangénomiques. / Since the first sequencing of the human genome in the early 2000s, large endeavours have set out to map the genetic variability among individuals, or DNA alterations in cancer cells. They have laid foundations for the emergence of precision medicine, which aims at integrating the genetic specificities of an individual with its conventional medical record to adapt treatment, or prevention strategies.Translating DNA variations and alterations into phenotypic predictions is however a difficult problem. DNA sequencers and microarrays measure more variables than there are samples, which poses statistical issues. The data is also subject to technical biases and noise inherent in these technologies. Finally, the vast and intricate networks of interactions among proteins obscure the impact of DNA variations on the cell behaviour, prompting the need for predictive models that are able to capture a certain degree of complexity. This thesis presents novel methodological contributions to address these challenges. First, we define a novel representation for tumour mutation profiles that exploits prior knowledge on protein-protein interaction networks. For certain cancers, this representation allows improving survival predictions from mutation data as well as stratifying patients into meaningful subgroups. Second, we present a new learning framework to jointly handle data normalisation with the estimation of a linear model. Our experiments show that it improves prediction performances compared to handling these tasks sequentially. Finally, we propose a new algorithm to scale up sparse linear models estimation with two-way interactions. The obtained speed-up makes this estimation possible and efficient for datasets with hundreds of thousands of main effects, thereby extending the scope of such models to the data from genome-wide association studies.

La leucémie myéloïde chronique (LMC) est un syndrome myéloprolifératif rare traité par des inhibiteurs de tyrosine kinase, tel que l’imatinib. Malgré son efficacité, la résistance au traitement est un problème récurrent. Des variants génétiques responsables d’une altération de la mort cellulaire programmée (apoptose) pourraient notamment expliquer l’hétérogénéité de la réponse au traitement entre les patients. Dans un premier temps, l’objectif était de rechercher des variants candidats. Pour cela un panel de 45 gènes impliqués dans l’apoptose a été étudié par séquençage nouvelle génération chez 24 patients atteints de LMC, 12 répondeurs et 12 résistants au traitement par imatinib. A l’aide d’outils informatiques, 473 polymorphismes ont été détectés. Le nombre de patients étudiés étant limité, de nouvelles méthodes statistiques ont dû être développées pour analyser les résultats obtenus. Tout d’abord, les fréquences de survenue des variants chez les patients résistants et répondeurs ont été comparées aux fréquences observées dans la population générale et visualisées par une approche de statistiques descriptives. Cette stratégie a permis de réduire la liste à 95 polymorphismes pouvant être impliqués dans la résistance au traitement. Par la suite, les gènes ont été classés selon leur enrichissement en allèles variants. Au final, trois gènes candidats ont été choisis et séquencés chez 103 patients. Cette méthodologie, automatisée grâce à un algorithme informatique, a permis de mettre en évidence, un variant non synonyme dans le gène BCL RAMBO, retrouvé plus fréquemment chez les patients résistants de manière significative. Dans un second temps, l’objectif était de caractériser le rôle de ce variant dans la réponse à l’imatinib à l’aide de lignées cellulaires modifiées par la technologie CRISPR-Cas9. Des cellules n’exprimant plus la protéine ont été obtenues et ont permis de mettre en évidence le rôle majeur de la protéine BCL RAMBO dans l’inhibition de l’apoptose. Des lignées cellulaires portant le variant candidat ont également été créées à l’aide d’une nouvelle technique utilisant CRISPR-Cas9 : l’exon entier contenant le nucléotide d’intérêt a été remplacé par un exon modifié. La modification d’un acide aminé induite par le variant a été associé à une perte de la sensibilité au traitement par imatinib dans ces lignées, comme suggéré après séquençage des patients. Ces données indiquent que BCL-RAMBO, facteur anti-apoptotique dans une lignée modèle de LMC, pourrait devenir une nouvelle cible thérapeutique afin de surmonter la résistance à l’imatinib / Chronic myeloid leukemia (CML) is a rare myeloproliferative syndrome treated by tyrosine kinase inhibitors, such as imatinib. Despite its efficacy, resistance to treatment is a persistent clinical issue. Notably, genetic variants causing alterations in apoptosis may explain heterogeneity of imatinib sensitivity between patients. First, the goal was to look for candidate variants. For that purpose, a panel of 45 apoptotic genes was assessed by next-generation sequencing on 24 CML patients, 12 sensitive and 12 resistant to imatinib treatment. Using informatics tools, 473 polymorphisms were detected. As the number of sequenced samples was limited, novel statistical methods had to be developed to interpret the results. The variant frequency in resistant and sensitive patients was compared to variant frequency in the general population and visualized using descriptive statistics. This strategy allowed to obtain a restricted list of 95 polymorphisms that might be involved in resistance to the treatment. Then, genes were ranked according to variant allele enrichment. At the end, three candidate genes were chosen and sequenced for 103 CML patients. This methodology, automated using a computer algorithm, permitted to highlight a nonsynonymous variant in the BCL RAMBO gene, significantly found more often in resistant patients. Second, the objective was to characterize the role of this variant in response to imatinib using model cell lines modified by CRISPR-Cas9 technology. BCL-RAMBO knock-out cells were obtained and allowed to demonstrate the major role of BCL-RAMBO protein in apoptosis inhibition. Additionally, cell lines carrying the variant were created using a new CRISPR-Cas9 mediated technique: the whole exon carrying the nucleotide of interest was replaced with a variant exon. The amino acid change induced by the identified polymorphism was associated with a loss of sensitivity to imatinib treatment in these cell lines as suggested after patient sequencing. These data indicate that BCL-RAMBO, anti apoptotic factor in a CML cell line, could become a novel therapeutic target to overcome drug inefficacy for a subset of resistant patients.