Les plaquettes sanguines jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'intégrité des vaisseaux sanguins. En cas de brèche vasculaire, elles conduisent à la formation d'un clou hémostatique via des étapes successives d'adhésion, sécrétion et agrégation finement régulées et préviennent alors un saignement excessif. Les plaquettes jouent également un rôle critique dans les pathologies thrombotiques comme l'athérothrombose, ce qui en fait des cibles pharmacologiques majeures dans ces situations. Au cours de ma thèse, deux axes de recherche ont été abordés : (i) l'étude du rôle de la PI3-kinase de classe III (Vps34) dans la formation et l'activation des plaquettes et (ii) l'étude de l'impact de nouvelles drogues ciblant les kinases en thérapie anti-cancéreuse sur les fonctions plaquettaires et l'hémostase. Dans un premier temps, je me suis concentrée sur la caractérisation du rôle de Vps34 et de son produit lipidique, le phosphatidylinositol 3 monophosphate (PtdIns3P), dans la physiologie plaquettaire à l'aide d'un modèle de souris présentant une délétion de Vps34 spécifiquement dans la lignée mégacaryocyte/plaquette (PF4-Cre/Vps34lox/lox). Nous avons observé une microthrombopénie modérée associée à un défaut de migration des mégacaryocytes ainsi que des anomalies morphologiques des granules de sécrétion. Ce phénotype apparaît lié à une diminution de taux de PtdIns3P associé à un trafic vésiculaire perturbé. De plus, nous avons mis en évidence une altération des fonctions prothrombotiques des plaquettes, ex vivo en conditions de flux mais aussi in vivo en conférant aux souris une protection contre la thrombose induite à la carotide par lésion au chlorure ferrique. La contribution de Vps34 dans les mécanismes d'activation plaquettaire, indépendamment de son rôle dans le mégacaryocyte, a été montrée ex vivo via l'utilisation de nouveaux inhibiteurs spécifiques de Vps34 (SAR405 et INH1) récemment développés pour une application en oncologie, notamment pour réduire la résistance de certains cancers aux chimiothérapies. Dans un second temps, je me suis intéressée à l'impact des nouvelles thérapies ciblées anticancéreuses sur les plaquettes afin de comprendre la majoration du risque hémorragique associée à ces molécules. Nous avons étudié l'effet de l'ibrutinib, un inhibiteur des tyrosine-kinases de la famille BTK activées en aval des PI3-kinases de classe I, utilisé en clinique dans le traitement des hémopathies lymphoïdes B (lymphomes et leucémie lymphoïde chronique). L'exploration des fonctions plaquettaires au sein d'une cohorte de patients du service d'hématologie du CHU-Toulouse a permis de corréler les signes hémorragiques de certains patients traités par ibrutinib avec un défaut de signalisation plaquettaire en aval des récepteurs GPVI et GPIb, se traduisant par une diminution de l'agrégation au collagène et au CRP et par un défaut d'adhésion sur matrice de facteur von Willebrand en conditions de flux. En conclusion, mes travaux de thèse (i) apportent de nouvelles données fondamentales sur la participation de Vps34 dans les mécanismes de production et d'activation plaquettaires et (ii) ont permis de proposer des recommandations quant à l'utilisation clinique des nouvelles thérapies ciblées anti-cancéreuses. / Blood platelets play an essential role in the maintenance of vascular integrity. They prevent excessive blood loss after vessel injury by orchestrating haemostatic clot formation through successive steps of adhesion, secretion and aggregation. Platelets are also major pharmacologic targets as they participate in thrombotic pathologies such as atherosclerosis. My thesis work was focused on two axis: (i) the role of class III PI3-kinase (Vps34) in platelet formation and activation and (ii) the impact of new anticancer drugs targeting kinases on platelet functions and haemostasis. First, I studied the role of Vps34 and its lipid product, phosphatidylinositol 3 monophosphate (PtdIns3P), in platelet physiology using a unique mouse model of Vps34 deletion specifically in megakaryocyte lineage (PF4-Cre/Vps34lox/lox). We observed a moderate microthrombocytopenia associated to a defect in megakaryocyte migration and morphologic abnormalities in secretion granules. This phenotype is linked to a decrease in PtdIns3P level associated with defective vesicular trafficking. Moreover, PF4-Cre/Vps34lox/lox mice exhibit altered prothrombotic functions, ex vivo in shear conditions and in vivo by conferring a protection against ferric chloride-induced carotid thrombosis. A role for Vps34 in platelet activation, independently from its role in megakaryocyte, was shown ex vivo using two specific Vps34 inhibitors (SAR405 and INH1) recently developed to reduce autophagy-mediated resistance to chemotherapy. Secondly, I assessed the impact of new targeted drugs used in cancer therapy on platelets in order to understand the increased bleeding risk associated to these molecules. We studied the effect of ibrutinib, a specific inhibitor of BTK family tyrosine kinases recently approved for the treatment of B malignancies (mantle cell lymphoma, chronic lymphocytic leukemia). By exploring platelet functions of ibrutinib-treated patients treated from Hematology department of Toulouse, we correlated bleeding symptoms to a defective platelet signaling downstream GPVI and GPIb receptors as shown by a strongly reduced platelet aggregation in response to collagen and CRP and by a defect in platelet adhesion on von Willebrand matrix under flow conditions. In conclusion, my thesis work (i) brings fundamental insights about Vps34 contribution in mechanisms of platelet production and functions and (ii) allows recommendations about clinical use of new targeted molecules in cancer therapy.

Le cancer est l'une des principales causes de décès dans le monde. L'angiogenèse tumorale est le processus de formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir de vaisseaux préexistants. Une tumeur cancéreuse peut induire l'angiogenèse afin de disposer d'apports supplémentaires en oxygène et nutriments, indispensables à la poursuite de son développement. Cette thèse consiste en l'élaboration d'un modèle mathématique multi-échelle de l'angiogenèse tumorale. Ce modèle intègre les principaux mécanismes intervenant aux échelles tissulaire et moléculaire. Couplé à un modèle de croissance tumorale, notre modèle permet d'étudier les effets de l'apport en oxygène sur la croissance tumorale. D'un point de vue mathématique, ces modèles d'angiogenèse et de croissance tumorale reposent sur des équations aux dérivées partielles de réaction-diffusion et d'advection régissant l'évolution spatio-temporelle des densités de cellules endothéliales, cellules constituant la paroi des vaisseaux sanguins, et tumorales, ainsi que celle des concentrations tissulaires en substances pro- et antiangiogéniques et en oxygène. A l'échelle moléculaire, la liaison des substances angiogéniques aux récepteurs membranaires des cellules endothéliales, mécanisme clé de la communication intercellulaire, est modélisée à l'aide de lois pharmacologiques. Ce modèle permet ainsi de reproduire in silico les principaux mécanismes de l'angiogenèse et d'analyser leur rôle dans la croissance tumorale. Il permet également de simuler l'action de différentes thérapies anti-angiogéniques, et d'étudier leur efficacité sur le développement tumoral afin d'aider à l'innovation thérapeutique

Titre de la thèse : Développement de thérapies adjuvantes associées à l'anti-cytoadhérence. Résumé : L'antigène de surface PfEMP-1 (P. falciparum Erythrocyte Membrane Protein-1) encodé par 60 gènes de la famille var du parasite, est un facteur de virulence du paludisme touchant l'Homme. Les différents variants de PfEMP-1 sont impliqués dans la cytoadhérence des érythrocytes infectés par P. falciparum (iRBCs) avec plusieurs récepteurs de l'endothélium vasculaire de l'hôte. Parmi eux, l'interaction avec ICAM-1 semble être liée à des manifestations sévères de la maladie telles que le paludisme cérébral. La majorité de la mortalité due à un paludisme sévère est observée dans les 24 heures après admission à l'hôpital, malgré l'utilisation d'antipaludiques efficaces, soulignant ainsi un besoin urgent en thérapies adjuvantes ciblant spécifiquement la cytoadhérence.Le site d'interaction d'ICAM-1 avec les érythrocytes infectés a été identifié au niveau du « BED side » de son domaine N-terminal, similaire à celui des immunoglobulines. Les variants antigéniques de P. falciparum capables de se lier à ICAM-1 présentent des différences subtiles au niveau des résidus responsables de cette interaction. La boucle DE semble être l'élément commun des sites de fixation à ICAM-1 pour trois variants de P. falciparum (ITO4-A4, ITO4-C24 and ItG-ICAM) et fut ainsi choisie par le groupe de Matthias Dormeyer comme cible pour un criblage in silico. Une librairie de structures de petites molécules fut criblée en utilisant une technique d'alignement moléculaire fournie par le programme 4Scan. Grâce à cette étude, la molécule (+)-epigalloyl-cathechin-gallate (EGCG) fut identifiée comme un inhibiteur d'interaction très spécifique et dose-dépendant pour deux des trois variants.Notre projet fut de développer des composés anti-adhésifs capables d'inhiber ou de supprimer l'interaction des hématies infectées avec les récepteurs endothéliaux. Tout d'abord, nous avons réalisé une série de substitues tetrahydroisoquinolines, analogues au composé naturel EGCG précédemment découvert. Ensuite, nous avons basé notre recherche sur la synthèse de composés peptidiques simulant des régions spécifiques d'ICAM-1 qui peuvent être impliquées dans l'interaction avec les variants de PfEMP1. Le design de ces peptides a été dirigé par le groupe du Prof. Tramontano sur la base d'analyses in silico de l'interaction moléculaire entre ICAM-1 (dont la structure cristallographique est connue) et un modèle de PfEMP1. Nous avons étudié les propriétés d'inhibition de la cytoadhérence de plusieurs de ces peptides afin de créer une base pour le design de molécules peptidomimétiques dotées de meilleures propriétés médicamenteuses.Finalement, afin d'élargir notre étude, EGCG a été criblé contre un panel de nouveaux isolats de P. falciparum provenant de patients et capables d'interagir avec ICAM-1. Ses propriétés anti-adhésives ont été étudiées afin de connaitre l'impact des variations de ces souches sur l'interaction et pour guider le design d'un inhibiteur de cytoadhérence à large spectre.INTITULÉ ET ADRESSE DE L'U.F.R. OU DU LABORATOIRE : - Prof. Giuseppe Campiani - Università degli Studi di Siena - Dipt. Farmaco-Chimico Tecnologico. Via Aldo Moro, 2, 53100, Siena (Italy) - Prof. Alister Craig – Liverpool School of Tropical Medicine, Pembroke Place, Liverpool, L3, 5QA, UK. / Thesis title-: Development of anti-cytoadherence adjunct therapies.Thesis abstract-Parasite derived surface antigen PfEMP-1 (P. falciparum erythrocyte membrane protein-1) encoded by 60 var genes, is a virulence factor of the human malaria parasite. PfEMP-1 variants have been implicated in the cytoadherence of P. falciparum infected erythrocytes (iRBCs) to several binding receptors on host vascular endothelium. Among them, binding to ICAM-1 seems to be related to severe manifestations of the disease such as cerebral malaria. The majority of the mortality with severe malaria is seen within 24 hours of hospital admission despite the use of effective anti-parasite drugs, therefore the development of adjunctive therapies specifically targeting cytoadherence is urgently needed.The binding site for iRBC has been mapped to the BED side of the N-terminal immunoglobulin-like domain of ICAM-1, and shows subtle differences in the contact residues used by ICAM-1 binding P. falciparum antigenic variants. The DE loop appears to be a common feature of the ICAM-1 binding sites for three P. falciparum variants (ITO4-A4, ITO4-C24 and ItG-ICAM) analyzed and was selected by Matthias Dormeyer group for in silico screening of a small-molecule structures library using a molecular-alignment technique based on the program package 4Scan. From this study, (+)-epigalloyl-cathechin-gallate (EGCG) was found to inhibit binding of two variant ICAM-1 binding parasites in a highly specific, dose-dependent manner.Our approach to this need has been the development of anti-adhesive compounds to inhibit and reverse the binding of iRBCs to endothelial receptors. Firstly, we developed a series of substituted tetrahydroisoquinolines as analogues of the natural compound EGCG previously identified. Secondly, we based our research on the synthesis of peptidic compounds mimicking specific ICAM-1 regions hypothesized to be involved in the binding with disease-relevant PfEMP1 variants. The design of the peptides has been conducted by the group of Prof. Tramontano on the basis of an in silico analysis of the molecular interaction between ICAM-1 (whose crystal structure is known) and a homology model of PfEMP1. We have evaluated several peptides for their cytoadherence blocking properties and the results of this studies could form the basis for the design of peptidomimetics endowed with better drug-like properties. Finally, to extend previous studies, EGCG has been screened against a panel of new ICAM-1 binding patient isolates of P. falciparum for its anti-adhesive properties to investigate the impact of iRBC strain variation and to guide the design of a broad-spectrum cytoadherence inhibitor.TITLE AND ADDRESS OF LABORATOIRE : Prof. Giuseppe Campiani - Università degli Studi di Siena - Dipt. Farmaco-Chimico Tecnologico. Via Aldo Moro, 2, 53100, Siena, Italy. Prof. Alister Craig – Liverpool School of Tropical Medicine, Pembroke Place, Liverpool, L3, 5QA, UK.

Les glioblastomes (GB) sont des tumeurs cérébrales invasives, résistantes et qui récidivent systématiquement malgré un traitement associant chirurgie, radio- et chimiothérapie. Ces tumeurs de très mauvais pronostic, se caractérisent par une survie médiane de 15 mois. L'agressivité des GB est notamment due à la présence d'une sous-population de cellules souches (GSC). Les GSC sont caractérisées par leurs capacités d'auto-renouvellement, d'expression de différents marqueurs souches, de multipotence et de tumorigenèse. Elles sont fortement impliquées dans la résistance et la récidive tumorale et leur ciblage pourrait améliorer le traitement des GB. Au vu de la littérature et de résultats obtenus au laboratoire, l'intégrine ß8 est apparue comme une nouvelle cible potentielle de ces GSC. Cette intégrine est décrite comme possédant un rôle majeur dans la survie et l'auto-renouvellement des cellules progénitrices neurales saines et sa surexpression est associée à une diminution de la survie des patients. Nous avons alors émis l'hypothèse que l'intégrine ß8 pourrait être impliquée dans le maintien de l'état souche des GSC. J'ai démontré au cours de ma thèse que cette intégrine est surexprimée dans des primocultures de GSC issues de résections de GB ainsi que dans des coupes de tumeurs de patients. De plus, j'ai mis en évidence que ß8 est associée à l'état souche et à des fonctionnalités propres à ces cellules, notamment leur auto-renouvellement, leur viabilité, leur migration et leur radiorésistance. En inhibant sélectivement ß8 dans nos primocultures de GSC par si/shRNA, j'ai en effet observé in vitro une diminution de la formation de neurosphères et de la migration cellulaire ainsi qu'une augmentation de la différentiation et de la mort cellulaire, cette dernière étant potentialisée après irradiation. Enfin, in vivo, j'ai mis en évidence que l'inhibition de ß8 se traduit par une diminution de la tumorigenèse et une augmentation de la survie des souris. En conclusion, mes résultats de thèse permettent d'identifier l'intégrine ß8 comme une protéine membranaire nécessaire au maintien de l'état souche dans les GSC mais surtout comme une potentielle cible thérapeutique radiosensibilisante dans les GB. / Glioblastomas (GB) are invasive, resistant and recurrent brain tumors (median overall survival of 15 months) despite standard treatment including surgical resection, radio- and chemotherapy. This tumor aggressiveness could partly be explained by the presence into the tumor of Glioblastoma-Stem like Cells (GSC), characterized by their ability to self-renew, their higher expression of specific GSC markers, their multipotent aptitude and their high tumorigenic potential. They are strongly involved in tumor resistance and recurrence and their targeting could improve GB treatment. Regarding current literature but also transcriptomic results obtained in our lab, a specific ß8 integrin emerged as a potential selective target in GSC. We then hypothesized that ß8 integrin could be involved in stemness maintenance of GSC. I first demonstrated, during my doctoral thesis, that ß8 is overexpressed in primocultures of GSC isolated from patients resections and also in human GB samples. Moreover, I showed that this integrin could be associated with stemness and features unique to these cells, including self-renewal ability, viability, migration and radioresistance. Indeed, the selective inhibition of ß8 in GSC by si/shRNA resulted in vitro in a decrease of neurosphere formation and migration, associated with an increase of differentiation patterns and cell death, this one being potentiated after irradiation. Finally, in vivo, I showed that ß8 inhibition decreased tumorigenesis and increased mice survival. In conclusion, my doctoral results allow to identify ß8 integrin as a membrane protein essential for stemness maintenance of GSC but mostly as a new potential radiosensitizing therapeutic target for GB.

Le cancer est l'une des principales causes de décès dans le monde. L'angiogenèse tumorale est le processus de formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir de vaisseaux préexistants. Une tumeur cancéreuse peut induire l'angiogenèse afin de disposer d'apports supplémentaires en oxygène et nutriments, indispensables à la poursuite de son développement. Cette thèse consiste en l'élaboration d'un modèle mathématique multi-échelle de l'angiogenèse tumorale. Ce modèle intègre les principaux mécanismes intervenant aux échelles tissulaire et moléculaire. Couplé à un modèle de croissance tumorale, notre modèle permet d'étudier les effets de l'apport en oxygène sur la croissance tumorale. D'un point de vue mathématique, ces modèles d'angiogenèse et de croissance tumorale reposent sur des équations aux dérivées partielles de réaction-diffusion et d'advection régissant l'évolution spatio-temporelle des densités de cellules endothéliales, cellules constituant la paroi des vaisseaux sanguins, et tumorales, ainsi que celle des concentrations tissulaires en substances pro- et antiangiogéniques et en oxygène. A l'échelle moléculaire, la liaison des substances angiogéniques aux récepteurs membranaires des cellules endothéliales, mécanisme clé de la communication intercellulaire, est modélisée à l'aide de lois pharmacologiques. Ce modèle permet ainsi de reproduire in silico les principaux mécanismes de l'angiogenèse et d'analyser leur rôle dans la croissance tumorale. Il permet également de simuler l'action de différentes thérapies anti-angiogéniques, et d'étudier leur efficacité sur le développement tumoral afin d'aider à l'innovation thérapeutique / Cancer is one of the main causes of death worldwide. Angiogenesis is the formation of new blood vessels from preexisting vessels. A cancerous tumor can induce angiogenesis in order to get essential additional oxygen and nutrients supply to grow. This thesis is about the development of a multiscale mathematical model of tumor-induced angiogenesis. This model takes into account the main mechanisms that occur at the tissue level and at the molecular level during angiogenesis. Coupled with a model of tumor growth, our model enables to simulate the e_ect of oxygen supply on tumor growth. On a mathematical point of view, these models of tumor-induced angiogenesis and tumor growth are based on reaction-di_usion and advection partial di_erential equations that govern the evolution of the densities of endothelial cells, that compose blood vessel wall, and tumor cells, and that of the tissue concentrations of pro- and anti-angiogenic substances and oxygen. At the molecular level, the binding of angiogenic substances to receptors located on the membrane of endothelial cells is modeled by use of pharmacological laws. Such bindings are key mechanisms of intercellular communication. This model makes it possible to reproduce in silico the main mechanisms of angiogenesis and to analyze their action on tumor growth. It also enables to simulate the action of several antiangiogenic therapies and to study their e_cacy on tumor growth in order to help therapeutic

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

Les sarcomes sont des cancers rares touchant toutes les zones du corps humain, caractérisés par une grande diversité de nature, de comportement clinique et de réponse aux thérapies existantes, certains étant de bon pronostic, d’autres très difficilement curables.Leur traitement de référence est la chirurgie ; la radiothérapie et les protocoles de chimiothérapie n’ayant que peu évolué lors des 30 dernières années.Récemment des caractéristiques génétiques leur étant propres ont été découvertes, prédictives de leur agressivité et contre lesquelles il est possible de diriger des drogues spécifiques pouvant améliorer le pronostic et diminuer les effets secondaires des thérapies conventionnelles.C’est sur l’inhibition d’Aurora Kinase A et B et CHK1 que s’est focalisé ce travail avec le test des effets de deux nouvelles drogues sur 9 types de cellules cancéreuses sarcomateuses avec des résultats très prometteurs, qu’il conviendra de conforter par d’autres expériences, notamment sur l’animal. / Sarcomas are rare cancers, which may arise in all parts of human body. They are characterized by great diversity in their nature, clinical behavior and response to existing therapeutics. Some are of good prognosis and others hard to cure.Their treatment essentially relies on surgery and radiotherapy or chemotherapy haven’t know major breakthrough over the last 3 decades.Recently new genetics abnormalities linked to sarcomas have been discovered. Their analysis can predict their aggressiveness and it is now possible to develop targeted therapies against them. This could help improving cancer prognosis and/or limiting conventional drugs adverse effects.Our work focused on Aurora Kinase A and B and CHK1 inhibition, testing the effects of 2 new drugs on 9 types of sarcoma cells with promising results, which we will confort by other experiments, including on the animal.

Le cancer colorectal est le troisième cancer le plus répandu dans le monde avec plus d’un million de patients diagnostiqués chaque année, dont 50% auront une évolution métastatique de leur maladie. Les récentes études pour améliorer les traitements du cancer colorectal métastatique (CCRm) ont permis le développement d’anticorps monoclonaux, le cetuximab et le panitumumab, capables d’inhiber l’activation des récepteurs au facteur de croissance épidermique (EGFR) et les voies de signalisation en aval (RAS/RAF/MAPK et PI3K/AKT/mTOR), responsables de la croissance cellulaire, la prolifération, l’inhibition de l’apoptose, l’invasion et de l’évolution métastatique. Cependant, dans les études incluant des patients dont les tumeurs sont « RAS sauvage », c’est à dire exemptes de mutation des gènes KRAS et NRAS, le taux de réponse aux thérapies à base de cetuximab ou du panitumumab sont de l’ordre de 40 à 60% seulement, ce qui signifie qu’une grande partie des patients traités échappent au traitement par le biais d’autres mécanismes. La présence d’altérations d’autres gènes comme PIK3CA, BRAF est responsable en partie des cas où les patients ne présentent pas de réponse. De plus, la surexpression ou l’altération de protéine comme PTEN, PI3K, AKT impliquées dans les voies de signalisation RAS/RAF/MAPK et PI3K/AKT/mTOR peuvent avoir un impact significatif sur la prolifération cellulaire ou l’apoptose. L’absence ou la surexpression des protéines sous leur forme active phosphorylée pourrait présenter un intérêt pour prédire la réponse aux anti-EGFR chez les patients dont les tumeurs sont « RAS sauvage ». Dans ce travail, nous avons tout d’abord développé des techniques pour le génotypage des gènes RAS et PIK3CA à partir d’échantillons de tumeurs colorectales fixées au formol et incluses en paraffine, puis dans un second temps, nous avons validé ces méthodes selon la norme ISO 15189, puis dans un dernier temps, nous avons étudié l’expression des phosphoprotéines en aval des récepteurs à l’EGF ainsi que les statuts mutationnels des gènes KRAS, NRAS, BRAF, PIK3CA à partir de 100 échantillons de tumeurs congelées issues de patients atteints d’un CCRm et traités par un anti-EGFR. Sur 100 échantillons de tumeurs, 60 ne présentaient pas de mutation des gènes RAS. Parmi les patients dont les tumeurs ne présentaient pas de mutation des gènes RAS, 45,0% présentaient une réponse tumorale partielle ou complète et 55,0% étaient en maladie stable ou évolutive lorsqu’ils étaient traités par un anti-EGFR. Les patients dont les tumeurs présentaient une mutation des gènes RAS avaient une survie sans progression (PFS) significativement plus faible (HR=3.04 [1.91; 4.83];p<0.001) ainsi qu’une survie globale (OS) plus faible (HR=2.49 [1.56; 3.97];p<0.001). La PFS et la survie globale (OS) étaient significativement plus élevées chez les patients dont les tumeurs étaient « RAS sauvage ». L’expression de pAKT, pERK1/2 et pMEK1 étaient significativement plus faibles chez les patients dont les tumeurs étaient sauvages que chez les patients présentant des tumeurs RAS mutées (p=0,0246 ; p=0,004 ; p=0,0110 respectivement) et aucune différence significative d’expression entre les tumeurs RAS sauvage et RAS mutées n’a été démontrée pour pEGFR, pGSK3, pIGFR et pP90SRK. Chez les patients présentant des tumeurs RAS sauvage, le taux de réponse était significativement supérieur pour les tumeurs surexprimant pEGFR et pAKT au dessus des seuils calculés (p=0,0258 et p=0,0277 respectivement). Aucune différence significative n’a été trouvée entre le taux de réponse et l’expression des autres phosphoprotéines. Notre étude montre qu’associer la mesure de l’expression des phosphoprotéines de signalisation en aval d’EGFR, à l’analyse du statut mutationnel des gènes RAS, BRAF, PIK3CA pourrait présenter un intérêt dans la prédiction de la réponse aux thérapies anti-EGFR chez les patients atteints d’un cancer colorectal métastatique / Colorectal cancer is the third most common cancer worldwide with more than one million patients diagnosed each year, among 50% will develop metastatic disease. Recent efforts to improve the treatment of metastatic colorectal cancer (mCRC) has led to the development of monoclonal antibodies such as cetuximab and panitumumab, that inhibit the activation of the Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) and its downstream pathways (namely RAS/RAF/MAPK and PI3K/AKT/mTOR) that promote cell growth, proliferation, inhibition of apoptosis, invasion and metastasis. However, from studies including “RAS wild-type” i.e. KRAS and NRAS wild-type tumors, the response rates to cetuximab or panitumumab therapy ranged from only 40 to 60% which results in a large fraction of patients without any known causes for treatment failure. The presence of alterations in other genes such as PIK3CA or BRAF in the EGFR-dependent signaling pathways is responsible for some of the non-responding cases. Moreover, overexpression or alterations of proteins such as PTEN, PI3K, AKT, involved in the RAS/RAF/MAPK or PI3K/AKT/mTOR signaling pathways can have a significant impact on cell proliferation or apoptosis. Absence or overexpression of proteins under their active phosphorylated forms may be of interest to predict response to anti-EGFR in RAS wild-type patients. In this work, we first developed assays to assess RAS and PIK3CA mutations in formalin fixed paraffin embedded colorectal tumors, then we validated these assays according to ISO 15189 and we finally studied expression of downstream signalling phosphoproteins and KRAS, NRAS, BRAF and PIK3CA status in 100 frozen samples of patients with mCRC and treated with anti-EGFR. Among the 100 tumor samples, 60 were RAS wild-type. Among the RAS wild-type patients, 45.0% achieved a complete or partial response, and 55.0% had a stable disease or progression (p<0.001) when treated with anti-EGFR. Patients with a RAS mutation had significant lower progression-free survival (PFS) (HR=3.04[1.91; 4.83];p<0.001) and overall survival (OS) (HR=2.49[1.56; 3.97];p<0.001). PFS and OS were significantly higher in RAS wild-type patients. Expression of pAKT, pERK1/2 and pMEK1 was significantly lower in RAS wild-type patients than in RAS mutated patients (p=0.0246; p=0.004; p=0.0110 respectively) and no significant difference was observed between RAS wild-type and RAS mutated tumors in the expression of pEGFR, pGSK3, pIGFR, pP70S6K and pP90SRK. In RAS wild-type patients, response rate was significantly higher for tumors that overexpressed pEGFR and pAKT above the calculated threshold (p=0.0258 and p=0.0277 respectively). No significant relation was found between response rate and the level of expression of the other phosphoproteins. Our study shows that combining the analysis of the expression of EGFR downstream signalling phosphoproteins, RAS, BRAF or PIK3CA status could be of interest to predict the response to anti-EGFR therapies in patients with mCRC

En France, le cancer colorectal (CCR) est la 2ème cause de décès par cancer. Chez les patients, lorsque la tumeur est localisée, elle est réséquée par chirurgie. Toutefois, 50% des patients sont diagnostiqués à un stade métastatique, ces patients sont alors traités par chimiothérapie (FOLFOX/FOLFIRI), souvent en combinaison avec des thérapies ciblées incluant des anticorps tel que le Cetuximab (anti-EGFR) ou le Bevacizumab (anti-VEGF). Cependant, il reste encore environ 40% des patients qui ne répondent pas au traitement et l’une des causes les mieux établies est l'influence des mutations de la voie RAS en aval du récepteur à l'EGF sur la réponse au Cetuximab. C’est pourquoi l’identification de nouvelles cibles moléculaires accessibles aux anticorps permettrait le développement de nouveaux modèles de thérapie ciblée. Depuis peu, les Claudines ont suscité un intérêt pour le ciblage tumoral comme la claudin-4 dans les cancers de l’endomètre ou de la prostate. Très récemment, les résultats d'une étude clinique ont démontré que la combinaison d'un anticorps anti-Claudin-18.2, l'Acm IMAB362, avec la chimiothérapie prolongeait nettement la survie chez des patients atteints de cancer gastrique avancé.C’est dans cette optique que nous nous sommes focalisés sur les claudines dans le CCR. Tout d’abord en étudiant leur expression dans des échantillons de patients atteints de CCR métastatique. En analysant l’expression des claudines dans les nouveaux sous-types moléculaires, nous avons montré que certaines pouvaient avoir une valeur pronostique. Nous avons également identifié des claudines comme cibles thérapeutiques potentielles dans le CCR, parmi elles la CLDN1. En effet, nous avons montré que la forme membranaire de la CLDN1 était surexprimée dans les tumeurs primaires et métastases du CCR. Nous avons développé un anticorps monoclonal (Acm) ciblant les parties extracellulaires de la CLDN1. Nous avons montré que le ciblage thérapeutique de la CLDN1 par Acm provoquait un ralentissement significatif de la croissance, la migration et l'invasion des cellules tumorales aussi bien in vitro que in vivo. Afin d’améliorer l’efficacité du ciblage de la CLDN1 par Acm, nous avons couplé ce dernier avec une toxine, générant ainsi un Antibody Drug conjugated (ADC). Nous avons montré que le ciblage de la CLDN1 par un ADC diminuait la survie cellulaire in vitro en culture cellulaire 2D, mais également celle des sphéroïdes via un effet cytotoxique. Ce travail a permis d'établir la preuve de concept du ciblage de la CLDN1 aussi bien par Acm que par ADC. Afin de finaliser ce travail, ces résultats doivent être confirmés in vivo. A terme, nous espérons que ce ciblage puisse trouver sa place au sein de l’arsenal thérapeutique du CCR métastatique, en particulier chez les patients résistants aux traitements. / Colorectal cancer (CRC) is one of the major causes of cancer-related deaths in the Western world. When localized, CRC is often curable by surgery. However, 50% of patients are diagnosed at a metastatic stage, these patients are then treated with chemotherapy (FOLFOX / FOLFIRI), often in combination with targeted therapies including antibodies such as Cetuximab (anti-EGFR) or Bevacizumab (anti -VEGF). Despite these treatment, almost 40% of patients develop resistance. One of the most known resistance mechanisms of resistance is due to the RAS pathway downstream of the EGF receptor in response to Cetuximab. Therefore, more therapeutic options are required particularly by identifying new molecular targets that can be reached by antibodies. Recently, Claudines have generated interest as targets in cancer, such as claudin-4 in endometrial or prostate cancer. More recently, the results of a clinical study demonstrated that the combination of an anti-Claudin-18.2 antibody, IMAB362 mAb, with chemotherapy significantly prolonged survival in patients with advanced gastric cancer.Therefore, one of our aims was to focus on claudins in CCR. First, by studying their expression in metastatic CRC patient samples. We demonstrated the prognostic value of some claudins, after analyzing their gene expression in the new molecular subtype of CRC. Beside, we identified some claudins as potential therapeutic targets in CCR, among them claudin-1 (CLDN1). Indeed, we showed that the membrane form of CLDN1 is overexpressed in primary tumors and metastases of CRC. Therefore, we developed a monoclonal antibody (mAb) targeting the extracellular parts of CLDN1. We showed that therapeutic targeting of CLDN1 by mAb significantly decreased tumor cell growth, migration and invasion both in vitro and in vivo. In order to improve the efficiency of targeting CLDN1 by mAb, we conjugated it with a toxin, thus generating an Antibody Drug Conjugate (ADC). We showed that CLDN1 targeting by an ADC decreased cell survival in vitro in 2D cell culture, but also spheroids growth via a cytotoxic effect.This work demonstrated the proof of concept of CLDN1 targeting by both mAb and ADC. In order to achieve this work, the next steps remains on testing ADC affect in vivo models. CLDN1 is a good therapeutic target in the CCR. In the long term, we hope that its targeting can find its place within the therapeutic arsenal of metastatic CRC, particularly in treatment of resistant patients.

La résilience, conçue comme un processus, apparaît comme le résultat de la balance dynamique entre facteurs de protection et facteurs de risque, lesquels sont considérés au niveau individuel, familial et environnemental. A notre connaissance, aucune publication ne fait référence à la fonction protectrice des objets inanimés tels qu’amulettes, talismans ou autres porte-bonheurs. Le travail de recherche mené dans le cadre de ce doctorat a été réalisé à l’Île de La Réunion. Il porte sur ces objets particuliers et cherche à montrer qu’ils constituent des facteurs de protection mais également des producteurs de facteurs de protection intervenant dans la construction de la résilience. Les données ont été obtenues par plusieurs études : l’étude 1 a été menée à partir d’un questionnaire auprès de huit groupes de participants, les études 2, 3 et 4 ont été réalisées par le biais d’entretiens menés respectivement auprès de fabricants d’objets de protection, d’utilisateurs et de personnes possédant des objets protecteurs qu’elles ont fabriqués elles-mêmes. L’étude 1 porte sur un effectif global de 240 participants, chaque groupe en compte 30. Les groupes se différencient par le genre, l’âge (moins de 28 ans, entre 28 et 50 ans et plus de 50 ans) et le fait d’être étudiant ou non. Pour les étudiants constituant le groupe âgé de moins de 28 ans, nous avons distingué le type de programme universitaire suivi : sciences ou sciences humaines. Les résultats des quatre études réalisées montrent que : 40% des participants possèdent un objet de type protecteur : 35 % des étudiants, 46,6 % des sujets entre 28 et 50 ans et 50 % des personnes de plus de 50 ans ; 46,6 % sont des femmes et 35 % des hommes. Les personnes qui possèdent ces objets le font pour se protéger elles-mêmes (87,7 %), protéger leurs enfants (58,7 %), leur habitation (50 %) ou leur véhicule (34.7 %), ils protègent en premier lieu des autres et apportent aux personnes qui les possèdent de l’espoir (20 %), de la confiance en soi (19 %), de l’apaisement (19 %), du courage (19 %) et du soutien (17 %). Première étude du genre, cette recherche montre que des objets de type « protecteur » peuvent constituer, pour certaines personnes, des ressources utiles et estimées efficaces face à l’adversité. Elle permet d’ouvrir une voie de recherche concernant le rôle de certains objets dans la construction de la résilience. / Resilience, viewed as a process, appears to be the result of the dynamical balance between protective and risk factors, considered at the individual family and environmental level.To our knowledge, no publication today discusses the protective function of inanimate objects, such as amulets, talismans or other lucky charms.The research work for this thesis was carried out in Reunion Island. It investigates those specific objects and intend to demonstrate that they are protective factors but also that they produce themselves protective factors which in turn foster resilience.The data exploited in this research were gathered by several studies: The first study was carried out from a questionnaire distributed to eight groups of respondents, the second, third and fourth studies consisted in interviews of respectively individuals that make protective objects, individuals that own and use protective objects and individuals that own and use protective objects they made themselves. The first survey collects 240 responses of a questionnaire, that is 30 within each one of the eight groups of respondents. The groups are distinguished by gender, age (less than 28 years old, from 28 to 50 years old and more than 50 years old) and being a student or not. For students, which represent subjects aged of less that 28 years old, a distinction is made on their major: Sciences or Humanities.The results of the four carried out studies show that: 40% of respondents own a protective object. 35% of the students, 46.6% of respondents aged from 28 to 50 years old and 50% of respondents aged 50 years old or more. 46.6% of individuals that own such objects are women and 35% are men. Owners of such objects do so to protect themselves (87.7%), to protect their children (58.7%), to protect their house (50%) or their vehicle (34.7%), those objects protect firstly against the others and they are alleged to give hope (20%), confidence (19%), serenity (19%), courage (19% and support (17%) to their owners.This research, first of its kind to demonstrate that protective objects can represent, for some individuals, useful and efficient resources against adversity, broadens research perspectives on the role played by specific objects in the resilience process.