Pendant les trente dernières années, le taux d'incidence du cancer de la thyroïde chez l'homme et la femme a considérablement augmenté partout dans le monde. Cependant, on estime que d'ici à 2019 le cancer de la thyroïde deviendra le troisième cancer le plus répandu chez les femmes dans tous les groupes d'âge en raison de la tendance d’augmentation plus dramatique chez elles. En général, il n'y a aucune raison claire qui explique l'augmentation mondiale de l'incidence du cancer de la thyroïde et il est émis l'hypothèse que cette recrudescence de l'incidence a une étiologie multifactorielle. Bien qu'il soit clair que le progrès technique des modalités de l’imagerie diagnostique telle que l'échographie peut amener à une augmentation du taux de détection du cancer de la thyroïde secondaire au sur-diagnostic des maladies sous-cliniques, il existe des preuves fortes indiquant une vraie augmentation du cancer de la thyroïde. La cartographie cervicale échographique préopératoire est un outil important dans l'algorithme diagnostic du cancer de la thyroïde. Elle aide à identifier l’étendue des métastases ganglionnaires cervicales afin de guider la dissection chirurgicale anticipée. La dissection chirurgicale du cou orientée selon les compartiments anatomiques et guidée par la cartographie cervicale échographique peut amener à une réduction des risques des complications postopératoires et des récidives tumorales locorégionales. Nous avons effectué une analyse qualitative et quantitative de la cartographie cervicale échographique afin d'évaluer la fiabilité diagnostique de ce test. Nos résultats ont démontré une valeur prédictive positive assez élevée de cette modalité diagnostique ainsi q’une association quantitative forte entre les données de la cartographie échographique et les résultats de l’histopathologie. Nous suggérons que l’utilisation de la cartographie cervicale échographique cible les patients présentant un risque plus important d’une maladie persistante / récidivante. / Over the last 30 years, the incidence rate of thyroid cancer has drastically increased in both genders all over the world. However, due to a more dramatic pattern in females, it is estimated that by 2019 it will become the third most prevalent cancer in women of all ages. Overall, there are no clear reasons behind the worldwide increase in thyroid cancer incidence and it is hypothesized that this upsurge has a multifactorial etiology. Despite the fact that recent advances in imaging modalities such as ultrasound can lead to thyroid cancer overdiagnosis by improving the detection rate for subclinical disease, there is strong evidence indicating a true increase in the occurrence of thyroid cancer as well. Preoperative ultrasound cervical mapping, an important tool in the diagnostic algorithm of thyroid cancer, helps to identify metastatic spread in cervical lymph nodes and guides the surgeon for subsequent surgical dissection. Compartment oriented neck dissection directed by ultrasound mapping decreases locoregional tumor recurrence and lowers the risk of postsurgical complications. We conducted a qualitative and quantitative analysis of ultrasound mapping to evaluate this test’s diagnostic reliability. Our results demonstrated that the positive predictive value of this diagnostic modality was sufficiently high and that there was a strong quantitative association between ultrasound mapping and histopathology results. We therefore recommend that ultrasound mapping be used to target patients with a higher risk of persistent or recurrent thyroid cancer.

L'hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne (HCDT, ectopie dans plus de 80 %) a une prévalence de 1 cas sur 4000 naissances vivantes. L’HCDT est la conséquence d'une défaillance de la thyroïde embryonnaire à se différencier, à se maintenir ou à migrer vers sa localisation anatomique (partie antérieure du cou), qui aboutit à une absence totale de la thyroïde (athyréose) ou à une ectopie thyroïdienne (linguale ou sublinguale). Les HCDT sont principalement non-syndromiques (soit 98% des cas sont non-familiale), ont un taux de discordance de 92% chez les jumeaux monozygotes, et ont une prédominance féminine et ethnique (i.e., Caucasienne). La majorité des cas d’HCDT n’a pas de cause connue, mais est associée à un déficit sévère en hormones thyroïdiennes (hypothyroïdie). Des mutations germinales dans les facteurs de transcription liés à la thyroïde (NKX2.1, FOXE1, PAX8, NKX2.5) ont été identifiées dans seulement 3% des patients atteints d’HCDT sporadiques et l’analyse de liaisons exclue ces gènes dans les rares familles multiplex avec HCDT. Nous supposons que le manque de transmission familiale claire d’HCDT peut résulter de la nécessité d’au moins deux « hits » génétiques différents dans des gènes importants pour le développement thyroïdien. Pour répondre au mieux nos questions de recherche, nous avons utilisé deux approches différentes: 1) une approche gène candidat, FOXE1, seul gène impliqué dans l’ectopie dans le modèle murin et 2) une approche en utilisant les techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) afin de trouver des variants génétiques pouvant expliquer cette pathologie au sein d’une cohorte de patients avec HCDT. Pour la première approche, une étude cas-contrôles a été réalisée sur le promoteur de FOXE1. Il a récemment été découvert qu’une région du promoteur de FOXE1 est différentiellement méthylée au niveau de deux dinucléotides CpG consécutifs, définissant une zone cruciale de contrôle de l’expression de FOXE1. L’analyse d’association basée sur les haplotypes a révélé qu’un haplotype (Hap1: ACCCCCCdel1C) est associé avec le HCDT chez les Caucasiens (p = 5x10-03). Une réduction significative de l’activité luciférase est observée pour Hap1 (réduction de 68%, p<0.001) comparé au promoteur WT de FOXE1. Une réduction de 50% de l’expression de FOXE1 dans une lignée de cellules thyroïdienne humaine est suffisante pour réduire significativement la migration cellulaire (réduction de 55%, p<0.05). Un autre haplotype (Hap2: ACCCCCCC) est observé moins fréquemment chez les Afro-Américain comparés aux Caucasiens (p = 1.7x10-03) et Hap2 diminue l’activité luciférase (réduction de 26%, p<0.001). Deux haplotypes distincts sont trouvés fréquemment dans les contrôles Africains (Black-African descents). Le premier haplotype (Hap3: GTCCCAAC) est fréquent (30.2%) chez les contrôles Afro-Américains comparés aux contrôles Caucasiens (6.3%; p = 2.59 x 10-9) tandis que le second haplotype (Hap4: GTCCGCAC) est trouvé exclusivement chez les contrôles Afro-Américains (9.4%) et est absent chez les contrôles Caucasiens (P = 2.59 x 10-6). Pour la deuxième approche, le séquençage de l’exome de l’ADN leucocytaire entre les jumeaux MZ discordants n’a révélé aucune différence. D'où l'intérêt du projet de séquençage de l’ADN et l’ARN de thyroïdes ectopiques et orthotopiques dans lesquelles de l'expression monoallélique aléatoire dans a été observée, ce qui pourrait expliquer comment une mutation monoallélique peut avoir des conséquences pathogéniques. Finalement, le séquençage de l’exome d’une cohorte de 36 cas atteints d’HCDT a permis d’identifier de nouveaux variants probablement pathogéniques dans les gènes récurrents RYR3, SSPO, IKBKE et TNXB. Ces quatre gènes sont impliqués dans l’adhésion focale (jouant un rôle dans la migration cellulaire), suggérant un rôle direct dans les défauts de migration de la thyroïde. Les essais de migration montrent une forte diminution (au moins 60% à 5h) de la migration des cellules thyroïdiennes infectées par shRNA comparés au shCtrl dans 2 de ces gènes. Des zebrafish KO (-/- et +/-) pour ces nouveaux gènes seront réalisés afin d’évaluer leur impact sur l’embryologie de la thyroïde. / Congenital hypothyroidism by thyroid dysgenesis (CHTD) is a common disorder with prevalence at birth of 1 in 4000 live births. CHTD is the consequence of a failure of embryonic thyroid to differentiate or to migrate to its anatomical location (front of the neck), which leads to a total lack of thyroid (athyreosis) or an ectopic thyroid (lingual or sublingual). The most common category is ectopic thyroid diagnosis (up 85%). Most cases of CHTD have no known cause, but are associated with severe deficiency of thyroid hormones (hypothyroidism). The clinical diagnosis of hypothyroidism is usually possible only when permanent brain damage is already present. On the other hand, biochemical screening on the second day of life allows initiating replacement therapy from the second week of life, pre-empting severe intellectual deficit associated with the congenital hypothyroidism. Even with early treatment (an average of 9 days), loss of IQ, which is not exclusively due to the severity of hypothyroidism, can still be observed. Molecular markers may identify patients at risk for intellectual deficit (by e.g., genes involved in neuronal migration and the thyroid during development). These patients might benefit from early intervention to stimulate their neurocognitive development. Cases of CHTD are mainly non-syndromic and sporadic (in 98% of cases, there is no other affected in the family), have a discordant rate of 92% in monozygotic twins, and a female and ethnic (Caucasian) dominance. Germline mutations in thyroid-related transcription factors have been identified in only 3% of patients with sporadic CHTD, and linkage analysis has excluded these genes in rare multiplex families with CHTD. In addition, non-penetrating mutations among close relatives (for Nkx2.5 gene) suggest that modifying genes as germline variants de novo copy number (CNV) and / or somatic mutations are associated with CHTD. To respond to this research questions, we used two different approaches: 1) a candidate gene approach studying FOXE1, the only gene involved in ectopic thyroid in the mouse model and, 2) an approach using next generation sequencing techniques (NGS) to find genetic variants that could explain this pathology using a cohort of mostly sporadic CHTD. Variants and genes discovered by these two different approaches have been validated and their functional impact on the thyroid gland was evaluated by several experiments.

Ces travaux de thèse portent sur l'analyse des mélanges réels et synthétiques complexes composés de petites molécules à l'aide de la RMN HRMAS. Dans une première partie, une approche RMN HRMAS basée sur l'analyse métabolomique en combinaison avec des techniques de reconnaissance des formes (PCA et O-PLS-DA) a été appliquée pour le diagnostic des lésions thyroïdiennes indéterminées et étudier également les effets biologiques négatifs des nanoparticules d'aluminium sur pseudomonas brassicacearum. Dans une seconde partie, nous avons étudié la RMN chromatographique en utilisant la silice comme matrice de support qui pourrait fournir une alternative rapide et complète de la LC pour la caractérisation de mélanges complexes. En outre, l'exigence de la suppression du signal dans l'extrait de plantes naturelles et d'hydrocarbures aromatiques conduit à l'élaboration d'une méthode rapide et précise en utilisant des polymères à empreintes moléculaires avec une excellente sélectivité. La sélectivité des polymères à empreintes moléculaires à travers la capture d'une cible moléculaire spécifique est exploitée ici pour éliminer efficacement les signaux RMN. / This thesis work deals with the analysis of natural and synthetic complex mixtures composed of small molecules using HRMAS NMR. In a first part, an integrated HRMAS-NMR based metabolomic analysis in combination with pattern recognition techniques (PCA and O-PLS-DA) has been applied for the diagnosis of indeterminate thyroid lesions and also studied the potential adverse biological effects of aluminium nanoparticles on pseudomonas brassicacearum. In a second part we investigated that chromatographic NMR using silica as the matrix support could provide a quick alternative and complement to LC for the characterization of complex mixtures. In addition, requirement for signal suppression in natural plant extract and aromatic hydrocarbons led to the development of a rapid and accurate method using molecularly imprinted polymers with excellent selectivity. The selectivity of Molecularly Imprinted polymers towards capturing a specific molecular target is exploited here to efficiently remove NMR signals.

Le carcinome médullaire de la thyroïde (CMT) est une tumeur neuroendocrine rare, se développant à partir des cellules sécrétant la calcitonine. Cette tumeur survient dans un contexte familial dans un tiers des cas. Toutes les formes germinales et près de 40% des formes sporadiques sont causées par une mutation ponctuelle activatrice de l’oncogène RET, codant pour un récepteur membranaire à activité tyrosine kinase. Les événements oncogéniques à l’origine des formes sporadiques non mutées RET restent mal définis, à l’exception de mutations activatrices des oncogènes RAS découvertes récemment.Le pronostic péjoratif du CMT est essentiellement lié à un envahissement ganglionnaire précoce. A ce titre, la chirurgie initiale est souvent insuffisante et les formes métastatiques ont longtemps été considérées en impasse thérapeutique. L’avènement récent des inhibiteurs séléctifs de tyrosine kinases (ITK) a apporté un nouvel élan à la prise en charge des tumeurs réfractaires, certains d’entre eux incluant dans leur spectre d’action le récepteur RET. Mais l’optimisation de ces traitements requiert une connaissance préalable des mécanismes moléculaires sous-jacents au développement tumoral.Dans ce contexte et en nous appuyant sur une collection importante de prélèvements humains, nous avons cherché à approfondir la decription du ‘paysage génomique’ du CMT.Dans un premier temps, nous avons évalué les anomalies structurales ponctuelles et chromosomiques présentées par les CMT. Nous avons montré, par optimisation de méthodes de séquençage, que les mutations des gènes RET et RAS interviennent dans plus de 96% des cas et que ces évènements sont mutuellement exclusifs. Ces mutations permettent de distinguer plusieurs groupes d’agressivité et de réponse aux traitements par ITK. Nous avons également observé - par technique d’hybridation génomique comparative - des anomalies de grande ampleur récurrentes dans cette pathologie : les délétions du bras court du chromosome 1 et des chromosomes entiers 4 et 22 apparaissent comme étant des évènements précoces et indépendants de la tumorigenèse du CMT.Dans un second temps, nous avons déterminé - par approche de type biopuce - les profils d’expression de microARN dans les CMT. Certains de ces régulateurs post-transcriptionnels majeurs semblent liés au caractère invasif de la tumeur, et notamment les miR-21, miR-199 et miR-129. Nous avons également démontré le potentiel d’utilisation des microARN miR-21 et miR-199 en tant que biomarqueurs circulants du CMT. L’impact fonctionnel des formes précurseurs mir-21 et mir-129 a ensuite été évalué par transfection dans les modèles cellulaires TT et MZ-CRC1.Les observations ainsi obtenues offrent de nombreuses perspectives d’études. Elles permettent la définition de marqueurs tissulaires distinguant a priori les tumeurs métastatiques et/ou réfractaires aux thérapies. Enfin, elles mettent en lumière de nouvelles pistes pour la découverte de cibles thérapeutiques additionnelles dans cette pathologie. / Medullary thyroid carcinoma (MTC) is a rare neuroendocrine tumor, arising from calcitonin-secreting cells. This cancer occurs in a family context in a third of cases. All inherited forms and nearly 40% of sporadic forms are caused by activating point-mutations in the RET oncogene, coding for a tyrosine-kinase receptor. Other oncogenic events causing sporadic cases remain unclear, but activating mutations of RAS oncogenes have been discovered recently.Prognosis of MTC is essentially linked to early lymph node occurrence. Initial surgery of metastatic forms is often insufficient and patients are considered in therapeutic dead-end. The recent advent of selective tyrosine-kinase inhibitors (TKIs) has brought a new impetus to the management of refractory tumors, some of them targeting the RET receptor. Optimization of these treatments require improving knowledge of the underlying molecular mechanisms of tumor development.In this context and helped by a large collection of human specimens, we have sought to deepen the description of genomic landscape of MTC.At first, we evaluated the structural and chromosomal abnormalities presented by MTC. We showed, by optimizing sequencing methods, that RET and RAS mutations are involved in over 96% of the cases, these events are mutually exclusives. These mutations can distinguish several groups of aggressiveness and of response to TKI treatments. We also observed, by comparative genomic hybridization techniques, recurrent abnormalities such as deletion of the short arm of chromosome 1 and loss of entire chromosomes 4 and 22. These losses appear to be early events of tumorigenesis MTC.In a second step, we determined - by a microarray approach – the microRNA expression profile of MTC. Some of these post-transcriptional regulators seem related to tumor invasiveness, such as miR-21, miR-199 and miR-129. We demonstrated the potential of microRNAs miR-21 and miR-199 as circulating diagnosis biomarkers of MTC. The functional impact of the precursor forms mir-21 and mir-129 was then evaluated by transfection in TT and MZ- CRC1 cellular models.Observations obtained pave the way for a lot of new potential studies. They allow the definition of tissue biomarkers distinguishing metastatic forms or refractory patients. Finally, they highlight new pathways for the discovery of additional therapeutic targets in this disease.

La Polynésie française et la Nouvelle-Calédonie, îles du Pacifique, ont l’un des taux de cancer de la thyroïde les plus élevés au monde. A l’exception des rayonnements ionisants, aucun autre facteur de risque n’est clairement établi pour ce cancer. Deux études cas-témoins sur le cancer de la thyroïde ont été réalisées en Polynésie française et Nouvelle-Calédonie afin d’étudier les facteurs de risque qui sont encore peu connus. L'objectif de ce travail de thèse est d’étudier le rôle des facteurs anthropométriques et de l’alimentation sur le risque de cancer de la thyroïde dans les îles du Pacifique.En Polynésie française, 229 cas de cancer de la thyroïde diagnostiqués entre 1979 et 2004 et 371 témoins appariés sur l’âge et le sexe ont été inclus. En Nouvelle-Calédonie, 331 cas de cancer de la thyroïde diagnostiqués entre 1993 et 1999 et 412 témoins appariés également sur l’âge et le sexe ont été inclus.Dans l’analyse poolée des deux études cas-témoins, un peu plus de la moitié des Polynésiens et Néo-calédoniens étaient en surpoids ou obèses. Une augmentation du risque de cancer thyroïdien a été mise en évidence avec une taille, un poids, un indice de masse corporelle, et une surface corporelle élevés. Parmi ces facteurs anthropométriques, la surface corporelle joue un rôle dominant dans le risque de cancer de la thyroïde, en particulier à l’âge de 18 ans.Ensuite, nous nous sommes intéressés à l’alimentation des Polynésiens uniquement. Nous avons identifié deux régimes (ou patterns) alimentaires : l’un occidental et l’autre polynésien traditionnel. Le régime « occidental » n’était pas associé à un risque de cancer thyroïdien, alors que le régime « polynésien traditionnel » était faiblement associé à une diminution du risque. Par ailleurs, les résultats ont montré que les Polynésiens avaient une alimentation carencée en iode. Une consommation élevée de poissons et fruits de mer, ainsi qu’un apport alimentaire en iode élevé étaient associés à une diminution du risque de cancer de la thyroïde. Enfin, une consommation élevée de manioc, aliment goitrigène, diminuait le risque de cancer thyroïdien. / French Polynesia and New Caledonia, Pacific Islands, have one of the world’s highest thyroid cancer incidence rates. Except ionizing radiation, no other risk factor is clearly established for this cancer. Two case-control studies on thyroid cancer were conducted in French Polynesia and New Caledonia to investigate the risk factors not still understood. The objective of this thesis is to study the role of anthropometric and dietary factors in the risk of thyroid cancer in the Pacific Islands.In French Polynesia, 229 cases of thyroid cancer diagnosed between 1979 and 2004 and 371 controls matched on age and sex were included. In New Caledonia, 331 cases of thyroid cancer diagnosed between 1993 and 1999 and 412 controls matched also on age and sex were included.In the pooled analysis of the two case-control studies, half of Polynesians and Melanesians were overweighed or obese. An increased risk of thyroid cancer was shown with a high height, weight, body mass index, and body surface area. Among anthropometric factors, BSA plays a dominant role in thyroid cancer risk, in particular at 18 years old.Then, we are interested in the diet only of Polynesians. We have identified two dietary patterns: Western and traditional Polynesian. The pattern “Western" was not associated with a risk of thyroid cancer, while the pattern "traditional Polynesian" was weakly associated with a decreased risk. Moreover, results showed that Polynesians had a diet deficient in iodine. A higher consumption of fish and shellfish, and a higher dietary iodine intake are significantly associated with a decreased risk of thyroid cancer. Lastly, high cassava consumption decreased the thyroid cancer risk.

Une importante avancée dans la compréhension des mécanismes gouvernant le processus de transport des ions iodures à l’intérieur des cellules thyroïdiennes a été le clonage en 1996 de la protéine responsable de ce transport : le symporteur Na/I (ou NIS). De nombreuses recherches ont été conduites depuis afin de caractériser cette protéine ainsi que les mécanismes qui régulent son expression et son activité. Les mécanismes cellulaires de régulation du transport et les protéines impliquées dans la régulation post-traductionnelle du symporteur restent toutefois largement inconnus. La compréhension de l’ensemble de ces mécanismes permettrait pourtant d’améliorer le traitement d’un grand nombre de patients. Le transport d’iode est en effet non seulement impliqué dans différentes pathologies de la thyroïde, mais aussi dans les contaminations à l’iode radioactif consécutives aux accidents nucléaires et dans de prometteuses stratégies de thérapie génique anticancéreuses. La chémogénomique, aussi appelée génétique chimique, est une approche multidisciplinaire dont le but est d’explorer les systèmes vivants au moyen de petites molécules organiques. Afin de mieux comprendre les mécanismes qui gouvernent le transport d’iode, notre laboratoire a mis en place une stratégie de génétique chimique qui a permis dans un premier temps de découvrir 10 molécules capables d’inhiber le transport d’iode. L’objectif de cette thèse était d’identifier les cibles protéiques de deux de ces molécules : ITB5 et ITB2. Des études d’électrophysiologie et de flux isotopique ayant montré que ces deux molécules ont un mode d’action différent, leur étude devait permettre d’identifier au moins deux protéines impliquées dans le transport des ions iodures.Afin d’identifier les protéines cibles d’ITB5 et d’ITB2, des sondes ont été synthétisées. Ces sondes sont constituées du composé d’intérêt, d’un groupement photoactivable permettant de créer, sous irradiation lumineuse, une liaison covalente avec la ou les protéine(s) cible(s) et d’une molécule de Biotine ou de Desthiobiotine afin d’extraire les protéines marquées des lysats cellulaires. Une fois marquées et capturées sur des billes d’agarose Streptavidine, les protéines d’intérêt ont été séparées sur des gels SDS-PAGE colorés au nitrate d’argent ou au bleu de Coomassie. Les bandes correspondantes ont été excisées, digérées à la trypsine et les peptides obtenus analysés par spectrométrie de masse. L’interrogation de la base de données Swissprot avec les données issues des expériences menées avec la sonde ITB5-P2 a permis d’identifier 3 protéines interagissant visiblement avec ce composé. Les expériences basées sur le composé ITB2 ont du être suspendues par manque de temps mais des résultats encourageants ont déjà été obtenus. Une bande pouvant correspondre à une protéine marquée spécifiquement par la sonde ITB2-P1 a en effet pu être observée en Western-blot suite à une première expérience de capture sur billes. Elle n’a toutefois pas pu être visualisée sur gel du fait d’une présence trop importante de protéines captées non spécifiquement par les billes. Les conditions expérimentales de capture ayant été optimisées avec le composé ITB5, leur application au composé ITB2 devrait maintenant permettre d’obtenir des gels plus propres à partir desquels la bande d’intérêt pourra être excisée pour être, elle aussi, analysée par spectrométrie de masse. / An important breakthrough in the understanding of the mechanisms governing the process of iodide transport inside thyroid cells has been the cloning in 1996 of the protein responsible for this transport : the Na/I symporter (NIS). Different studies have been conducted ever since in order characterize this protein as well as the mechanisms which regulate its expression and its activity. Nevertheless, the cellular mechanisms of transport regulation and the proteins implied in the posttranslational regulation of the symporter remain largely unknown. The full understanding of these mechanisms would allow the treatment improvement of a lot of patients. Iodide transport is indeed involved not only in different thyroid pathologies, but also in radioactive iodide contaminations following nuclear accidents and in promising anticancer strategies by gene transfer. Chemogenomics, also called chemical genetics, is a multidisciplinary approach which goal is to explore the living systems thanks to small organic molecules. To better understand the mechanisms which govern iodide transport, our laboratory has set up a direct chemical genetic strategy which allowed us first to discover 10 molecules able to inhibit iodide transport. The objective of this thesis was to identify the protein targets of two molecules : ITB5 and ITB2. Electrophysiological and isotopic flux studies showed that these two molecules have a different mechanism of action. Their study should then allow the identification of at least two proteins involved in iodide transport.To identify the protein targets of ITB5 and ITB2, different probes were synthesized. These probes are made from the compound of interest, a photoactivable group allowing the creation, under light irradiation, of a covalent bound with the protein target(s) and a Biotin or Desthiobiotine molecule to extract the labeled proteins from cellular lysates. Once labeled and captured on agarose-Streptavidin beads, the proteins of interest were separated on SDS-PAGE gels stained either with silver nitrate or Coomassie blue. The corresponding bands were excised, digested by trypsin and the obtained peptides analyzed by mass spectrometry. A query made in the data bank Swissprot with the data obtained after the experiments conducted with the probe ITB5-P2 allowed us to identify 3 proteins apparently interacting with the compound ITB5. The experiments based on ITB2 had to be suspended because of a lack of time but encouraging results have been obtained. A band which may correspond to a protein specifically labeled by the probe ITB2-P1 has indeed been observed on a Western-blot after a first on-bead capture experiment. However, we couldn’t visualize it on a gel because of the important presence of proteins captured non specifically by the beads. The capture experimental conditions were optimized with the compound ITB5. These conditions will now be applied to the compound ITB2 and this should allow us to obtain cleaner gels on which the band of interest will be excised for an analyze by mass spectrometry.

Cette thèse concerne l'estimation du mouvement dans des séquences d'images échographiques, avec comme application médicale l'élastographie statique de la thyroïde. Le principe de l'élastographie, dont l'objectif est de caractériser l'élasticité des tissus biologiques, consiste à estimer les déplacements qui apparaissent au sein des tissus lorsque ceux-ci sont soumis à une contrainte mécanique externe. Discriminer les tissus pathologiques des tissus sains sur des critères d'élasticité nécessite une grande précision d'estimation du mouvement. Pour cela, nous proposons une méthode 2-D d'estimation du mouvement appliquée à des images radiofréquences dont la formation de voies est adaptée à l'imagerie du mouvement. Notre méthode travaille avec quatre images de phase, construites en utilisant des signaux analytiques multidimensionnels. Cette approche originale nous a permis de proposer une solution analytique à l'estimation locale des déplacements. Notre méthode s'avère plus performante que les approches classiques en terme de réduction d'erreur, de performances avec des images faiblement échantillonnées et de rapidité. Afin de prendre en compte la complexité des mouvements à estimer, engendrée par la diversité anatomique et par les spécificités de l'élastographie ultrasonore (compression des tissus exercée manuellement avec la sonde échographique), nous proposons d'utiliser un maillage déformable, régi par un modèle paramétrique bilinéaire. Une analyse spatio-temporelle du mouvement nous permet d'étendre cette méthode à l'estimation du déplacement dans des séquences d'images et de proposer une nouvelle carte paramétrique adaptée à la visualisation des tumeurs thyroïdiennes.

L'objectif de ce travail, mené en partenariat avec le Département de Chirurgie Oncologique du Centre Paul Strauss à Strasbourg, est d'évaluer les conséquences d'une chirurgie thyroïdienne sur la voix des patients, afin de déceler les différentes perturbations qu'entraîne cette opération chirurgicale, et de mettre au jour les possibles stratégies de compensation ou de réajustements que le patient peut mettre en place, seul ou à l'aide d'une rééducation orthophonique ; il s'agit d'une étude longitudinale. L'évaluation reposait sur l'analyse de signaux acoustiques, à partir desquels une quantité importante d'indices relatifs à la qualité vocale, mais aussi aux comportements articulatoires des locuteurs, a pu être extraite. La production de voyelles soutenues a permis de conduire deux études spectrales. L'étude spatio-temporelle a été rendue possible grâce à l'analyse de logatomes, et plus précisément de séquences VCV. Nous avons mené trois expériences sur le plan acoustique. La première expérience traite des caractéristiques spectrales de la voix de patients ayant subi une thyroïdectomie et ne présentant pas d'immobilité laryngée. La deuxième étude est menée à partir des caractéristiques spectrales de la voix de locuteurs présentant une immobilité laryngée post-thyroïdectomie. Enfin, notre dernière expérience a pour objet, l'étude des caractéristiques spatio-temporelles de la voix de locuteurs qui ont subi une thyroïdectomie et présentant une immobilité laryngée. L'interprétation articulatoire, effectuée à partir des données acoustiques, révèle des perturbations aussi bien des gestes glottiques que des gestes supraglottiques, avec des stratégies de réajustements variables suivant les patients. La conception d'une " cible ", comme espace de contrôle pour la réalisation de possibles articulatoires et acoustiques perceptivement acceptables, semble particulièrement pertinente ici, dans la mesure où les locuteurs pathologiques réorganisent leurs productions selon leurs propres contraintes physiologiques et anatomiques, provoquées par leur pathologie.

L’objectif de ce travail, mené en partenariat avec le Département de Chirurgie Oncologique du Centre Paul Strauss à Strasbourg, est d’évaluer les conséquences d’une chirurgie thyroïdienne sur la voix des patients, afin de déceler les différentes perturbations qu’entraîne cette opération chirurgicale, et de mettre au jour les possibles stratégies de compensation ou de réajustements que le patient peut mettre en place, seul ou à l’aide d’une rééducation orthophonique ; il s’agit d’une étude longitudinale. L’évaluation reposait sur l’analyse de signaux acoustiques, à partir desquels une quantité importante d’indices relatifs à la qualité vocale, mais aussi aux comportements articulatoires des locuteurs, a pu être extraite. La production de voyelles soutenues a permis de conduire deux études spectrales. L’étude spatio-temporelle a été rendue possible grâce à l’analyse de logatomes, et plus précisément de séquences VCV. Nous avons mené trois expériences sur le plan acoustique. La première expérience traite des caractéristiques spectrales de la voix de patients ayant subi une thyroïdectomie et ne présentant pas d’immobilité laryngée. La deuxième étude est menée à partir des caractéristiques spectrales de la voix de locuteurs présentant une immobilité laryngée post-thyroïdectomie. Enfin, notre dernière expérience a pour objet, l’étude des caractéristiques spatio-temporelles de la voix de locuteurs qui ont subi une thyroïdectomie et présentant une immobilité laryngée. L’interprétation articulatoire, effectuée à partir des données acoustiques, révèle des perturbations aussi bien des gestes glottiques que des gestes supraglottiques, avec des stratégies de réajustements variables suivant les patients. La conception d’une « cible », comme espace de contrôle pour la réalisation de possibles articulatoires et acoustiques perceptivement acceptables, semble particulièrement pertinente ici, dans la mesure où les locuteurs pathologiques réorganisent leurs productions selon leurs propres contraintes physiologiques et anatomiques, provoquées par leur pathologie. / The aim of this study, conducted in partnership with the Department of Surgical Oncology, Centre Paul Strauss in Strasbourg, is to assess the consequences of thyroid surgery on the voice of patients, in order to identify the various perturbations caused by this surgery, and also to reveal possible compensatory strategies or readjustments that the patient may develop, alone or with speech therapy; this is a longitudinal study. The assessment was based on the analysis of acoustic signals, from which a large amount of cues related to voice quality, but also to articulatory behaviour of speakers was extracted. Production of sustained vowels allowed carrying out two spectral studies. The spatiotemporal study was made possible through the analysis of nonsense words, and more specifically through VCV sequences. We conducted three experiments on the acoustic level. The first experiment deals with the spectral characteristics of the voice of patients who underwent thyroidectomy, with no laryngeal paralysis. The second study was conducted based on spectral characteristics of the voice of speakers with laryngeal post-thyroidectomy paralysis. Our final experiment was to study spatio-temporal characteristics of the voice of speakers who underwent thyroidectomy, with laryngeal paralysis. Articulatory interpretations, made from the acoustic data, reveal perturbations of gestures on both the glottal and supraglottal levels, with readjustment strategies varying according to patients. The concept of a "target" as a control space for execution of possible articulatory and acoustic entities, which are perceptually acceptable, seems particularly relevant in this study, since disordered speakers reorganize their productions according to their own physiological and anatomical constraints, caused by the disorder.

Le cancer papillaire de la thyroïde (CPT) est la tumeur endocrine la plus fréquente. Des anomalies moléculaires activant la voie des MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinases) sont identifiées, de façon mutuellement exclusive, dans environ 70% des cas. Il s’agit de réarrangements chromosomiques, le plus souvent de type RET/PTC (10%), de mutations ponctuelles activatrices des trois isoformes de l’oncogène RAS (H, N et K-RAS) (10%), ou de l’oncogène B-RAF (50%). La mutation « hot spot » B-RAFV600E est la plus fréquemment identifiée, elle est associée à une plus grande agressivité clinique (diagnostic à un stade tardif, risque de récidives et de décès accru). Ces évènements moléculaires ont pour conséquence commune l’activation de la voie des MAPK, se traduisant en aval par la phosphorylation de MEK (Mitogen-activated Extracellular signal-Regulated Kinase) puis de ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase). Cette dernière est régulée négativement par des phosphatases, appartenant à la famille des Dual Specificity Phosphatases (DUSPs), d’expression ubiquitaire, et en particulier de deux phosphatases spécifiques de ERK, l’une cytoplasmique (DUSP6) et l’autre nucléaire (DUSP5). Nous avons fait l’hypothèse que ces phosphatases pouvaient être soit des gènes suppresseurs de tumeurs (leur perte d’expression conduisant à une augmentation de phosphorylation de ERK et une prolifération accrue), soit des marqueurs du degré d’activation de la voie MAPK dans le cadre d’une boucle de rétrocontrôle négatif. Ceci nous a conduits à analyser la régulation et l’expression de ces phosphatases dans trois modèles : la lignée cellulaire PCCL3 (thyroïde de rat), exprimant l’un des trois principaux oncogènes mutés dans les CPT (RET/PTC3 ou H-RASV12 ou B-RAFV600E) sous le contrôle d’un promoteur inductible par la doxycycline, des lignées cellulaires humaines dérivant de CPT et des CPT humains. (...) / Papillary thyroid cancer (PTC) is the most common endocrine malignancy. Mutually exclusive and activating alterations of the MAPK pathway (Mitogen-Activated Protein Kinases) are identified in 70% of cases. Common mutations found in PTCs are point mutation of the B-RAF (50%) and RAS genes (10%) as well as RET/PTC chromosomal rearrangements (10%). The hot spot B-RAFV600E mutation is the most frequently alteration identified and is connected with agressive clinical characteristics (high stage at diagnosis, high recurrence risk and death). These molecular events lead to constitutive activation of the MAPK pathway, resulting in MEK (Mitogen-activated Extracellular signal-Regulated Kinase) and ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase) phosphorylation. ERK is negatively regulated by phosphatases and among them, Dual Specificity Phosphatases (DUSPs), ubiquitary expressed, in particular two ERK-specific phosphatases DUSP5 (nuclear) and DUSP6 (cytosolic). We hypothesized that these phosphatases could have tumor supressor properties (i.e. their loss would be associated with an increase in MAPK pathway activation) or may serve as a surrogate marker of MAPK pathway activation in the context of a negative feedback loop. We analysed regulation and expression of both phosphatases in 3 models: three PCCL3 cell lines (rat thyroid cells) expressing one of the most common oncogene identified in PTCs (RET/PTC3 or H-RASV12 or B-RAFV600E) under the control of a doxycycline-inducible promoter, human PTC-derived cell lines and human PTC. We demonstrated that MAPK pathway activation was correlated with induction of DUSP5 and DUSP6. These phosphatases are involved in a negative feedback loop that contributes to a tight regulation of phospho-ERK levels. DUSP5 and DUSP6 mRNA are overexpressed in human PTCs, especially in B-RAF mutated tumors suggesting a higher MAPK signaling output in these agressive PTCs. Silencing of DUSP5 and/or DUSP6 by small interfering RNA does not affect proliferation of human B-RAFV600E thyroid carcinoma-derived cell lines, suggesting the lack of tumor suppressor gene role. Compensatory changes in expression of DUSPs when a specific one is inactivated may explain this lack of effect. On the opposite, a DUSP6 pharmacological inhibitor induced a concentration dependent decrease in proliferation of human B-RAFV600E cells, suggesting « off-target » effect of this inhibitor. In a second part, we analysed the regulation of DUSP5 expression, which is a target of the MAPK pathway activation. We demonstrated, using pharmacological inhibitors, that DUSP5 is an early response gene, regulated mostly by the MAPK pathway, at the transcriptional level. Two contiguous CArG boxes that bind serum response factor (SRF) were found in a 1Kb promoter region, as well as several E twenty-six transcription factor family binding sites (EBS). These sites potentially bind Elk-1, a transcription factor activated by ERK1/2. Using wild type or mutated DUSP5 promoter reporters, we demonstrated that SRF plays a crucial role in serum induction of DUSP5 promoter activity, the proximal CArG box being important for SRF binding in vitro and in living cells. Moreover Elk-1 was bound in vitro to a promoter region containing the proximal CArG box and a putative EBS. Its specific binding to SRF was necessary to elicit promoter response to dominant positive Elk-VP16 and to enhance the response to serum stimulation. Altogether our results suggest that the MAPK pathway is more active in B-RAFV600E PTC than in PTC with other genetic alteration and could explain their clinical agressivity. DUSP5 and DUSP6, as well as phosphorylated MEK, are markers of activation of the MAPK pathway. Neither phosphatase has tumor suppressor properties in our thyroid cancer cell models. Our results suggest redundancy and functional compensation among DUSPs. 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