L'arrivée des technologies de séquençage d’ADN à haut-débit a représenté une révolution dans le domaine de la génomique personnalisée, en raison de leur résolution et leur faible coût. Toutefois, ces nouvelles technologies présentent un taux d’erreur élevé, qui varie entre 0,1% et 1% pour les séquenceurs de seconde génération. Cette valeur est problématique dans le cadre de la recherche de variants de faible ratio allélique, comme ce qui est observé dans le cas des tumeurs hétérogènes. En effet, un tel taux d’erreur peut mener à des milliers de faux positifs. Chaque région de l’ADN étudié doit donc être séquencée plusieurs fois, et les variants sont alors filtrés en fonction de critères basés sur leur profondeur. Malgré ces filtres, le nombre d’artefacts reste important, montrant la limite des approches conventionnelles et indiquant que certains artefacts de séquençage ne sont pas aléatoires.Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé un algorithme exact de recherche des motifs d’ADN dégénérés sur-représentés en amont des erreurs de séquençage non aléatoires et donc potentiellement liés à leur apparition. Cet algorithme a été mis en oeuvre dans un logiciel appelé DiNAMO, qui a été testé sur des données de séquençage issues des technologies IonTorrent et Illumina.Les résultats expérimentaux ont mis en évidence plusieurs motifs, spécifiques à chacune de ces deux technologies. Nous avons ensuite montré que la prise en compte de ces motifs dans l’analyse, réduisait considérablement le taux de faux positifs. DiNAMO peut donc être utilisé en aval de chaque analyse, comme un filtre supplémentaire permettant d’améliorer l’identification des variants, en particulier des variants à faible ratio allélique. / The advent of Next Generation DNA Sequencing technologies has revolutionized the field of personalized genomics through their resolution and low cost. However, these new technologies are associated with a relatively high error rate, which varies between 0.1% and 1% for second-generation sequencers. This value is problematic when searching for low allelic ratio variants, as observed in the case of heterogeneous tumors. Indeed, such error rate can lead to thousands of false positives. Each region of the studied DNA must therefore be sequenced several times, and the variants are then filtered according to criteria based on their depth. Despite these filters, the number of errors remains significant, showing the limit of conventional approaches and indicating that some sequencing errors are not random.In the context of this thesis, we have developed an exact algorithm for over-represented degenerate DNA motifs discovery on the upstream of non-random sequencing errors and thus potentially linked to their appearance. This algorithm was implemented in a software called DiNAMO, which was tested on sequencing data from IonTorrent and Illumina technologies.The experimental results revealed several motifs, specific to each of these two technologies. We then showed that taking these motifs into account in the analysis reduced significantly the false-positive rate. DiNAMO can therefore be used downstream of each analysis, as an additional filter to improve the identification of variants, especially, variants with low allelic ratio.

Les macrophages sont des cellules immunitaires innées présentes dans chaque organe. Ils sont des cibles thérapeutiques dans de nombreuses maladies, dont le cancer. En dépit de travaux récents sur l'origine des macrophages, les mécanismes régulant leur différenciation sont mal définis. L'expression de Jun, membre de la famille AP-1, augmente pendant la différenciation des macrophages, mais son rôle dans ce processus n'est pas connu.Au cours de mon doctorat, nous avons caractérisé le rôle de Jun dans le développement et l'homéostasie des macrophages, dans un modèle de souris avec délétion conditionnelle de Jun dans la lignée myéloïde (JunΔCsf1r). Nous montrons que Jun contrôle la différenciation, induite par CSF1, des monocytes en macrophages. In vivo, Jun régule l'accumulation de macrophages dérivés de monocytes dans les poumons et intestins. Les macrophages associés aux tumeurs (TAMs) jouent un rôle crucial dans la progression des cancers. L’absence de Jun freine la croissance d’un mélanome et la différenciation, induite par CSF1, des TAMs dérivés de monocytes qui participent à l’angiogénèse tumorale. Cependant, lors d'une inflammation aiguë, Jun n’affecte pas le recrutement de macrophages inflammatoires.En conclusion, nos résultats identifient Jun comme un régulateur central de la différenciation des macrophages. Dans un modèle de mélanome, les macrophages Jun-dépendants exercent des fonctions pro-tumorales. Le fait que Jun soit un régulateur sélectif du développement des macrophages dépendants de CSF-1 permettra de définir de nouvelles approches ciblant sélectivement la différenciation des macrophages, sans altérer les réponses immunitaires dépendantes des monocytes. / Macrophages are immune cells present in every organ. Given their variety of functions, macrophages are therapeutic targets in many diseases including cancer. Despite the research efforts to characterise their origins, the molecular mechanisms regulating macrophage differentiation are still poorly defined. Expression of the AP-1 factor, Jun, increases during differentiation, but its role in macrophage development is not known.During my PhD, we characterised how Jun affects macrophage development and homeostasis. We developed a conditional mouse model in which Jun is deficient in the myeloid lineage (JunΔCsf1r). We showed that Jun controls CSF1-mediated monocyte to macrophage differentiation, proliferation and survival. In vivo, Jun loss limits macrophage accumulation in lungs and intestine. Tumour-associated macrophages (TAMs) play critical roles in cancer progression. We observed that Jun deficiency dampens melanoma growth and the differentiation of CSF1-dependent monocyte-derived TAMs. We further showed that Jun-dependent TAMs mediate vessel normalisation in melanoma. During inflammation, Jun was dispensable for the recruitment of monocyte-derived inflammatory macrophages.Altogether, our results identify Jun as a master regulator of macrophage differentiation, without altering monocyte effector functions. In a melanoma model, we showed that Jun-dependent TAMs play tumour-promoting roles. Therefore, Jun is a selective regulator of CSF-1-dependent macrophage development, which is redundant during inflammation; this observation should help to define novel approaches to selectively target macrophage differentiation, without altering monocyte-dependent immune responses.

L'apparition d’un développement cancérigène est souvent caractéristique des tumeurs de la région de la tête et du cou. En raison des altérations prémalignes et malignes fréquentes, il n'est souvent pas possible de supprimer complètement la tumeur par chirurgie.Il en résulte un risque élevé de récidive tumorale. Par conséquent, cette recherche de doctorat vise à développer des nanoparticules photocatalytiques (NPs) qui seront utilisées localement en complément de la thérapie tumorale traditionnelle. Ces NPs, une fois absorbées par les cellules tumorales induiront la mort des cellules photocatalytiques par activation de lumière UV. Des NPs de TiO2 ayant des propriétés photocatalytiques et une taille moyenne inférieure à 20 nm étaient donc synthétisées. La biocompatibilité des NPs, leur absorption dans les cellules et un ciblage tumoral efficace devraient être garantis par une modification de surface des particules avec des molécules organiques dendritiques permettant un contrôle précis de la charge de surface des particules ainsi que la possibilité de couplage avec des anticorps. Un autre objectif était la combinaison de propriétés thérapeutiques et diagnostiques dans le système de NPs par exemple réalisé par incorporation d'agent luminescent. Cette recherche était menée à l'Université de Bordeaux (synthèse des molécules organiques pour la fonctionnalisation des particules) en coopération avec l'Institut Fraunhofer de recherche en silicate ISC à Würzburg, Allemagne (synthèse des nanoparticules). / The occurrence of field cancerization is characteristic for tumours of the head and neck region. Due to these widespread premalignant and malignant alterations, it is frequently not possible to entirely remove the tumour by surgery. This results in a high risk of tumour recurrence. Therefore, this PhD research aimed to develop photocatalytic nanoparticles (NPs) as completion of the traditional tumour therapy. These NPs are supposed to be incorporated by tumour cells and to induce photocatalytic cell death by UV light activation. TiO2 with convincing photocatalytic properties and an average size smaller than 20 nm should therefore be synthesized. NP biocompatibility, their uptake into cells and an efficient tumour targeting should be guaranteed by surface modification of the particles with dendritic organic molecules that allow a precise control of the surface charge of the particles as well as antibody coupling.A further objective was the combination of therapeutic and diagnostic properties within the NPsystem realized for example via introduction of a luminescent dye. This research was carried out at the University of Bordeaux (synthesis of organic molecules for particle functionalization) in cooperation with the Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC in Würzburg, Germany (nanoparticle synthesis).

Le cortex surrénalien produit des hormones stéroïdes, principalement le cortisol, l’aldostérone et des androgènes. Le cortex surrénalien peut être le siège de tumeurs –adénomes ou cancers-, hyperplasies et dysplasies. Ces lésions sont dans leur grande majorité bénignes. Elles peuvent être associés à une hypersécrétion d’hormone stéroïde, le plus souvent de cortisol (syndrome de Cushing) ou d’aldostérone. Il existe aussi des tumeurs non sécrétantes. Si des classifications moléculaires ont été établies pour les carcinomes, à ce jour il n’existe pas de classification pangénomique des tumeurs bénignes corticosurrénaliennes, qui pourrait renseigner sur les mécanismes de sécrétion autonome et de prolifération de ces lésions. Enfin le déterminisme génétique des dysplasies et hyperplasies n’est que partiellement connu. Au cours de ma thèse, j’ai pu analyser un jeu de données « omics » complet des lésions bénignes corticosurrénaliennes pour plus d’une centaine d’échantillons, incluant du séquençage haut-débit (exome/ciblé pour les mutations, RNA-seq pour l’analyse des microARNs), des puces transcriptome et méthylome, et des puces SNP pour la recherche d’altérations chromosomiques. J’ai pu identifier une classification moléculaire pangénomique relativement convergente entre les différentes « omics », qui concorde avec les types tumoraux et sécrétoires, mais identifie également des sous-groupes nouveaux au sein de ces lésions. Il ressort notamment que les mutations dans ces lésions sont des déterminants essentiels de la classification moléculaire. Ainsi sont regroupées les lésions selon la voie de signalisation ou le gène altéré, notamment la voie PKA/AMPc pour les lésions produisant du cortisol, la voie Wnt/beta-caténine pour les adénomes ne sécrétant pas ou peu de cortisol, et ARMC5 pour un sous-groupe d’hyperplasies macronodulaires. Ces groupes très distincts contiennent également des lésions sans mutation identifiée, avec vraisemblablement des mécanismes alternatifs d’altération de ces voies de signalisation. Dans le groupe des hyperplasies macronodulaires mutées ARMC5, la comparaison avec l’ensemble des autres lésions bénignes fait ressortir une signature d’expression ovarienne forte, marquée par l’expression de FOXL2 et de ses cibles CYP19A1 et PTHLH. Cette marque de différentiation spécifiquement gonadique au sein de la surrénale fait discuter une anomalie de développement. Cette analyse génomique intégrée identifie également des altérations épigénétiques de la stéroïdogenèse. Notamment les tumeurs sécrétant beaucoup de cortisol sont globalement hyperméthylées dans leurs îlots CpG. Par ailleurs l’hyperméthylation de CYP21A2 est vraisemblablement un mécanisme de déficits en 21-hydroxylase intratumoral. Des signatures de miRNA semblent également avoir un impact sur la stéroïdogenèse. Au cours de ma thèse j’ai également analysé l’exome des hyperplasies macronodulaires non mutées ARMC5. Je n’ai pas identifié de nouvelle mutation somatique récurrente. Au niveau de l’exome germinal, j’ai identifié plusieurs gènes candidats récurrents, qui ouvrent la voie à des analyses génétiques (extension de cohorte) et de biologie cellulaire complémentaires. Ce travail est la première caractérisation génomique d’envergure des lésions bénignes de la corticosurrénale. Même si tous les mécanismes ne sont pas élucidés dans le détail, ces données représentent une ressource importante pour orienter les recherches à venir dans la tumorigenèse surrénalienne bénigne et la stéroïdogenèse. / The adrenal cortex produces steroid hormones, mainly cortisol, aldosterone and androgens. The adrenal cortex can be the site of tumors - adenomas or cancers -, hyperplasias and dysplasias. These lesions are in their great majority benign. They may be associated with hypersecretion of steroid hormone, most commonly cortisol (Cushing's syndrome) or aldosterone. There are also non-secreting tumors. Although molecular classifications have been established for carcinomas, to date there is no genome-wide classification of benign adrenocortical tumors, which could provide information on the mechanisms of autonomic secretion and proliferation of these lesions. Finally, the genetic determinism of dysplasia and hyperplasia is only partially known. During my thesis, I analyzed a complete "omics" dataset of benign adrenocortical lesions for more than a hundred samples, including high-throughput sequencing (exome / targeted for mutations, RNA-seq for microRNA analysis), transcriptome and methylome microarrays, and SNP microarrays for chromosomal alterations. I was able to identify a relatively convergent genome-wide molecular classification between the different "omics", which is consistent with the tumor and secretory types, but also identifies new subgroups within these lesions. In particular, it appears that mutations in these lesions are essential determinants of molecular classification. Thus, the lesions are grouped according to the signaling pathway or the altered gene, in particular the PKA / cAMP pathway for lesions producing cortisol, the Wnt / beta-catenin pathway for adenomas that do not secrete little or no cortisol, and ARMC5 for a subgroup of macronodular hyperplasia. These very distinct groups also contain lesions with no identified mutation, presumably with alternative mechanisms of alteration of these signaling pathways. In the group of ARMC5 mutated macronodular hyperplasia, the comparison with all other benign lesions shows a strong ovarian expression signature, marked by the expression of FOXL2 and its targets CYP19A1 and PTHLH. This mark of specifically gonadal differentiation in the adrenal gland causes a development anomaly to be discussed. This integrated genomic analysis also identifies epigenetic alterations of steroidogenesis. In particular, tumors secreting a lot of cortisol are globally hypermethylated in their CpG islands. In addition, hypermethylation of CYP21A2 is probably a mechanism of intratumoral 21-hydroxylase deficiency. MiRNA signatures also appear to have an impact on steroidogenesis. During my thesis I also analyzed the exome of unmutated macronodular hyperplasia ARMC5. I did not identify a new recurrent somatic mutation. At the level of the germinal exome, I identified several recurrent candidate genes, which open the way for complementary genetic analyzes (cohort extension) and cell biology. This work is the first major genomic characterization of benign lesions of the adrenal cortex. Although not all mechanisms are fully elucidated, these data represent an important resource for guiding future research into benign adrenal tumorigenesis and steroidogenesis.

Le cancer de la vessie représente la deuxième cause de cancer de l'appareil urinaire. Ses tumeurs se caractérisent par des taux de récidives très élevés dont l'une des causes est la réimplantation de cellules tumorales après la résection transuréthrale. La thérapie photodynamique (PDT) est basée sur l'action d'un photosensibilisateur qui en présence de la lumière et de l'oxygène induit la synthèse d'espèces réactives de l'oxygène, toxiques pour les cellules. <br />Nous avons développé cette modalité d'une part pour le traitement des tumeurs urothéliales non invasives de la vessie et d'autre part pour prévenir les récidives de ce type de cancer. Les études ont été réalisées en préclinique sur des rates Fischer 344 implantées par des tumeurs vésicales orthotopiques et syngéniques. Le traitement photodynamique a été développé en utilisant l'Hexvix® précurseur de protoporphyrine IX (PpIX). <br />Dans une première partie, les paramètres biologiques liés à la PpIX et qui régissent l'efficacité du traitement photodynamique des tumeurs vésicales ont été déterminés en fonction de deux concentrations d'Hexvix® (8 et 16 mM) induisant des effets photodynamiques diamétralement opposés. <br />Nous avons montré que l'efficacité du traitement obtenue pour 8 mM d'Hexvix® était liée à la localisation mitochondriale du photosensibilisateur induisant des dommages pro-apoptotiques après PDT. <br />Dans une deuxième partie, nous avons étudié la possibilité de réduire les récidives des tumeurs vésicales en utilisant la PDT suite à la résection transuréthrale dirigée par fluorescence. Un modèle préclinique chez le rat mimant la situation post résection transuréthrale a été mis au point. Nous avons montré que les cellules tumorales étant chargées de PpIX, la PDT entraîne leur destruction et donc une diminution significative du pourcentage de l'implantation tumorale. <br />La PDT utilisant Hexvix®/PpIX est une modalité de traitement alternative intéressante pour le traitement des tumeurs vésicales non musculo-invasives et pour la prévention de ses récidives.

6000 nouveaux cas de tumeurs du système nerveux sont dépistés chaque année en France et leur pronostique reste incertaine. Nos travaux visent à éclaircir la réponse moléculaire et cellulaire de cette pathologie suite aux traitements radio-chimiothérapiques. Une nouvelle voie de réparation des cassures double-brin de l'ADN dépendant de la protéine MRE11 mais indépendante de la phosphorylation de H2AX a été mise en évidence. Les caractéristiques radiobiologiques des 3 modèles de gliomes de rongeurs et de 7 modèles de gliomes humaines ont été analysées. Des dysfonctionnements de la protéine BRCA1 en réponse aux radiations ou au cisplatine ont été observés dans la majorité de ces modèles testés, soulevant la question du rôle de cette protéine dans les traitements anti-gliomes ainsi que dans la gliomagenèse. Nous avons étudié l'effet de quelques drogues inhibitrices de protéine kinases sur la qualité de réparation par la recombinaison ou par la suture. Le défaut de réparation résulte du blocus de voies de signalisation causé par ces traitements ciblés. Les caractéristiques radiobiologiques d'un syndrome génétique associé aux tumeurs du système nerveux périphérique et central, la neurofibromatose de type 1 (NF1), ont été analysées. La NF1 a montré une radiosensibilité modérée, associée à une faible déficience de réparation de l'ADN par suture mais une forte activité de MRE11.

Les cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS) sont le 5ème cancer le plus commun dans le monde et représentent 780'000 cas nouveaux par an. Malgré des recherches de nouveaux protocoles thérapeutiques la survie à 5 ans des patients n'a pas été significativement améliorée lors des trois dernières décennies. L'utilisation de marqueurs pronostiques individuels est insuffisante à ce jour et les grade histopronostique de la tumeur (TNM, index de différenciation) est à ce jour le seul indicateur pronostique avancé. De manière à générer une collection aussi exhaustive que possible de gènes différentiellement exprimés dans les tumeurs VADS, nous avons analysé le transcriptome de tumeurs hypopharyngées de stade précoce et de stade plus avancé, présentant ou non une propension à la métastase. Nous avons comparé l'expression des gènes pour les tissus tumoraux ainsi que les tissus normaux issus du même patient. La technique du Differential Display (DD), entreprise à grande échelle (56 amorces arbitraires) nous a permis d'isoler une collection de 1'200 gènes potentiellement différentiellement exprimés dans les tumeurs. Un sous-groupe de 70 gènes a été mise en évidence comme différentiellement exprimé avec une sonde complexe (Lemaire et al., 2003). L'étude de la valeur pronostique de l'ensemble de notre collection DD est en cours sur une cinquantaine de patients. La technique du DD a été utilisée de manière à isoler des gènes indépendamment de leur niveau absolu d'expression, afin d'isoler des gènes inconnus ou des gènes-clés, régulateurs exprimés à faible niveau. La technique des puces à ADN Affymetrix (Cromer et al., 2003) a été utilisée de manière à effectuer un criblage supplémentaire essentiellement orienté sur le criblage des gènes connus, pouvant posséder une valeur pronostique. ExonHit Therapeutics SA a mis en oeuvre la technique brevetée DATAS de façon à isoler les transcrits de l'épissage alternatif exprimés dans les tumeurs de différents types tumoraux. La caractérisation de l'expression de 4 gènes favoris (1 sous exprimé et 3 surexprimés dans les tumeurs) a été entreprise par diverses techniques (Virtual Northern blot, Northern blot, PCR, immunocytochimie, hybridation in situ et immunohistochimie). Les séquences codantes de ces gènes ont été clonées dans des vecteurs d'expression pour une caractérisation fonctionnelle par transfection en orientation sens et antisens avec les techniques de FACS, des tests de clonogénicité, et de Western blot. L'étude de ces gènes est poursuivie dans le but d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.

L'objectif de cette thèse était de développer des techniques de mesure de l'oxygénation cérébrale par IRM dans le contexte de l'angiogénèse tumorale. Nous avons mis en place une méthode de mesure de l'oxygénation tissulaire a partir de l'IRM du fluor-19. La réalisation d'une antenne RMN et une étude sur fantôme ont permis de calibrer la relation pO2/R1 pour la molécule d'héxafluorobenzène. Après injection intracérébrale du produit, des analyses de la pO2 dans des cerveaux de rats sains ont montré que les mesures étaient précises et variaient avec l'inspiration de différents gaz. Nous avons également développé une nouvelle méthode de mesure de l'oxygénation sanguine basée sur la quantification de l'effet BOLD. Un modèle mathématique et la combinaison de techniques de mesure du volume sanguin, du T2, T2* et de B0 ont permis d'obtenir des mesures quantitatives de la SO2. Ce protocole a été corrélé, sur cerveaux de rat sains, à des analyses de gaz du sang sous différentes conditions respiratoires. Des études sur des tumeurs cérébrales et pendant des traitements anti-cancéreux ont permis de comparer nos estimations de la SO2 a d'autres paramètres vasculaires comme le volume sanguin, l'index de taille des vaisseaux ou la perméabilité. Nous avons également confronté notre approche a l'histologie du pimonidazole, un marqueur de l'hypoxie. Enfin, nous avons développé des simulations informatiques pour estimer la précision des mesures IRM basées sur des modèles mathématiques. La combinaison de deux approches numériques récentes a permis d'intégrer a nos simulations des données réalistes de microvascularisation acquises par microscopie intravitale. Les résultats suggèrent que la modélisation des vaisseaux sanguins par des cylindres droits est justifiée, mais que la densité ou l'orientation des vaisseaux sanguins pourraient être sources d'une surestimation du volume sanguin par RMN.

Le sujet principal de cette thèse est la segmentation 3D de tumeurs du cerveau et de leurs différentes composantes (oedème et nécrose), ainsi que de structures internes du cerveau en IRM. Pour la segmentation de tumeurs nous proposons un cadre général qui est une combinaison des paradigmes fondés sur les régions et les contours. Dans ce cadre, nous segmentons d'abord le cerveau en utilisant une méthode adaptée aux cas pathologiques et extrayons des informations globales sur la tumeur par analyse de symétrie. La deuxième étape segmente la tumeur et ses composantes. Pour cela, nous proposons une méthode nouvelle et originale qui combine l'information de régions et de contours en deux phases. Pour la première, l'initialisation, nous présentons deux nouvelles méthodes. La première est une nouvelle méthode de classification floue qui exploite à la fois l'information des voxels et leurs voisinages (inspirés des champs Markov (MRF)), l'appartenance et la typicalité. La seconde se fonde sur l'analyse de la symétrie. La segmentation initiale de la tumeur est raffinée dans la deuxième phase par un modèle déformable contraint par des relations spatiales. Les relations spatiales sont obtenues en utilisant la segmentation initiale et les tissus environnant la tumeur. La méthode proposée peut être employée pour une grande classe de tumeurs dans n'importe quelle modalité en IRM. Pour segmenter une tumeur et ses composantes automatiquement, le cadre proposé a besoin seulement d'une image CE-T1w (con- trast enhanced T1-weighted) et d'une image FLAIR. Dans le cas d'une image CE-T1w seulement, l'interaction de l'utilisateur peut être nécessaire. Nous avons évalué cette méthode sur une base de données de 20 images CE-T1w et 10 images FLAIR avec différents types de tumeurs. Un autre but de cette thèse est la segmentation de structures internes du cerveau en présence d'une tumeur. Pour cela, une connaissance a priori sur l'anatomie et l'organisation spatiale des structures est fournie par une ontologie. Pour segmenter chaque structure, nous exploitons ses relations spatiales par rapport à d'autres structures, selon la connaissance a priori. Nous choisissons alors les relations spatiales qui sont valables en fonction de la tumeur segmentée. Ces relations spatiales sont alors modélisées dans un cadre flou proposé par notre groupe. Comme pour la tumeur, la procédure de segmentation de chaque structure comporte deux étapes. Dans la première étape nous recherchons la segmentation initiale de la structure dans le cerveau globalement segmenté. Le processus de recherche est fait dans la région d'intérêt fournie par la fusion des relations spatiales. Pour segmenter globalement les structures du cerveau nous employons deux méthodes. La première est la classification floue propos ée et la seconde repose sur les ensembles de niveaux multi-phases. Pour raffiner la segmentation initiale, nous employons un modèle déformable qui est contraint par les relations spatiales de la structure. Cette méthode a été également évaluée sur 10 images CE-T1w pour segmenter les ventricules, les noyaux caudés et les thalami.

L'échographie constitue aujourd'hui un des piliers de l'imagerie médicale. Appliquée en clinique depuis plus de quarante ans, elle repose sur les ultrasons, ondes mécaniques de compression à hautes fréquences, pour réaliser des images principalement morphologiques des organes. Développée plus récemment, l'élastographie permet de sonder directement les propriétés viscoélastiques des tissus et pourrait ainsi renseigner sur l'état pathologique des tissus comme le fait la palpation du médecin. L'élastographie transitoire, basée sur l'étude de la propagation des ondes de cisaillement naturelles ou artifi- cielles, permet une mesure quantitative de ces propriétés viscoélastiques. Combinant la pression de radiation ultrasonore, véritable palpation à distance, et l'échographie ultrarapide, le Supersonic Shear Imaging peut gé- nérer et suivre des ondes de cisaillement in vivo en quelques millisecondes. On peut alors, par inversion de l'équation d'onde, former des cartes d'élasticité du milieu. Nous proposons ici une nouvelle méthode de reconstruction des cartes d'élasticité, plus robuste, qui est ensuite appliquée, in vivo et en clinique, à l'imagerie des lésions du sein, à l'étude de la fibrose du foie ainsi qu'à celle des maladies neuromusculaires. Une méthode de mesure de la dispersion de l'onde de cisaillement générée est aussi proposée et testée in vivo. Elle permet de retrouver, en une seule acquisition, les propriétés viscoélastiques complètes des tissus et a été appliquée au foie et au muscle de plusieurs volontaires sains. Finalement, nous nous intéressons à l'échographie ultrarapide de la contraction du muscle, déclenchée par électrostimulation. Cette méthode, locale et transitoire, permet de retrouver les paramètres clés de la réponse musculaire et offre ainsi, couplée avec l'électromyographie, des perspectives cliniques très intéressantes pour l'étude de la physiologie du muscle ou les maladies neuromusculaires.