Malgré les avancées thérapeutiques récentes, un nombre significatif de patients décèdent de leur cancer suite au développement de métastases. Les molécules conventionnelles de chimiothérapie ont un rôle pivot à ce stade, mais leur efficacité qui est dépendante de la dose, est limitée par leur toxicité aux tissus non tumoraux, par manque de spécificité. L’enjeu est de développer des approches spécifiques qui augmentent la toxicité de ces molécules pour les tumeurs sans affecter les autres tissus. L’acide docosahexaènoïque (DHA) est capable d’augmenter la sensibilité des tumeurs à la chimiothérapie de façon spécifique sans sensibiliser les tissus non tumoraux. Ce travail de thèse présente 1) une synthèse des études existantes supportant cette hypothèse, 2) l’évaluation de la faisabilité d’une supplémentation orale en DHA au cours de la chimiothérapie chez des patientes présentant un cancer du sein métastasé, 3) l’exploration des mécanismes impliqués dans la sensibilisation spécifique des tumeurs, 4) l’effet du DHA sur la perte de poids en cours de traitement, et 5) le profil d’incorporation du DHA au niveau des tumeurs et la relation avec son taux plasmatique. / Despite great therapeutic improvements, a significant proportion of patients still die from cancer, mainly because of the development of metastases. At this stage, treatments rely heavily on conventional chemotherapy, but their efficacy, which is dose-dependent, is limited by its toxicity to non-tumor tissues, as a result of their poor selectivity. The challenge is to develop approaches aimed at increasing chemotherapy cytotoxicity to tumor tissue while not affecting non-tumor tissues. Docosahexaenoic acid (DHA), a lipid of marine origin, has the potential to selectively sensitize tumor tissue to anticancer drugs without sensitizing nontumor tissues. This manuscript reports 1) a review of existing studies supporting this hypothesis, 2) an assessement of the feasiblility of supplementing breast cancer patients with DHA during an anthracycline-based chemotherapy for metastases, 3) an exploration of the mechanisms involved in the selective sensitization of tumors by DHA, 4) the effect of DHA on weight loss related to chemotherapy, and 5) the profile of DHA incorporation into tumor tissue and the relation with its level in plasma.

Une des limitations de la thérapie photodynamique est la faible sélectivité des photosensibilisateurs (PS) pour les tissus tumoraux. La recherche de nouveaux PS plus sélectifs s’est orientée vers la synthèse de PS couplés à des motifs afins pour des récepteurs membranaires surexprimés dans certains cancers. Le récepteur à l’acide folique est surexprimé dans les carcinomes ovariens et des PS ont été conjugués à de l’acide folique. Des PS ont aussi été couplés à un peptide spécifique de neuropiline 1 surexprimé au niveau des cellules tumorales de médulloblastome. Une autre stratégie pour augmenter la sélectivité du traitement vise à produire les espèces réactives de l’oxygène spécifiquement au niveau du site tumoral. L’activité de clivage enzymatique de marqueurs biologiques surexprimés dans les zones tumorales est utilisée. Les gélatinases (MMP-2 et -9) et leur activateur MMP-14 sont connues pour jouer un rôle primordial dans l'angiogenèse tumorale et la croissance du glioblastome multiforme. Différents photodynamic molecular beacons (PMB), associant un PS et un quencher lié par un peptide substrat des gélatinases et MMP-14, ont été développés / One limitation of photodynamic therapy is the low selectivity of photosensitizers (PS) to tumour tissue. The search of new PS more selective began to focus on the synthesis of PS coupled with substrate specific of the membrane receptors overexpressed in certain cancers. The acid folic receptor is overexpressed in ovarian carcinomas and PS were conjugated with folic acid. PS were also coupled with a specific peptide of neuropilin 1 overexpressed in tumoral cells of medulloblastoma. Another strategy for increasing the selectivity of the treatment is to produce reactive oxygen species specifically at the tumor site. The activity of enzymatic cleavage of biomarkers overexpressed in tumour areas is used. The gelatinases (MMP-2 and MMP-9) and their activator MMP-14 are known to play a key role in tumour angiogenesis and the growth of glioblastoma multiform. Different photodynamic molecular beacons (PMB), composed of a photosensitizer and a quencher linked together by a peptide substrate of gelatinases or MMP-14, were designed.