Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'intégrase (IN) est une enzyme essentielle du cycle réplicatif des rétrovirus, qui catalyse l'intégration de l'ADN viral rétrotranscrit dans le génome de la cellule cible. Des données structurales, précédemment obtenues par notre équipe, ont conduit à la conception rationnelle de molécules susceptibles de bloquer l'IN sous une forme oligomérique inactive. Des tests d'intégration concertée in vitro ont permis d'étudier leur effet sur l'activité enzymatique de l'IN.Le porc est porteur d'un Gammaretrovirus endogène appelé Porcine Endogenous RetroVirus (PERV), susceptible d'être transmis à l'homme lors d'une xénotransplantation. L'étude structurale de l'IN du virus recombinant PERV-A/C a pour but de mieux comprendre son fonctionnement et de guider le développement rationnel d'inhibiteurs limitant le risque de xénozoonose. J'ai modélisé l'intasome de l'IN de PERV-A/C en complexe avec le raltégravir, un médicament utilisé comme traitement anti-VIH. J'ai ensuite mis au point des protocoles de purification permettant d'étudier le domaine carboxy-terminal (Carboxy Terminal Domain ou CTD) de l'IN de PERV-A/C isolé et en complexe avec le CTD du cofacteur cellulaire humain Brd2. L'enveloppe SAXS de ce complexe a été déterminée. En parallèle, une étude par histone array, réalisée avec le CTD seul de l'IN de PERV-A/C, a révélé un profil de spécificité pour des queues d'histones H2B et H3 portant des modifications post-traductionnelles / Integrase (IN) is an essential enzyme in retroviral replicative cycle, which catalyzes the integration of the viral DNA into the target cell genome. Structural data previously obtained by our team led to rational design of molecules likely to block IN in an inactive oligomeric form. In vitro concerted integration assays made it possible to study their effect on IN enzymatic activity. Pig has an endogenous gammaretrovirus called Porcine Endogenous RetroVirus (PERV) which can be transmitted to humans during xenotransplantation. The aim of the structural study of the recombinant virus PERV-A/C IN is to better understand its mechanism and thus guide the rational design of inhibitors limiting xenozoonosis risk. I modeled the PERV-A/C IN intasome in complex with raltegravir, a drug used for HIV treatment. Then I developed purification protocols to study the isolated and complexed PERV-A/C IN Carboxy-Terminal Domain (CTD) with the human cellular cofactor Brd2. The SAXS envelope of the complex was determined. In parallel, a histone array study, performed with the PERV-A/C IN CTD alone, revealed a specificity profile for modified H2B and H3 histone tails

"Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de Maître en droit (LL.M.)" / Des progrès considérables ont été faits dans le domaine de la xénotransplantation ces dernières années, menant à des essais cliniques controversés impliquant des enfants au Mexique. Des risques sont associés à la xénotransplantation (la transplantation à l'être humain d'organes, de tissus ou de cellules provenant de l'animal) pour le receveur mais aussi pour le public en général. L'objectif de ce mémoire consiste à évaluer l'applicabilité des lois actuelles à la xénotransplantation pour déterminer la protection offerte par cet encadrement juridique. Pour identifier les lois possiblement applicables à la xénotransplantation, nous l'avons divisée en trois périodes: avant la chirurgie, pendant la xénotransplantation et celle post-intervention. Pour chacune de ces périodes, nous avons reconnu quatre groupes de personnes susceptibles d'être touchées par la réalisation de xénotransplantations; les receveurs, leurs proches, l'équipe médicale et finalement, la population en général. Ayant à l'esprit ces paramètres, nous avons vérifié si la loi à l'étude pouvait être applicable à la xénotransplantation en considérant les définitions fournies et son champ d'application. Par exemple, nous avons examiné si le xénogreffon (cellules, tissus ou organes) pouvait se qualifier de drogue ou d'instrument médical selon la Loi sur les aliments et drogues. Une étude de droit comparé est présentée entre les lois canadiennes et celles des États-Unis, de la France et du Royaume-Uni. Nous concluons à la nécessité d'une harmonisation tant au niveau national qu'au niveau international. / Recent advances in transplantation have reached the point where it may be possible to transplant an organ, tissue or ceIl from an animal to a human. Certain potential risks, for the beneficiary and to public health are associated with this procedure, which is referred to as xenotransplantation. The purpose of this study is to evaluate the applicability of current legislation to the possible risks to public health posed by xenotransplantation. In investigating this potential of existing legislation, the xenotransplantation process was divided into three periods : before the surgery, during the xenotransplantation and finaIly, the post-intervention period. For each period, we identified which legislation could apply to the beneficiaries of the xenotransplantation, their relatives, the medical team or the public in general. Then, we verified if that legislation could be applicable to xenotransplantation by looking at the definitions and its field of application. For example, whether the xenograft (ceIls, tissus or organs) could be a drug or a medical instrument under the Canadian Food and Drug Act was considered. The legislation examined include, but are not limited to, those that usuaIly apply to clinical trials, transportation of dangerous goods, working conditions or quarantine. This analysis illustrates the variety of possible legal characterizations of the xenograft. A comparison between Canadian legislation and those of the United States, France and United Kingdom is presented. It is concluded that there is a need to harmonize regulations at both national and intemationallevels.

Des progrès considérables ont été faits dans le domaine de la xénotransplantation ces dernières années, menant à des essais cliniques controversés impliquant des enfants au Mexique. Des risques sont associés à la xénotransplantation (la transplantation à l'être humain d'organes, de tissus ou de cellules provenant de l'animal) pour le receveur mais aussi pour le public en général. L'objectif de ce mémoire consiste à évaluer l'applicabilité des lois actuelles à la xénotransplantation pour déterminer la protection offerte par cet encadrement juridique. Pour identifier les lois possiblement applicables à la xénotransplantation, nous l'avons divisée en trois périodes: avant la chirurgie, pendant la xénotransplantation et celle post-intervention. Pour chacune de ces périodes, nous avons reconnu quatre groupes de personnes susceptibles d'être touchées par la réalisation de xénotransplantations; les receveurs, leurs proches, l'équipe médicale et finalement, la population en général. Ayant à l'esprit ces paramètres, nous avons vérifié si la loi à l'étude pouvait être applicable à la xénotransplantation en considérant les définitions fournies et son champ d'application. Par exemple, nous avons examiné si le xénogreffon (cellules, tissus ou organes) pouvait se qualifier de drogue ou d'instrument médical selon la Loi sur les aliments et drogues. Une étude de droit comparé est présentée entre les lois canadiennes et celles des États-Unis, de la France et du Royaume-Uni. Nous concluons à la nécessité d'une harmonisation tant au niveau national qu'au niveau international. / Recent advances in transplantation have reached the point where it may be possible to transplant an organ, tissue or ceIl from an animal to a human. Certain potential risks, for the beneficiary and to public health are associated with this procedure, which is referred to as xenotransplantation. The purpose of this study is to evaluate the applicability of current legislation to the possible risks to public health posed by xenotransplantation. In investigating this potential of existing legislation, the xenotransplantation process was divided into three periods : before the surgery, during the xenotransplantation and finaIly, the post-intervention period. For each period, we identified which legislation could apply to the beneficiaries of the xenotransplantation, their relatives, the medical team or the public in general. Then, we verified if that legislation could be applicable to xenotransplantation by looking at the definitions and its field of application. For example, whether the xenograft (ceIls, tissus or organs) could be a drug or a medical instrument under the Canadian Food and Drug Act was considered. The legislation examined include, but are not limited to, those that usuaIly apply to clinical trials, transportation of dangerous goods, working conditions or quarantine. This analysis illustrates the variety of possible legal characterizations of the xenograft. A comparison between Canadian legislation and those of the United States, France and United Kingdom is presented. It is concluded that there is a need to harmonize regulations at both national and intemationallevels. / "Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de Maître en droit (LL.M.)"

La xénotransplantation, soit la transplantation de cellules, de tissus ou d'organes d'origine animale chez l'homme, est envisagée comme solution à la pénurie d'organes. Toutefois, cette technologie pourrait être à l'origine de nouvelles maladies. D'où la nécessité d'avoir des mesures visant tant la santé des animaux fournisseurs que la qualité et la sécurité des xénogreffons pour minimiser les risques de transmission de maladies de l'animal à l'homme, appelées xénozoonoses. L'objet de ce mémoire est de vérifier si les normes existantes au Canada et au Québec sont appropriées pour assurer la sécurité des receveurs et de la population. Nous avons d'abord examiné les normes susceptibles de s'appliquer à la surveillance et au contrôle de la santé des animaux fournisseurs. Ne visant que les maladies connues, elles ne répondent pas aux spécificités de la xénotransplantation. Quant aux xénogreffons, leur qualification pose problème: drogues ou instruments. Cette incertitude pourrait affecter l'uniformité des décisions relatives à leur qualité et à leur sécurité. Nous avons aussi étudié la Proposition d'une Norme canadienne pour la xénotransplantation. Cette dernière pourrait certes pallier la situation d'inadéquation de l'encadrement normatif existant au Canada. Une comparaison de cette norme canadienne avec les recommandations de l'OMS et les mesures en place aux ÉtatsUnis nous permet de suggérer comment la bonifier. Il ressort de notre étude que l'encadrement normatif canadien visant la sécurité des xénogreffons demeure à bâtir. Un élément essentiel à considérer dans son élaboration est la nécessité d'instaurer des systèmes de contrôle adéquats et compatibles à l'échelle planétaire. / Xenotransplantation that is, the transplantation of non-human animal cells, tissues and organs into humans, is considered a solution to the organ shortage problem. However, this technology could be the source of new diseases; therefore, it is necessary to have measures aimed at assuring the health of animal donors as well as the quality and safety of the xenografts in order to minimize the risks of disease transmission from animal to human, called xenozoonosis. The subject of this master's thesis is to verify if the standards that exist in Canada and in Quebec are appropriate to assure the safety of the recipients and the population. In the first place, we have examined the standards that could apply to the surveillance and control of the health of animal donors. These standards that apply to known diseases do not meet the specificities of xenotransplantation. As for the xenografts, their qualification is problematic: drugs or medical devices? This possibility of a double status could affect the uniformity of the decisions relative to their quality and safety. We have also studied the Proposed Canadian Standard for Xenotransplantation. The latter may resolve the unsuitability of normative standards that exists in Canada. A comparison of such a Canadian standard with the WHO recommendations and the measures in place in the United States allows us to recommend on how to improve it. Our study reveals that a Canadian normative standard that focuses on the security of the xenografts is still to be implemented. An essential element to be considered in its development, is the need to establish a worldwide compatible and suitable control system.

La xénotransplantation, soit la transplantation de cellules, de tissus ou d'organes d'origine animale chez l'homme, est envisagée comme solution à la pénurie d'organes. Toutefois, cette technologie pourrait être à l'origine de nouvelles maladies. D'où la nécessité d'avoir des mesures visant tant la santé des animaux fournisseurs que la qualité et la sécurité des xénogreffons pour minimiser les risques de transmission de maladies de l'animal à l'homme, appelées xénozoonoses. L'objet de ce mémoire est de vérifier si les normes existantes au Canada et au Québec sont appropriées pour assurer la sécurité des receveurs et de la population. Nous avons d'abord examiné les normes susceptibles de s'appliquer à la surveillance et au contrôle de la santé des animaux fournisseurs. Ne visant que les maladies connues, elles ne répondent pas aux spécificités de la xénotransplantation. Quant aux xénogreffons, leur qualification pose problème: drogues ou instruments. Cette incertitude pourrait affecter l'uniformité des décisions relatives à leur qualité et à leur sécurité. Nous avons aussi étudié la Proposition d'une Norme canadienne pour la xénotransplantation. Cette dernière pourrait certes pallier la situation d'inadéquation de l'encadrement normatif existant au Canada. Une comparaison de cette norme canadienne avec les recommandations de l'OMS et les mesures en place aux ÉtatsUnis nous permet de suggérer comment la bonifier. Il ressort de notre étude que l'encadrement normatif canadien visant la sécurité des xénogreffons demeure à bâtir. Un élément essentiel à considérer dans son élaboration est la nécessité d'instaurer des systèmes de contrôle adéquats et compatibles à l'échelle planétaire. / Xenotransplantation that is, the transplantation of non-human animal cells, tissues and organs into humans, is considered a solution to the organ shortage problem. However, this technology could be the source of new diseases; therefore, it is necessary to have measures aimed at assuring the health of animal donors as well as the quality and safety of the xenografts in order to minimize the risks of disease transmission from animal to human, called xenozoonosis. The subject of this master's thesis is to verify if the standards that exist in Canada and in Quebec are appropriate to assure the safety of the recipients and the population. In the first place, we have examined the standards that could apply to the surveillance and control of the health of animal donors. These standards that apply to known diseases do not meet the specificities of xenotransplantation. As for the xenografts, their qualification is problematic: drugs or medical devices? This possibility of a double status could affect the uniformity of the decisions relative to their quality and safety. We have also studied the Proposed Canadian Standard for Xenotransplantation. The latter may resolve the unsuitability of normative standards that exists in Canada. A comparison of such a Canadian standard with the WHO recommendations and the measures in place in the United States allows us to recommend on how to improve it. Our study reveals that a Canadian normative standard that focuses on the security of the xenografts is still to be implemented. An essential element to be considered in its development, is the need to establish a worldwide compatible and suitable control system.