It is estimated that four in five women will give birth while one in eight women will be diagnosed with breast cancer at some point in her lifetime. It is also known that pregnancy at a young age is associated with a marked decrease in the risk of breast cancer and that this protection is different according to breast cancer subtypes. This thesis explores the impact of reproductive history on breast cancer biology and provides the molecular characterization of breast cancer diagnosed during pregnancy. The last part investigates the effect of RANKL inhibition on the biology of breast cancer in young women. In the first study, we investigated the impact of parity and age at first pregnancy on the clinicopathological features, the genomic and transcriptomic landscape, and the immune microenvironment of 313 breast cancers. For the first time, we highlighted a link between reproductive history and the genomic landscape of subsequent breast cancer. We demonstrated that, independently of clinicopathological features, age at first birth is associated with specific genomic alterations that could explain the differences in risk reduction associated with pregnancy according to breast cancer subtypes. This study represents a first step toward the recognition that reproductive factors matter in order to fully understand breast cancer biology and advocates that reproductive history should be routinely collected in future studies addressing the biology of breast cancer but also of other female cancers. The second study is focused on the molecular characterization of breast cancer diagnosed during pregnancy (BCP). We conducted a comparative analysis of a unique cohort of BCP patients and non-pregnant control patients by integrating gene expression, copy number alterations, and whole-genome sequencing data. We showed that BCP has unique molecular characteristics including an enrichment of non-silent mutations, a higher frequency of mutations in mucin gene family and an enrichment of mismatch repair deficiency mutational signature. This provides important insights into the biology of BCP and suggests that these features may be implicated in promoting tumor progression during pregnancy. In addition, it provides an unprecedented resource for further understanding of the biology of breast cancer in young women and how pregnancy could modulate tumor biology. In a previous study, the laboratory had reported up-regulation of RANKL in young and pregnant breast cancer patients. Therefore, in the last chapter, we investigated the biological effect of denosumab, a RANKL inhibitor, in a preoperative study including 27 young primary breast cancer patients. We demonstrated evidence that denosumab induces modulation of the tumor immune microenvironment with an increased level of tumor-infiltrating lymphocytes. This effect was likely due to upregulation of inflammatory cytokines and depletion of immunosuppressive regulatory T cells within the tumor microenvironment. These findings suggest a role for denosumab in reshaping the tumor immune microenvironment of breast cancer and that its use in combination could improve immunotherapy efficacy. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’objectif principal de cette recherche vise à une meilleure compréhension des mécanismes de structuration des organisations en réseau, plus particulièrement des réseaux inter-organisationnels et tout spécialement l’exemple des réseaux spécialisés en cancérologie. Notre recherche, de type exploratoire, se voit caractérisée par un positionnement de chercheur en situation professionnelle, ainsi que par une construction autour de publications dans des revues à comité de lecture, conduisant à ce format particulier de thèse, dont les chapitres sont constitués par des articles publiés. Une première partie vise à une meilleure compréhension descriptive et ontologique des réseaux de santé. Nous nous sommes interrogés dans un premier temps sur la nature des réseaux de santé ainsi que sur leurs enjeux, puis avons analysé ensuite les mécanismes de structuration réticulaire à partir de l’exemple de la cancérologie, avant d’étudier les impacts des évolutions réglementaires sur le développement de ces réseaux. Dans un second temps, un enjeu plus explicatif et prédictif et nous a conduit à postuler du caractère labile des réseaux sanitaires et suggérer dans ce cadre une grille de lecture de leur développement au travers d’une approche ontologique. Nous proposons ainsi un cycle de vie réticulaire que nous segmentons en cinq phases successives de préhistoire, création, développement, maturité, et enfin déclin. Cette conclusion suggère une approche contingente du pilotage en fonction de ces différentes séquences et serait alors transposable à d’autres organisations en réseau. / The main objective of this research is a better understanding of the mechanisms of structuration of the networks organizations, and particularly the inter-organizational networks, especially throughout the exemple of the networks specialized in cancerology. Our research, of exploratory type, is characterized with a position of searcher in a professional situation, and also with a construction around publications in revues with a selection comitee, which lead to this particular format of these, in which chapters are constituted of publications. A first part of this these aims to a better descriptive and ontological understanding of health networks. First of all, we studied the question of the nature of health networks and their stakes, then we analyzed the mechanisms of reticular structuration throughout the case of cancerology, before studying the impacts of statutory evolutions on the development of these networks. In a second time, an explanatory and predictive objective lead us to postulate a labile characterization of the sanitary networks and suggest in this environment a way of reading their development throughout an ontological approach. So we propose a reticular life cycle which we structure in five successive phases : prehistory, creation,development, maturity and, finally, decline. This conclusion suggests a contingent approach of piloting according to these different sequences and could be transposed to other organizations in network.

The central hypothesis supporting the present work is that the effectiveness of radiation therapy for cancer is often limited due to defects in key apoptosis regulators, such as Bcl-2 family members, that contribute to cancer ability to evade apoptosis. One way to bypass this resistance to radiotherapy is to target cell death pathways, aiming to sensitize tumours to radiation and enhance the therapeutic ratio in cancer. To test this central hypothesis, we took a dual approach: one targeted apoptosis and the other targeted autophagy. / First, we focused on the apoptotic signaling. The Bcl-2 family comprises antiapoptotic members, such as Bcl-2, Mcl-1, and Bcl-XL, and proapoptotic members, such as Bax, Bak, and Bid. The Bcl-2 family controls the integrity of the outer mitochondrial membrane and is critical in determining the susceptibility of cells to apoptosis induced by the intrinsic pathway. The balance between cell survival and cell death is modulated by the ratios and interactions of antiapoptotic and proapoptotic Bcl-2 family proteins. Overexpression of Bcl-2 or Bcl-XL is observed in several cancers, including lung, colorectal, prostate, and breast cancers, and has been shown to confer resistance to various anticancer agents, including radiotherapy. In cancer cells, alterations in the amounts of these antiapoptotic Bcl-2 proteins promote cell survival, among others by contributing to their evasion from treatment-induced apoptosis. We made the observation that lung cancer cells have different radiosensitivity. On the basis of their relative response to radiotherapy, we stratified lung cancer cells into two groups (higher or lower sensitivity), and selected a representative cell line of each group for more in-depth study: A549 (resistant) and HCC2429 (sensitive). We found that the expression levels of Bcl-XL expression, which is antiapoptotic, was dramatically higher in A549, whereas almost not detected in HCC2429. We then hypothesized that AT-101, a pan-Bcl-2 inhibitor, had the potential to radiosensitize lung cancer by restoring radiation-induced apoptosis. When administered alone, AT-101 resulted in increased apoptosis in a concentration-dependent manner in both groups, with enhanced activity in HCC2429 even at lower concentration. Furthermore, AT-101 promoted radiosensitivity of A549 and HCC2429 cells (p < 0.005). A549 cells required increased AT-101 dose to achieve the same level of cytotoxicity than HCC2429 cells. These investigations suggest that the Bcl-2 family members may serve as effective therapeutic targets in lung cancer. However, the potential of AT-101 as an agent that enhances the therapeutic ratio of radiotherapy varies depending on the lung cancer clone. / Next, we turned to a different approach, focusing on the inhibition of apoptosis instead of its promotion. This work hypothesis was based on previous observations looking at the role of radiation-induced apoptosis by knockdown of Bak and Bax. The radiosensitivity of breast and lung cancer in vitro was increased through autophagy, an alternate type of programmed cell death. Consistently, radiation-induced apoptosis accounts for a minor portion of cell death in irradiated solid tumors. The hypothesis of our work was that apoptosis inhibition would increase radiation-induced autophagy and tumor sensitivity to radiation. To block apoptosis, we used Z-VAD, a broad-spectrum caspase inhibitor, and examined its in vitro and in vivo effects on breast and lung cancer models. Z-VAD markedly radiosensitized breast and lung cancer cells in vitro, with a radiation dose enhancement ratio of 1.31 (P < 0.003). The enhanced tumor cytotoxicity was associated with induction of autophagy. In both breast and lung cancer mice xenograft models, the administration of Z-VAD concurrent with radiation produced a significant tumor growth delay compared with radiation alone and was well tolerated. Interestingly, Z-VAD also had a dramatic antiangiogenic effect when combined with radiation both in vitro and in vivo. Thus, Z-VAD represents an attractive anticancer therapeutic strategy. We further explored the potential of apoptosis inhibition as a way to sensitize cancer to radiation using a more selective chemical, M867, which is a reversible caspase-3 inhibitor. In an in vivo mouse hind limb lung cancer model, the administration of M867 with ionizing radiation was well tolerated, and produced a significant tumor growth delay compared with radiation alone. A dramatic decrease in tumor vasculature and tumor cell proliferation was observed with M867 despite the reduced levels of apoptosis. The radiosensitizing effect of M867 through the inhibition of caspases was validated using a caspase-3/-7 double-knockout (DKO) mouse embryonic fibroblasts (MEF) cell model. Consistent with our previous results, autophagy contributed to the mechanism of increased cell death, following inhibition of apoptosis. Finally, we investigated the mechanism by which radiation triggers autophagy in caspase-3/7-deficient cells, and found the involvement of endoplasmic reticulum (ER) stress. The ER activates a survival pathway, the unfolded protein response, which involves ER-localized transmembrane proteins such as protein kinase-like ER kinase (PERK), inositol-requiring enzyme-1, and activating transcription factor-6. In this study, we found that PERK is essential for radiation-induced autophagy and radiosensitivity in caspase-3/7 double-knockout cells. Irradiation of these cells increased expression of phosphorylated-eIF2a. Similar results were seen after administration of tunicamycin (TM), a well-known ER stress inducer. We found that the administration of TM with radiation in MCF-7 breast cancer cells, which are lacking functional caspase-3 and are relatively resistant to many anticancer agents, enhances radiation sensitivity. Our findings revealed ER stress as a novel potential mechanism of radiation-induced autophagy in caspase-3/7-deficient cells and as a potential strategy to maximize efficiency of radiation therapy in breast cancer. Our data suggested that caspase-3 has a critical role in modulating the PERK/eIF2a pathway after radiation. / Many cancers exhibit multiple deregulations in cell death pathways, allowing for the subsequent promotion of tumor cell survival, and contributing to a relatively low response rate to therapies based on the use of pro-apoptotic strategies. As we have showed, there is a potential for novel anticancer strategies to overcome resistant cancer cells with defective apoptosis machinery in order to improve overall therapeutic outcomes. Such novel approach is to drive cancer cells towards autophagy, as demonstrated by our experiments that studied the effect of radiation on the induction of autophagy in caspase-deficient models. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le cancer est un groupe de maladies génétiques opérationnellement défini par uneprolifération cellulaire incontrôlée, impliquant une défaillance del'homeostasie de l'organisme. La recherche sur le cancer vise à fournir desoutils diagnostics précis et des traitements ajustés pour chacune de cesmaladies. La technologie microarray permet la quantification de l'expression detous les produits de transcription du génome humain et constitue donc un outilpour mieux comprendre la nature polygénique du cancer. La technologiemicroarray permet à la fois de découvrir de nouvelles classes de cancers et deprédire l'issue de maladie en fonction de profils d'expression préalables. Enoutre, l'utilisation de signatures d'expression géniques en tant que marqueursreprésentatifs de certains processus physiologiques moléculaires permetl'emploi de données microarray pour tester des hypothèses biologiques.Cette dissertation a deux objectifs: (a) établir la mesure dans laquelledes marqueurs d'expression génique de la différenciation et de la proliférationcellulaire peuvent contribuer à la classification des maladies cancéreuses; et(b) d'évaluer l'étendue des signaux pronostiques dans les transcriptomescancéreux.Nous avons mis au point une méthode objective pour extraire des signatures dedifférentiation organe-spécifiques à partir de données d'expression génique.Nous avons ensuite démontré qu'une signature génique de différentiationtissu-spécifique est capable de distinguer avec précision entre des sous-typeshistologiques de difficile classification dans un modèle thyroïdien. Ceci faitpreuve du potentiel valeur clinique et diagnostique des signatures dedifférentiation dans le domaine oncologique.Nous montrons aussi qu'une fraction non négligeable des transcriptomes cancéreuxest capable de prédire l'issue des respectives maladies, à la suite d'uneanalyse systématique de 114 cohortes de profiles d'expression cancéreuxenglobant 19 types de cancers différents. Cet observation est probablement liéeà une vaste structure de corrélation parmis les profils d'expression cancéreux,partiellement expliquée par des variables techniques et biologiques. Cetteevidence met en cause l'utilisation généralisée d'associations statistiquesentre des marqueurs d'expression géniques et les issues de chaque maladie parmisplusieurs patients afin d'en déduire l'implication de mécanismes biologiquesparticuliers dans la progression du cancer. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est le cancer hématologique le plus fréquent du monde occidental et est caractérisée par une évolution clinique hétérogène :certains patients vivent plusieurs décennies sans symptôme alors que pour d'autres le besoin de traitements est rapide et voient leur survie globale raccourcie. Il est dès lors primordial de savoir à quel type d’évolution le patient sera confronté afin d’adapter au mieux le suivi de la maladie et la précocité ou non du traitement. Ces dernières années, la génétique a mis en évidence des aberrations chromosomiques et des mutations spécifiques récurrentes dans cette maladie mais le domaine de l'épigénétque est encore peu étudié.L'épigénétique étudie les processus induisant des modifications réversibles et héritables de l’ADN sans altérer la séquence en acides nucléiques. La méthylation de l'ADN, les modifications post-traductionnelles des histones, l'interférence par ARN et l'hydroxyméthylation de l'ADN sont les mécanismes qui induisent ces modifications et ont un impact sur l'expression génique. Dans ce travail, nous traitons des histones désacétylases et des gènes TET et IDH impliqués dans l'hydroxyméthylation de l'ADN.Au cours de ce travail, nous avons dressé le profil d'expression des 18 isoenzymes HDAC dans des lymphocytes B de patients atteints de LLC. Nous avons observé une surexpression globale de celles-ci par rapport à des cellules B saines. Nous avons également démontré que HDAC3, 6, SIRT2, 3 et 6 sont corrélés avec le pronostic pour la survie sans traitement ou la survie globale. Quelques isoenzymes sélectionnées par des analyses multivariées (HDAC6, 7, 10 et SIRT3, 5 et 6) ont été combinées pour générer un score HDAC qui s'est avéré être un facteur pronostic puissant divisant significativement notre cohorte (P<0,0001).L'activité enzymatique globale des HDAC fut par la suite étudiée. Elle fut très significativement corrélée avec les deux types de survie et particulièrement avec la survie sans traitement où elle s'impose comme un facteur indépendant. Les patients avec une haute activité présentent une survie globale médiane de 137 mois alors qu'elle est supérieure à 376 mois pour une faible activité (P<0,0001). De fait elle nous permet de raffiner le pronostic en mettant en évidence des sous-groupes au sein de patients catégorisés par des facteurs pronostiques classiques.Enfin, nous nous sommes penchés sur l'hydroxyméthylation de l'ADN et les gènes associés à ce phénomène (TET et IDH) qui, pour certains, voient leur expression dérégulée dans les cellules leucémiques. TET2 et IDH1 prédisent significativement la survie sans traitement, les patients présentant une haute expression de ces gènes ayant une médiane de survie sans traitement plus grande (111 mois) que les autres (78 mois). De plus, l'expression de TET1 est diminuée alors que celle de TET3 et IDH2 est augmentée dans les lymphocytes B de patients lorsque ceux-ci sont cultivés en présence de cellules stromales mésenchymateuses, des acteurs du microenvironnement. Cependant, ces dérégulations d'expression ne sont pas associées à une modification du taux globale d'hydroxyméthylation de l'ADN.Ce travail met en avant une association évidente entre les gènes HDAC, TET et IDH et le pronostic des patients relevant dès lors la pertinence des changements épigénétiques dans la progression de la LLC. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La découverte des antigènes tumoraux dans les années 1980s a permis d’envisager l’élaboration de protocoles de vaccination de patients cancéreux. Les résultats obtenus chez les patients traités sont prometteurs mais encore insuffisants et la chimiothérapie reste, à ce jour, régulièrement utilisée dans le traitement de tumeurs.<p>\ / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'analyse de survie constitue bien souvent l'objectif principal des études cliniques en cancérologie. Les données de survie découlent d'un événement subi par les sujets de l'étude, événement qui correspond par exemple au décès pour la survie globale et à la progression tumorale pour la survie sans progression. Les méthodes non-paramétriques de Kaplan-Meier et semi-paramétriques de Cox représentent les modèles standards les plus utilisés pour modéliser ces données de survie, mais ne s'appliquent que dans le cas d'un seul événement temporel. La survie globale est considérée comme le critère clinique optimal pour juger de l'efficacité d'un traitement. La survie sans progression est un critère intermédiaire, qui représente un critère potentiel de substitution pour la survie globale. Depuis plusieurs années, un intérêt croissant s'est porté sur la validation statistique de critères intermédiaires. Cette validation passe par la mesure de la corrélation entre le critère clinique principal et le critère intermédiaire. Ainsi, une modélisation bivariée apparait intéressante afin de décrire la structure de dépendance entre les survies sans progression et globale. L'objectif de cette thèse concerne la modélisation de la structure d'association entre les survies sans progression et globale ainsi que la quantification de cette association via des mesures de dépendance. Pour cela, nous étudions en premier lieu les extensions du modèle de Cox qui peuvent traiter la dépendance statistique entre les données. Nous proposons ensuite une nouvelle modélisation paramétrique de la survie globale basée sur une distribution conditionnelle et sur les survies sans progression et post-progression. De plus, nous examinons différents modèles paramétriques de survie bivariée en termes de mesures de corrélation. Ces modèles sont fondés sur deux approches : les distributions marginales et l'indépendance conditionnelle. Enfin, nous appliquons et comparons les modèles étudiés en utilisant les données d'un essai clinique randomisé de phase III, impliquant des patients atteints de cancer du poumon non à petites cellules localement avancé. / Analysis of survival often represents the main aim in cancer clinical studies. Survival data arise from an event experienced by the study subjects. This event corresponds for example to the death for overall survival and to tumor progression for progression-free survival. The Kaplan-Meier nonparametric estimator and the Cox semiparametric model are the most used standard methods for modeling survival data, although they are applied only in the case of unique temporal event. Overall survival is the optimal clinical endpoint for assessing the efficiency of treatment. Progression-free survival is an intermediate endpoint considered as a potential surrogate of overall survival. For the past few years, we observed an increasing focus on statistical validation of intermediate endpoints and this through measurement of the correlation between the principal clinical endpoint and the intermediate one. Thus, bivariate modeling could be of interest for describing the dependence structure between progression-free survival and overall survival. The aim of this thesis is the modeling of the structure of association between progression-free survival and overall survival as well as the quantification of this association using dependence measures. For this, we study at first extensions of Cox model able to address the topic concerning the statistical dependence between data. Next, we propose a new parametric modeling of overall survival based on two survival times : progression-free survival and post-progression survival, assumed to be linked by a conditional distribution. Moreover, we examine different parametric models for bivariate survival data concerning correlation measurement. These models are based on the marginal distributions and the conditional independence. Finally, we apply and compare these models using data from a phase III randomized clinical trial, involving patients with locally advanced non-small cell lung cancer.

La problématique de la gestion des données manquantes dans les études épidémiologiques est un sujet qui intéressera tous les chercheurs impliqués dans l’analyse des données recueillies et dans l’interprétation des résultats issus de ces analyses. Et même si la question de la gestion des données manquantes et de leur impact sur la validité des résultats obtenus est souvent discutée, cesont souvent les méthodes de traitement des données manquantes les plus simples mais pas toujours les plus valides qui sont utilisées en pratique. L’utilisation de chacune de ces méthodes suppose un certain nombre d’hypothèses sous lesquelles les résultats obtenus sont valides, mais il n’est pas toujours possible de tester ces hypothèses. L’objectif de ce travail était (i) de proposer une revue des différentes méthodes de traitement des données manquantes utilisées en épidémiologie en discutant les avantages et les limites de chacune de ces méthodes, (ii) de proposer une stratégie d’analyse afin d’étudier la robustesse des résultats obtenues via les méthodes classiques de traitement des données manquantes à l’écart aux hypothèses qui, bien que non testables, sont nécessaires à la validité de ces résultats, et (iii) de proposer quelques applications sur des données réelles des différents point discutés dans les deux premières parties. / The issue of how to deal with missing data in epidemiological studies is a topic which concerns every researcher involved in the analysis of collected data and in the interpretation of the results produced by these analyses. And even if the issue of the handling of missing data and of their impact on the validity of the results is often discussed, simple, but not always appropriate methods to deal with missing data are commonly used. The use of each of these methods is based on some hypotheses under which the obtained results are valid, but it is not always possible to test these hypotheses. The objective of this work was (i) to propose a review of various methods to handle missing data used in the field of epidemiology, and to discuss the advantages and disadvantages of each of these methods, (ii) to propose a strategy of analysis in order to study the robustness of the results obtained via classical methods to handle missing data to the departure from hypotheses which are required for the validity of these results, although they are not testable, and (iii) to propose some applications on real data of the issues discussed in the first two sections.

Cette thèse a pour origine un projet sur l'optimisation de la chimiothérapie, rassemblant trois directeurs: Jean Clairambault, médecin et mathématicien, Michèle Sabbah, biologiste du cancer, et Emmanuel Trélat, mathématicien spécialisé en contrôle optimal. Ainsi, l'essentiel du travail a été motivé par des questions provenant de la biologie ou la thérapie du cancer. Y répondre a nécessité l'utilisation et le développement d'outils empruntés à diverses disciplines mathématiques, parmi lesquelles l'analyse asymptotique d'équations aux dérivées partielles, leur contrôle optimal théorique et numérique. Ces développements ont posé de nouveaux problèmes mathématiques intéressants en eux-mêmes, avec des applications en dynamique adaptative, dynamique des populations, contrôle optimal ou encore analyse numérique. Plus précisément, nous proposons des résultats d'analyse asymptotique pour certaines équations ou systèmes de sélection/mutation et réaction/diffusion non-locaux. Le contrôle Dirichlet des équations monostable et bistable 1D est étudié dans le détail. On considère l'étude numérique et théorique d'un problème de contrôle optimal pour un système représentant des cellules saines et cancéreuses soumises à de la chimiothérapie. Enfin, l'existence d'instabilités de Turing pour un système de Keller-Segel est prouvée. Pour ces équations, nous développons des schémas numériques aux volumes finis qui préservent la positivité, la dissipation de l'énergie, la conservation de la masse et les états stationnaires. / This PhD originates from a joint project on chemotherapy optimisation, bringing together three advisors: Jean Clairambault, medical doctor and mathematician, Michèle Sabbah, cancer biologist, and Emmanuel Trélat, mathematician specialised in optimal control. Most of the work undertaken has thus been motivated by questions from cancer biology or therapy. Answering them has required using and further developing tools from several different mathematical areas, among them the asymptotic analysis for partial differential equations, and theoretical and numerical optimal control. These developments have in turn posed new mathematical problems, interesting in their own right, with applications in the mathematical fields of adaptive dynamics, population dynamics, optimal control or numerical analysis. More precisely, we propose results of asymptotic analysis for some selection/mutation and reaction/diffusion non-local equations or systems. The Dirichlet control towards homogeneous states of 1D monostable and bistable equations is investigated in detail. A numerical and theoretical analysis for an optimal control is performed on a system representing cancer and healthy cells exposed to chemotherapy. Finally, Turing instabilities are shown to be exhibited by some Keller-Segel equations, for which we design finite-volume numerical schemes preserving positivity, energy dissipation, mass conservation and steady states.

Le dogme central de la biologie repose sur la production de protéines à partir de notre ADN. L’ADN est d’abord transcrit en ARN et celui-ci est ensuite traduit en protéine. C’est donc en cette dernière qu’est localisé le “pouvoir exécutif” de la cellule, ce qui explique le fait que les protéines soient devenues le centre d’attention de la recherche. L’ARN, quant à lui, est donc depuis longtemps considéré comme une molécule intermédiaire, dont l’unique raison d’être est le transfert d’information entre l’ADN et les protéines. Pourtant, ces dernières années, les avancées technologiques ont révélé qu’une majeure partie de notre génome, notre ADN, est transcrit en ARNs dits « noncodants » ne donnant pas lieu à une protéine. Ceux-ci sont impliqués dans de nombreux processus cellulaires et de ce fait participent aux pathologies. D’autre part, de nouvelles technologies ont aussi mené à l’observation que le métabolisme des ARNs, codants ou non, est la cible de nouveaux mécanismes de régulation: les modifications chimiques des ribonucléosides. Analysées de manière conjointe, ces découvertes poussent à la révision du rôle des ARNs au sein des processus cellulaires. Dès lors, dans le cadre de cette thèse nous avons voulu mieux comprendre la fonction et la régulation des molécules d’ARN afin d’en révéler le rôle plus central qu’ils jouent dans les processus cellulaire et en particulier, la cancérogenèse. Pour ce faire cette thèse comporte deux parties, la première décrit comment certains ARNs, dit “longs ARNs non-codants” participent au développement et à l’hétérogénéité du cancer colorectal. En effet ces ARNs exercent des fonctions “exécutives” sans être la source d’une protéine. Nous avons identifié 282 long ARNs non-codants dont les profils d’expression reflètent les différentes caractéristiques rencontrées au travers des différents sous-types de tumeurs colorectales. De plus, nos analyses informatiques ont indiqué que ces ARNs font partie intégrante des réseaux de signalisations les plus importants et les plus souvent dérégulés dans les différents sous-types que présente ce cancer. Enfin, et ce via des expériences in vitro nous soutenons la validité de nos analyses informatiques en confirmant le rôle de lncBLID-5, un long ARN non-codant, dans la régulation du cycle cellulaire et de la transition épithéliale vers mésenchymale un processus cellulaire très important dans les cancers colorectaux. Dans la deuxième partie nous avons étudié la méthylation des cytosines de l’ARN, une modification très récemment identifiée. Nous avons découvert que la protéine SRSF2, un facteur général de l’épissage des ARNs, est capable de se lier aux cytosines méthylées et ce plus fortement qu’aux cytosines non-méthylées. Enfin, nous montrons que la mutation P95H de SRSF2, très fréquente chez les patients atteints de leucémie, empêche SRSF2 de favoriser sa liaison aux cytosines méthylées laissant entrevoir de nouvelles explications à l’épissage défectueux conduisant à ce type de cancer. En conclusion nos travaux apportent de nouvelles informations quant à l’implication et la régulation des ARNs codants et non-codants dans le cadre du cancer. Ces résultats devraient nous mener à revoir le rôle qu’occupe l’ARN au sein des processus cellulaires sains ainsi que pathologiques, ouvrant la porte sur une nouvelle dimension de cibles diagnostiques et thérapeutiques. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished