L'application d'ultrasons sur une tumeur, où des liposomes se sont accumulés, permet potentiellement de libérer le médicament mais aussi d'en favoriser l'absorption dans les cellules. La cavitation inertielle ultrasonore est le phénomène pressenti pour la libération sous ultrasons de médicament encapsulé dans de petits liposomes solides. Elle est très dépendante des conditions expérimentales et peut-être intense et imprévisible. L'objectif principal du travail réalisé dans le cadre de cette thèse est de contrôler et quantifier la cavitation inertielle, pour induire le largage de médicaments encapsulés dans des liposomes. Dans cette optique, une dose de cavitation inertielle (DC), basée sur le filtrage du bruit large bande émis lors de ce régime de cavitation, est mise au point in vitro pour suivre le largage de médicament encapsulé. Sous divers régimes d'ultrasons pulsés, la DC a été validée en dosant chimiquement les radicaux hydroxyles générés lors de l'implosion des bulles. Les tests menés sur diverses formulations de liposomes contenant de la doxorubicine (dox) ont montrés une haute corrélation entre le taux de largage de dox et la DC permettant de conclure que la cavitation inertielle est impliquée dans ce largage. Le rôle de la température sur la production de radicaux hydroxyles et la libération de dox a également été exploré. Les expériences réalisées ont permis de sélectionner les formulations les plus sensibles aux ultrasons pour les tester sur des rats implantés avec des tumeurs prostatiques. Après plusieurs expériences in vivo menées avec différents dispositifs ultrasonores et formulations de liposomes, le bénéfice du traitement combiné a pu être démontré. / The sonication of a tumor, where liposomes have been accumulated, allows potentially to release encapsulated drug and to promote its absorption in cells. Ultrasonic inertial cavitation is supposed to be implicated in the release of drug encapsulated in small solid liposomes under ultrasonic exposure. Inertial cavitation is strongly dependent on experimental conditions and can be very intense and unpredictable. The main objective of this thesis was to control and quantify inertial cavitation in order to induce drug release from liposomes. In this purpose, an inertial cavitation dose (CD), based on broadband noise emission associated with inertial cavitation, was defined to monitor in vitro encapsulated drug release. The CD was chemically validated with the dosing of hydroxyl radicals generated by bubbles collapses under various pulsed ultrasound exposures. A high correlation between doxorubicin (dox) release rate from liposomes and CD was de monstrated for all liposomes formulations tested and under different pulsed ultrasound exposures. The role of temperature on hydroxyl radical production and dox release was also investigated. The performed experiments allowed selecting the liposomes formulations that are the most sensible to ultrasound in order to test them on rats implanted with prostatic tumors. After several campaigns of in vivo experiments performed with various ultrasonic setups and liposomes formulations, the benefit of the combined treatment was demonstrated.

En dépit des progrès réalisés ces dernières décennies, le cancer demeure un problème majeur de santé publique. La plupart des chimiothérapies conventionnelles exploitent les propriétés cytotoxiques d'agents non sélectifs qui affectent les cellules à division rapide, qu'elles soient cancéreuses ou non, ce qui peut aboutir à une toxicité importante et de sévères effets secondaires. Pour pallier à ce problème, l'utilisation de ligands de ciblage pour délivrer spécifiquement l'agent cytotoxique aux cellules malignes tout en épargnant les tissus sains est une approche prometteuse. Parmi les différents ligands exploités, l'acide folique fait l'objet d'une attention particulière due à la surexpression préférentielle de son récepteur par de nombreux types de cellules cancéreuses. Cependant, les essais cliniques menés sur des molécules reposant sur cette stratégie indiquent que leur efficacité dépend surtout du niveau d'expression du récepteur ciblé. Dans ce contexte, j'ai développé deux approches permettant d'augmenter l'efficacité du ciblage des récepteurs à l'acide folique. D'une part, j'ai réalisé la validation biologique de nouveaux conjugués conçus pour délivrer conjointement deux agents anticancéreux. D'autre part, j'ai mis au point un traitement capable d'augmenter, in vitro et in vivo, l'expression des récepteurs à l'acide folique à la surface des cellules tumorales. Cela aboutit à l'internalisation d'une plus grande quantité de vecteur, qui se traduit in vivo, par une inhibition plus importante de la croissance tumorale, sans toxicité sur les cellules saines. / Despite significant advances obtained during the last decades, cancer is still lack of effective treatments. Indeed, most conventional chemotherapies relies on non-selective agents that kill indifferently healthy and tumor cells with high rate of division. This can lead to elevated toxicity and severe side effects. In this context, therapeutic approaches that exploit targeting ligands to selectively deliver cytotoxic drugs to malignant cells are currently promising. Among these different ligands, folate conjugates are subject to special attention due to the preferential overexpression of the folate receptor on several human cancer cell types that can mediate specific attachment and internalization of folate-derived imaging and therapeutic agents. However, clinical trials carried on such molecules revealed that their efficiency is mainly governed by folate receptor expression level on tumor cells. In this respect, I developed two approaches to increase efficacy of folate receptor targeting. On one hand, I realized biological validation of new targeting devices designed for the simultaneous delivery of two therapeutic agents. On the other hand, I developed a treatment to enhance in vitro and in vivo folate receptor expression at the surface of malignant cells. This treatment allows the internalization of a larger amount of a folic acid conjugate, previously synthesized and validated in our laboratory. That results in a drastically improvement of the in vivo tumor growth inhibition, without toxicity toward healthy cells.

La chimiothérapie systémique par voie intraveineuse, essentiellement réservée aux cancers avancés, n'est pas ciblée sur la tumeur, il est très difficile d’atteindre des niveaux thérapeutiques en intra tumoral, et ses effets secondaires et sa toxicité sont doses-limitantes.La chimiothérapie localisée pourrait permettre :1) la stabilisation des molécules médicamenteuses incorporées une seule administration médicamenteuse,2) une libération prolongée et contrôlée du médicament pour assurer une diffusion adéquate et l'absorption par les cellules cancéreuses sur plusieurs cycles de division cellulaire 3) le chargement de molécules de chimiothérapie insolubles dans l’eau, 4) l’apport direct au site de la maladie, 6) des effets secondaires diminués en évitant la circulation systémique,7) des résections chirurgicales moindres en traitant les marges de la tumeur. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux cancers gynécologiques. Nous avons étudié les effets pharmacologiques et cliniques de microsphères chargées en doxorubicine (Doxo) sur un modèle de carcinose péritonéale et de tumeur de glande mammaire, et étudié le profil de diffusion ganglionnaire de divers implants non chargés. 12 jours après injection laparoscopique de tumeurs VX2 sur les ligaments larges droits et gauches de lapines WNZ 12 une injection laparoscopique de 0,5 ml de microsphères chargées ou non de Doxo (respectivement DM, groupe 1 et BM, groupe 2) a été réalisée de façon aléatoire d’un côté ou de l’autre, en sous péritonéal, au site tumoral. 7 jours après les ligaments larges, l’utérus, les ovaires, les orifices de trocarts, les intestins, la vessie, le foie et les poumons ont été examinés en macroscopie et microscopie. Le volume tumoral était plus faible dans le groupe 1 (3,6 ± 3,2 cm) par rapport au groupe 2 (8,9 ± 5,4 cm) (MW, p = 0,0179). La nécrose a été observée autour de toutes les DM, sans nécrose autour des BM. La concentration de Doxo était de 2,1 ± 2,7 uM aux limites tumorales, au-dessus du niveau thérapeutique de 1,0 uM. Sur un autre modèle, 19 jours après injection locale de suspensions tumorales de VX2 sur la deuxième glande mammaire de lapines WNZ chaque glande a été aléatoirement traitée par injection locale de 0,5 ml de microsphères chargées ou non de Doxo (HSDOXO, Groupe1, et HS, groupe 2).Pour les tumeurs de moins de 5 cm3 ou 2 cm de diamètre avant traitement, le volume final était plus faible dans le groupe 1 par rapport à groupe2 (respectivement p<0.008 et p<0.3, MW)et la croissance tumorale a été diminuée après injection de HSDOXO par rapport à HS. En microscopie une nécrose tissulaire a été observée autour des HSDOXO en extratumoral, sans nécrose autour des HS.Nous avons enfin étudié la diffusion de particules de diverses tailles, non chargées, au ganglion sentinelle d’une tumeur de glande mammaire . Les animaux ont été répartis en trois groupes de trois, chacun d'eux recevant des particules de 100 nM, 1 uM ou 10 uM. Cinq jours après traitement, l'intensité de fluorescence a été évaluée par lampe UV. Le ganglion sentinelle a été disséqué selon la technique du bleu, avant curage complet. Les premiers résultats montrent la capture de particules de 1 et 100µm par les ganglions tumoraux mais aussi dans les ganglions sains, ce qui permettrait d’envisager un traitement ganglionnaire préventif et curatif.De plus en plus de tumeurs seront décelées au stade local. Par ailleurs l'identification des phénotypes génomiques permettra un traitement personnalisé « à la carte ». On pourrait envisager un dispositif de délivrance programmable traitant tous les aspects de la maladie, de l'inhibition de la croissance tumorale et de l'angiogenèse à la promotion de la cicatrisation des tissus normaux. / Systemic chemotherapy is mainly reserved for advanced cancers, is not targeted to the tumor, it is very difficult to achieve intratumoral therapeutic levels and its side effects and toxicity are dose-limiting.Local chemotherapy may have several advantages:1) stabilization of embedded drug molecules and preservation of anticancer activity,2) controlled and prolonged drug release to ensure adequate diffusion and uptake into cancer cells over many cycles of tumor cell division, 3) loading and release of water-insoluble chemotherapeutics, 4) direct delivery to the site of disease, 5) one-time administration of the drug, 6) diminished side effects due to the avoidance of systemic circulation of chemotherapeutic drugs.We were particularly interested in gynecological cancers. We studied the pharmacological and clinical effects of doxorubicin-loaded microspheres (Doxo) in a model of peritoneal carcinomatosis,a model of mammary gland tumor, and studied the diffusion profile of various micro and nanoparticles in tumoral and non tumoral lymph nodes.12 days after laparoscopic injection of VX2 tumors on the right and left broad ligament of WNZ rabbits laparoscopic injection of 0.5 ml of microspheres loaded or not with Doxo (DM or Group 1, BM Group 2 respectively) was conducted randomly to one side or another, at the sub peritoneal tumor site. 7 days after the broad ligaments, uterus, ovaries, trocars, bowels, bladder, liver and lungs were examined macroscopically and microscopically. The tumor volume was lower in group 1 (3.6 ± 3.2 cm) compared with group 2 (8.9 ± 5.4 cm) (MW, p = 0.0179). Necrosis was observed around all DM without necrosis around the BM. Doxo concentration was 2.1 ± 2.7 µM at the tumor margins, above the therapeutic level of 1.0 uM.On another model, 19 days after local injection of VX2 tumor suspensions in the second mammary gland of WNZ rabbits each gland was randomly treated by local injection of 0.5 ml of microspheres loaded or not with Doxo (HSDOXO, Group1, and HS Group 2).For tumors less than 5 cm3 or 2 cm in diameter before treatment, the final volume was lower in group 1 compared to Group 2 (p <0.008 and p <0.3, MW) and tumor growth was reduced after HSDOXO injection compared to HS. Microscopic tissue necrosis was observed around extratumoral HSDOXO without necrosis around the HS.We finally studied the diffusion of unloaded particles of various sizes on the lymph nodes of a mammary gland tumor. The animals were divided into three groups of three, each receiving particles of 100 nm, 1 µm or 10 µm. Five days after treatment, the fluorescence intensity was measured by UV lamp. The sentinel lymph node was dissected according to the technique of blue dye.The first results show the capture of 1 μm and 100μm particles by the tumoral and non tumoral lymph nodes, which would consider a preventive and curative treatment of the nodes.Since more and more tumors are detected at the local stage and with the identification of genomic phenotypes, a personalized local chemotherapy could be the next step of cancer therapy. One could imagine a programmable controlled drug delivery device dealing with all aspects of the disease, inhibition of tumor growth and angiogenesis, while promoting the healing of normal tissues.

En dehors des effets cytostatiques ou cytotoxiques sur les cellules tumorales, certaines thérapies anti-cancéreuses peuvent déclencher la mort cellulaire immunogénique, libérant les signaux de danger pour alerter le système immunitaire. Les cellules T CD8+ T (Tc1) productrices d’IFN- et spécifiques de la tumeur sont nécessaires pour le succès de la chimiothérapie et la diminution de la croissance tumorale. L’amorçage d’une réponse bénéfique Tc1 dépend de la sécrétion d'IL-1β par les cellules dendritiques confrontées à des cellules tumorales traitées avec de l’anthracycline libérant de l’ATP. Pour identifier les composants inflammatoires qui lient les réponses immunitaires innées et adaptatives, nous avons analysé l'influence de la chimiothérapie immunogène sur le microenvironnement de la tumeur. Nous avons identifié une up-régulation de gènes associés à la réponse Th1 et Th17 dans un modèle de tumeur répondant au traitement par les anthracyclines par un retard de croissance. En interférant avec les voies IFN- ou l'IL-17A, l'effet thérapeutique de la doxorubicine et l'oxaliplatine a été aboli et le vaccin à base de cellules tumorales mortes ne protège plus les souris de la réintroduction de cellules tumorales vivantes. Nous avons également découvert que des sous-populations distinctes de lymphocytes T  (V4+ et V6+) colonisent des tumeurs peu de temps après la chimiothérapie, où ils ont proliféré et sont devenus producteurs majeurs de l’IL-17 au sein de la tumeur. Nous avons constaté une forte corrélation entre la présence de lymphocytes T  producteurs d’IL-17 ( T17) et de TIL CD8+ (Tc1) dans trois modèles différents de tumeurs traitées par la chimiothérapie ou la radiothérapie. IL-17A agit sur la signalisation en amont de l'IFN- puisqu’un défaut d’expression d’IL-17RA conduit à la perte complète de la production des Tc1 spécifiques de l’antigène. La contribution des cellules  T17 (V4+ et V6+) dans l’effet bénéfique de la chimiothérapie est essentielle puisque les souris V4/6-/-. L’axe IL-1β/IL-1R, mais pas IL-23/IL-23R, est essentielle pour la production d'IL-17 par les cellules T et l’effet bénéfique de la chimiothérapie. Le transfert adoptif de lymphocytes  T peut rétablir l'efficacité de la chimiothérapie dans le modèle de souris IL-17A-/- et améliorer l'effet de la chimiothérapie chez la souris wt, s'ils conservent l'expression de l'IL-1R et de l'IL-17A. Nos résultats suggèrent l’existence d’un axe fonctionnel: DC (IL-1β) → cellules T (IL-17) → Tc1 (IFN-), déclenché par la chimiothérapie induisant la mort des cellules tumorales, phénomène essentiel pour une réponse thérapeutique favorable. Pour renforcer la réponse immunitaire, nous essayons de combiner la chimiothérapie « immunogène » avec le vaccin anti-tumoral en présence d’adjuvants (poly (A:U), l'agoniste de TLR3).Ce type de thérapie séquentielle combinée, appelé VCT, pourrait retarder considérablement la croissance des tumeurs, voire l’éradiquer complètement et établir une protection spécifique à long terme. Pour décortiquer l'effet de la poly (A:U) sur le système immunitaire et sur les cellules tumorales exprimant le TLR3, nous avons effectué un traitement VCT chez la souris nude, TRIF-/- et les souris présentant une diminution de l’expression de TRIF au niveau des cellules tumorales. Ainsi l'effet anti-tumoral de VCT requiert les lymphocytes T et la voie de signalisation TRIF intacte au niveau de l'hôte et des cellules tumorales. Le traitement poly (A:U) peut induire un niveau élevé de production de certaines chimiokines associées à la réponse de type Th1 (CCL5 et CXCL10 ) par les cellules tumorales in vitro et in vivo, ce qui peut influencer négativement et positivement les résultats thérapeutiques. Le découplage de l’action de CCL5 et de XCL10, pourrait améliorer le traitement par la VCT. Notre étude souligne ainsi le rôle des facteurs inflammatoires dérivés de la tumeur et de l’hôte dans la régulation de la réponse immunitaire anti-tumorale. / Besides exerting cytostatic or cytotoxic effects on tumor cells, some anti-cancer therapies (anthracyclines, oxaliplatin, X-Rays) could trigger an immunogenic cell death modality, releasing danger signals to alert immune system. We have shown that tumor-specific IFN- producing CD8+ T cells (Tc1) are mandatory for the success of chemotherapy to prevent tumor outgrowth. Priming of Tc1 response depends on IL-1β secretion by DC confronted with anthracycline-treated tumor cells releasing ATP. To identify the inflammatory components which link innate and cognate immune responses, we analyzed the influence of immunogenic chemotherapy on tumor microenvironment. We found an upregulated Th1- and Th17-related gene expression pattern in growth-retarded tumor after anthracycline treatment. By interfering with IFN- or IL-17A pathways, therapeutic effect of doxorubicin and oxaliplatin was abolished and dying tumor cell-based vaccine lost its efficacy to protect mice from live tumor cell rechallenge. Interestingly, we discovered that distinct subsets of  T lymphocytes (V4+ and V6+) colonized tumors shortly after chemotherapy, where they proliferated and became the dominant IL-17 producers within tumor beds. In three tumor models treated with chemotherapy or radiotherapy, a strong correlation between the presence of IL-17-producing  T ( T17) and IFN--producing CD8+ TIL (Tc1) was discovered. IL-17A signaling acts as upstream of IFN- since defect in IL-17RA led to complete loss of antigen specific Tc1 priming. The contribution of  T17 cells (V4+ and V6+) to chemotherapy is critical as V4/6-/- mice showed reduced sensitivity to chemotherapy and vaccination. Also, tumor infiltrating  T17 and Tc1 cells were reduced to basal level in this strain. IL-1β/IL-1R, but not IL-23/IL-23R, is pivotal for IL-17 production by  T cells and the success of chemotherapy. Importantly, adoptive transfer of  T cells could restore the efficacy of chemotherapy in IL-17A-/- mice and ameliorate the effect of chemotherapy in wild type host, provided that they retain the expression of IL-1R and IL-17A. Our research suggest a DC (IL-1β) →  T cells (IL-17) → Tc1 (IFN-) immune axis triggered by chemotherapy-induced dying tumor cells, which is critical for the favorable therapeutic response. To boost the immune system, we try to combine immunogenic chemotherapy with tumor vaccine in the presence of TLR3 agonist Poly (A:U). This sequential combined therapy, which we named VCT, could significantly retard tumor growth or even completely eradicate tumor and establish long-term protection against rechallenge in highly tumorigenic models. To dissect the effect of Poly (A:U) on immune system and that on TLR3 expressing-tumor cells, we performed VCT treatment in nude mice, TRIF-/- mice and with TRIF-silencing tumors. Interestingly, our results suggested that anti-tumor effect of VCT required T cells and intact TRIF signaling pathway at the level of the host and that of tumor cells. Poly (A:U) treatment could induce high level of CCL5 and CXCL10 production from tumor cells both in vitro and in vivo, which could negatively and positively influence the therapeutic outcome. By uncoupling the effect of CCL5 from that of CXCL10, the VCT treatment can be ameliorated. Our study emphasizes that both tumor and host derived inflammatory factors participate in regulating anti-tumor response. We also highlight that therapeutic application of TLR agonists can be optimized through regulating the profile of chemokines and their downstream signaling events.

Les môles hydatiformes sont une prolifération placentaire prétumorale pouvant évolueren tumeur alors traitée par chimiothérapie. Afin de réduire la mortalité et d’optimiser laprise en charge thérapeutique, l’objectif de cette thèse est d’identifier les gènespermettant de prédire la transformation en tumeur post môlaire et la chimiorésistance.Concernant la prédiction de la transformation, l’analyse de l’expression de gènescandidatssur tissu molaire décrit la relocalisation apicale de la Syncytine-1 en cas detransformation maligne, sans modification de transcription de ses récepteurs ni de deuxautres enveloppes rétrovirales placentaires. L’analyse sans à priori du transcriptome par3 méthodes différentes n’a pas permis d’identifier de gène différentiellement expriméselon la transformation. Cela suggère que la variabilité interindividuelle et les diverscritères utilisés pour le diagnostic de tumeur nuisent à l’identification de biomarqueursrobustes.Concernant la prédiction de la chimiorésistance, une approche transcriptomique largespectre sur tissu tumoral de choriocarcinome identifie une réduction de transcriptiond’HLA-G en cas de monochimiorésistance, confirmée au niveau protéique par immunohistochimie. L’analyse en réseaux de l’ensemble des gènes différentiellementexprimés suggère que la monochimiorésistance est associée à une altération de ladifférenciation des lymphocytes T alors que la polychimiorésistance est associée à unealtération de la prolifération des cellules sanguines.In fine, l’objectivation de l’expression trophoblastique du point de contrôle PD-L1 aconduit à évaluer l’efficacité d’un anti PD-L1 chez les patientes chimiorésistantes. Lesrésultats encourageants de cet essai et la possibilité de stratifier les patientes à l’aidedes marqueurs HLA-G et Syncytine-1 incitent à évaluer la place de l’anti PD-L1 associéà une monochimiothérapie en première ligne de traitement des tumeurstrophoblastiques. / Hydatidiform moles are a pretumoral placental proliferation which can turn into a tumorrequiring chemotherapy. In order to reduce mortality and propose an optimal therapeuticmanagement, the aim of this thesis is to identify genes which are predictive of postmolartumor transformation and chemoresistance.Concerning the prediction of transformation, the expression analysis of candidate-geneson molar tissue shows a relocalization of Syncytin-1 at the syncytiotrophoblast apicalborder in moles followed by malignant transformation, without modification oftranscription of its receptors and two other retroviral placental envelopes. A wholetranscriptomeapproach using 3 different microarrays-based methods did not identify anydifferentially expressed gene according to the post molar evolution. This may reflect thatinter-individual variability and the different criteria used for tumor diagnosis impede theidentification of robust biomarkers.Concerning the prediction of chemoresistance, a broad-spectrum transcriptomicapproach on choriocarcinoma tumor tissue identifies a down regulation of HLA-G in case of monochemoresistance, confirmed at the protein level by immunohistochemistry.Pathway analysis of the differentially expressed genes suggests thatmonochemoresistance is associated with impaired T-cell differentiation, whereaspolychemoresistance is associated with impaired proliferation of blood cells.Ultimately, the evidence of trophoblastic ubiquitous expression of the PD-L1 immunecheckpoint led us to the evaluation of the efficacy of PD-L1 blockade in chemoresistantpatients. The encouraging results of this trial and the possibility of stratifying patientswith HLA-G and Syncytin-1 markers encourages the assessment of PD-L1 blockadecombined with monochemotherapy as a first line treatment for trophoblastic tumors.

Les gliomes de haut grade sont des tumeurs cérébrales particulièrement agressives et les traitements actuels demeurent uniquement palliatifs. L'efficacité des radiothérapies est sévèrement limitée par la tolérance des tissus sains, l'enjeu est donc d'accroître la dose et la toxicité en ciblant le tissu tumoral. Une des méthodes proposées repose sur l'association de drogues anticancéreuses localisées au sein de la tumeur et d'une irradiation X. Au niveau cérébral, l'accumulation d'un agent injecté usuellement par voie systémique, est rendue difficile par la présence de la barrière hémato-encéphalique, qui filtre le passage des molécules à travers l'endothélium vasculaire. Des techniques d'injection ont été développées récemment pour délivrer des drogues directement dans le lit tumoral. Parmi elles, la méthode de convection-enhanced delivery (CED) permet d'obtenir une distribution de drogue homogène et contrôlée. Les objectifs de cette thèse étaient de mettre en place et caractériser la CED puis de l'appliquer au traitement des gliomes par des études précliniques. Plusieurs agents ont été testés : cisplatine, carboplatine, oxaliplatine et iododésoxyuridine et deux modalités d'irradiation ont été évaluées : la radiothérapie stéréotaxique en rayonnement synchrotron (monochromatique <100 keV) et l'irradiation haute énergie (6 MV) sur un accélérateur médical usuel. Les résultats obtenus révèlent que l'efficacité du traitement combinant drogue platinée et rayons X est étroitement liée à celle de la chimiothérapie seule et ne dépend pas de l'énergie du rayonnement utilisé. Ces résultats sont très prometteurs et ouvrent des perspectives nouvelles pour la recherche clinique.

L'acquisition du phénotype de résistance des cancers est souvent corrélée à l'expression de transporteurs membranaires appartenant à la superfamille des transporteurs ABC (« ATP-Binding Cassette »). Un de ces transporteurs, MRP1 (« Multidrug Resistance Protein 1 »), permet l'efflux de nombreux substrats, de type anioniques, conjugués au GSH, glucuronates ou sulfates, ou en co-transport avec le GSH.<br />Dans un premier temps, ce travail a porté sur l'étude des domaines de fixation des nucléotides isolés. Une étude biochimique a montré leur caractère fonctionnel asymétrique concernant les nucléotides, prouvant que seul la séquence primaire de ces NBD est responsable de cette fonctionnalité différentielle. L'étude de la fixation de substrats sur les NBD, a montré que ceux-ci pourraient, de part leur proximité avec les domaines transmembranaires, avoir un rôle dans la fixation des substrats.<br />La deuxième étape de ce travail a concerné la caractérisation de l'activité des énantiomères du vérapamil. Les résultats ont montré que le S-vérapamil est l'isomère responsable de la stimulation du transport du GSH, conduisant à la mort des cellules surexprimant MRP1. Le R-vérapamil est caractérisé comme un inhibiteur de MRP1. Ces résultats ont des répercussions importantes en terme de thérapie.<br />Deux études préliminaires de relation structure/fonction ont été menées en ce qui concerne des dérivés du vérapamil et des dérivés de flavonoïdes, afin de trouver des molécules plus efficaces contre MRP1.

Le paclitaxel (Taxol®) et son analogue hémisynthétique le docetaxel (Taxotere®) appartiennent à une famille d'agents antitumoraux dont l'originalité réside dans leur structure tétracyclique inusuelle et complexe, et surtout dans leur mécanisme d'action. Ils ont en effet pour cible principale une protéine constitutive du fuseau mitotique, la tubuline.<br /> Bien que très utilisés en clinique (cancers du sein, de l'ovaire, du poumon), ils présentent un inconvénient majeur pour leur emploi : leur grande toxicité et leur mode d'administration induisent de graves effets secondaires. De plus, des phénomènes de résistance apparaissent également.<br /> Une méthode efficace d'amélioration de ces composés est de les transformer en prodrogues moins cytotoxiques et plus hydrosolubles. L'intérêt prépondérant de cette transformation apparaît dans la possibilité de délivrer ces produits de manière mieux ciblée, plus spécifique des tumeurs. Elles pourront alors être utilisés dans le cadre du concept PMT (Prodrug Mono Therapy) ou dans une stratégie immunociblée de type ADEPT (Antibody Directed Enzyme Prodrug Therapy).<br /><br /> Dans cette optique, des prodrogues glucuronylées du paclitaxel et du docetaxel ont été conçues et synthétisées. L'espaceur employé est un espaceur double, reliant un carbamate de p-hydroxybenzyle à une chaîne diamine. Ces prodrogues ont été évaluées biologiquement (stabilité, cytotoxicité, hydrolyse enzymatique) pour valider cette approche. L'utilisation du nouvel espaceur a donné des résultats satisfaisants, en particulier pour les hydrolyses enzymatiques qui ont été améliorées par rapport à celles des prodrogues décrites précédemment. La conception et la synthèse de différents espaceurs applicables à la préparation d'autres prodrogues sont également présentées.

RESUME Le paludisme, la maladie la plus dévastatrice des régions tropicales fait l’objet de nombreuses recherches ayant pour but de trouver des médicaments préventifs, du matériel de protection, de nouveaux traitements, des vaccins, … Notre travail s’est inscrit dans la recherche des composés naturels actifs sur l’agent pathogène, le Plasmodium. Nos investigations phytochimiques et pharmacologiques ont porté sur Triclisia sacleuxii, une plante utilisée en médecine traditionnelle pour traiter diverses maladies dont deux parasitaires: la schistosomiase et l’ascardiose. Elle est aussi employée dans la préparation du poison de flèche. De plus, T. sacleuxii appartient à la famille des Menispermaceae, une famille riche en alcaloïdes bisbenzylisoquinoléiques (BBIQ). Ces composés ont de nombreuses propriétés biologiques dont l’activité antipaludique et trypanocide. Plusieurs autres espèces appartenant au genre Triclisia sont utilisées en médecine traditionnelle pour traiter la fièvre, le paludisme et d’autres pathologies. Ces éléments ont motivé la recherche dans cette plante des composés à activité antiplasmodiale. En effet, la plupart des composés que nous en avons isolés (p 12) sont actifs aussi bien sur la souche chloroquino-sensible (3D7) que sur la souche chloroquino-résistante (W2) que nous avons testées. Deux d’entre eux ont en plus une activité plus élevée vis-à-vis de la souche choroquino-résistante. Les composés actifs sur Plasmodium falciparum ont également montré une toxicité à l’égard de Trypanosoma brucei brucei, une sous-espèce apparentée à celles qui sont à la base de la maladie du sommeil en Afrique Centrale et de l’Est. A part les usages mentionnés précédemment, T. sacleuxii est en plus employée comme antidote contre les morsures de serpents. Ce qui voudrait dire qu’elle pourrait renfermer des inhibiteurs d’enzymes. Aussi, des BBIQ ont déjà démontré une activité inhibitrice de l’acétylcholinéstérase (AChE) et des phospholipases A2. Sur base de ces informations, nous avons assigné un troisième objectif à notre investigation qui cible l’AChE en correlation avec la maladie d’Alzheimer (MA). La MA est une pathologie neurodégénérative qui affecte en général les personnes âgées de plus de 60 ans, caractérisée entre autres par une perte progressive de la mémoire, une détérioration de plusieurs fonctions cognitives, de troubles neurologiques et du comportement, … Les différents extraits alcaloïdiques ont montré un degré d’inhibition de l’AChE élevé ( 80 - 90%) à une concentration de 100 μg/ml. Avec les composés purs, l’inhibition est très variable (30 - 90 %) suivant la structure. Enfin, nous avons effectué des investigations pour déterminer le mode d’action antiplasmodiale des BBIQ majeurs isolés de T. sacleuxii. Il apparaît que non seulement toutes les BBIQ n’agissent pas par un même mode d’action, mais aussi un même composé pourrait agir simultanément suivant deux ou plusieurs mécanismes différents. SUMMARY Malaria, the most devastating disease in tropical areas, is currently a target of numerous researches, aiming to find preventive medicines, protective tools, new treatments and vaccines. In a search for antiplasmodial natural compounds, we have undertaken phytochemical and pharmacological investigations on Triclisia sacleuxii, used in traditional medicine to treat various ailments including two parasitological diseases; schistosomiasis and ascariasis. It is also used as an arrow poison. Triclisia sacleuxii belongs to the Menispermaceae family, which is known to contain bisbenzylisoquinolines. These components have shown various biological activities among which antimalarial and trypanocidal activity. Furthermore, many Triclisia species are used in traditional medicine for treating fever and malaria along with other disorders. With this background the research was set out to investigate on possible antiparasitic compounds active against Plasmodium falciparum. Most of the compounds isolated in this work were active towards both chloroquine sensitive strain (3D7) and chloroquine resistant Plasmodium strain (W2). Interestingly some of them demonstrated selectivity for the resistant strain. The compounds which displayed antiplasmodial activity also showed toxicity against Trypanosoma brucei brucei, a parasite related to those which cause sleeping sickness. Besides Triclisia sacleuxii traditional uses mentioned above, it is also used as a snakebites antidote. This suggests that it might contain enzymes inhibitors. Additionally, in previous works, bisbenzylisoquinolines which are believed to be present in T. sacleuxii, have displayed phospholipases A2 and acetylcholinesterase inhibitory activity. On the basis of these informations, the third aim of our investigation targeted acetylcholinesterase (AChE), an enzyme involved in Alzheimer’s disease (AD). AD is a neurodegenerative disease occurring mostly in people aged beyond 60 years, characterised by a progressive loss of memory, impairement of multiple cognitive functions, neurological and behavior disorders,.... Our results have demonstrated that leaves, stems and roots alkaloidal fractions have high anti-AChE activity. Pure compounds exhibited a structure-dependent activity ranging from 30 up to 90% at a concentration of 100μg/ml). Finally, we have undertaken an investigation on the antiplasmodial mode of action of the major alkaloids. It appears that not only the BBIQ do not act by a same mechanism, but also a single compound may act by more than one mode of action.

Les cathéters veineux centraux sont utilisés pour des traitements dont la chimiothérapie, l'hydratation, l'antibiothérapie et la nutrition parentérale chez les patients ayant un cancer. Cependant, ces cathéters sont responsables de graves complications dont les infections. Elles peuvent entraîner la suspension ou l'arrêt des traitements et peuvent engager le pronostic vital des patients. Le taux d'incidence et les facteurs de risque des infections liées aux cathéters veineux centraux (ILCVC) en oncologie restent mal connus. Une étude prospective menée pendant 5 ans à l'hôpital Edouard Herriot et à l'hôpital de la Croix Rousse nous a permis de décrire les ILCVC chez 425 patients ayant un cancer digestif. Nous avons d'abord estimé le taux d'incidence des ILCVC selon la localisation du cancer primitif. Ensuite, nous avons analysé les facteurs de risque. Pour mieux estimer l'impact de la nutrition parentérale sur le risque d'ILCVC, nous avons utilisé le score de propension pour imiter certaines caractéristiques d'un essai randomisé. Enfin, nous avons analysé la mortalité dans les 30 jours qui ont suivi l'ILCVC. Les résultats ont montré que le taux d'incidence des ILCVC était plus élevé chez les patients ayant un cancer pancréas ou un cancer de l'œsophage que ceux qui ont un cancer colorectal. Les facteurs de risque indépendamment associés à une ILCVC étaient le performance status, les journées d'utilisation du cathéter, le cancer du pancréas et la nutrition parentérale. Le risque d'ILCVC était supérieur à 5 chez les patients qui recevaient de la nutrition parentérale associée à la chimiothérapie intraveineuse. Le diabète était un facteur de risque indépendamment associé à la mortalité dans les 30 jours qui suivent la survenue l'ILCVC.