Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Titre de l'écran-titre (visionné le 13 décembre 2023) / Dans le domaine de la résistance aux antifongiques, il est important de comprendre la dynamique entre l'épistasie et les trajectoires évolutives afin de pouvoir prédire comment les pathogènes fongiques évoluent pour résister à ces traitements. Dans ce projet, nous avons voulu comprendre le lien entre épistasie au niveau des protéines et les mutations du gène FCY1 qui conduisent à la résistance à l'antifongique 5-fluorocytosine (5-FC). Nous avons utilisé le Deep Mutational Scanning pour systématiquement générer tous les variants de codons possibles à certaines positions du gène FCY1 de cinq champignons. Cette librairie de mutants a été criblée contre le 5-FC afin d'identifier les mutations qui conduisent à sa résistance ou qui maintiennent sa sensibilité. En comparant le phénotype lié à chaque mutation dans chaque orthologue de FCY1, nous avons pu identifier des mutations épistatiques : des mutations qui ont des effets différents entre les orthologues. En général, un faible pourcentage des mutations créées étaient des mutations épistatiques. De plus, plus deux orthologues divergent sur le plan évolutif, plus il y a de mutations épistatiques. Nous avons également observé des liens inattendus entre la divergence des orthologues de FCY1 et l'effet sur le fitness des mutations épistatiques. Des travaux comme les nôtres peuvent contribuer à orienter les futurs modèles de prédiction de la résistance en étoffant les bases de données de mutations causant la résistance et en nous informant sur le taux de confiance de l'effet d'une mutation dans un pathogène. / In the field of antifungal resistance, understanding the dynamics between epistasis and evolutionary trajectories is of importance to predict how fungal pathogens evolve to resist antifungals. In this project, we wanted to understand how epistasis at the protein level influences which mutations in the FCY1 gene lead to resistance to the antifungal 5- fluorocytosine (5-FC). We used Deep Mutational Scanning to systematically generate all possible codon variants at specific positions in the FCY1 gene of five fungi. This library of mutants was screened against 5-FC to identify which mutations lead to its resistance or maintained sensitivity. By comparing the phenotype related to each mutation in each FCY1 ortholog, we identified epistatic mutations: mutations that have different effects between orthologs. In general, a low percentage of mutations created were epistatic mutations. In addition, the more two orthologs diverge evolutionary, the more epistatic mutations there are. We also observed unexpected links between divergence of the FCY1 orthologs and the patterns of fitness effects of epistatic mutations. Work like ours can help guide future prediction models by making databases more robust and by informing us about the confidence rate of the effect of a mutation in a pathogen.

Contexte : Les différents symptômes physiques, la détresse émotionnelle et les complications neuropsychiatriques prédisposent les individus atteints de cancer avancé à consommer beaucoup de médicaments. Objectifs : Les objectifs de ce projet sont de décrire le profil psychopharmacologique des participants à une étude visant l’amélioration de la qualité de vie en phase avancée de cancer et d’explorer l’impact potentiel d’une intervention psychologique sur les doses consommées. Méthodes : Une analyse des profils pharmacologiques ainsi qu’une validation téléphonique de la consommation réelle de médicaments ont été réalisées à cinq reprises sur six mois auprès des 137 participants répartis aléatoirement en deux groupes : intervention (n=71) et témoin (n=66). Des doses moyennes quotidiennes consommées ont été calculées pour tous les participants et des analyses descriptives ont été réalisées pour décrire les ordonnances et l’usage des différents médicaments. Dans un deuxième temps, pour vérifier l’effet de l’intervention sur les doses consommées à travers les cinq périodes de suivi, des analyses de régression linéaire de type GEE (generalized estimating equation) ont été réalisées. Résultats : Près des trois quarts des participants avaient minimalement un psychotrope à leur profil pharmacologique et plus du tiers d’entre eux consommaient trois classes ou plus de médicaments simultanément. Les classes les plus fréquemment utilisées étaient les coanalgésiques (41,2 %), les analgésiques non opioïdes (40,5 %) et les benzodiazépines (39,9 %). L’influence potentielle de l’intervention psychologique sur l’usage des médicaments n’a pas pu être démontrée statistiquement, mais des corrélations d’intensité « faibles » et « moyennes » ont pu être confirmées entre les scores aux échelles de mesure de la détresse et de la qualité de vie et les doses de médicaments. Conclusion : Ce projet a permis de confirmer que la gestion de la douleur et des symptômes émotionnels occupe une place importante dans le profil pharmacologique des patients atteints de cancer avancé. Il ouvre la porte à d’autres études descriptives sur l’usage des médicaments et sur l’influence potentielle d’interventions non pharmacologiques sur les doses consommées par les patients atteints de cancer avancé.

Les objectifs de cette étude étaient de décrire l'usage des médicaments contre l'asthme et d'identifier les facteurs associés à l'usage approprié de ces derniers chez des personnes asthmatiques âgées de 12 à 45 ans. Les données sur l'usage des médicaments et sur les diverses variables indépendantes ont été recueillies par questionnaire téléphonique. Des critères permettant de définir l'usage approprié des médicaments contre l'asthme ont été développés. Au total, 43 des 349 (12,3%) personnes interrogées avaient un usage approprié de leurs médicaments contre l'asthme. Cinq facteurs sont associés à l'usage approprié des médicaments contre l'asthme : avoir de bonnes connaissances sur ses médicaments, se percevoir en bonne santé, ne pas utiliser de chambre d'espacement, avoir rencontré un médecin spécialiste et avoir manqué de médicaments à cause d'un problème d'argent. Les recommandations de la conférence canadienne de consensus sur l'asthme ne sont pas adéquatement appliquées. Des interventions visant à améliorer les connaissances sur les médicaments et les soins aux personnes asthmatiques seraient nécessaires.

Dans ce mémoire, les capacités réplicatives de virus saisonniers de sous-types N H1N1 et A/H3N2 résistants à l'oseltamivir ont été étudiées au moyen d'expériences in vitro simples et de modélisation mathématique. Pour la souche A/Brisbane/ 59/2007 (H1N1) nous avons démontré que la mutation H274Y de la neuraminidase (NA), responsable de la majorité des cas de résistance à l'oseltamivir, cause une augmentation de la latence d'environ 7 h comparé à seulement 1 à 3 h pour le virus sauvage. Cette latence augmentée est compensée par une infectivité augmentée d'environ 12 fois par rapport au virus sauvage. Ces résultats, obtenus à l'aide d'un modèle mathématique, fournissent une explication sur la dissémination de la mutation H274Y dans les souches saisonnières de virus A/ H1N1 depuis 2007-2008. Nous avons aussi étudié les capacités réplicatives in vitro pour des souches A/California/7/2004 (H3N2) résistantes à l'oseltamivir isolées d'un patient immunosupprimé. La perte de capacité réplicative causée par le simple mutant E119V est partiellement compensée chez le double mutant E119V-I222V La croissance du double mutant E119V-I222V en milieu liquide est similaire à celle du virus sauvage alors que le simple mutant accuse un retard de croissance d'environ 12 h. Les tailles des plages de lyses en milieu semi-solide sont systématiquement plus petites pour le simple mutant E119V et plus grosses pour le double mutant E119V-I222V L'effet cytopathique commence entre 24 et 36 h pour le virus sauvage et le double mutant mais seulement à 48 h pour le simple mutant. Finalement, l'activité enzymatique de la NA du double mutant (ratio Vmax : 0,51 par rapport à la souche sauvage) est augmentée de 47% comparé à celle du simple mutant (ratio Vmax : 0,04).

Introduction : Les guides de pratique recommandent que les patients avec une maladie artérielle périphérique (MAP) soient traités médicalement afin de réduire la survenue d’évènements cardiovasculaires majeurs. Objectif : Identifier les facteurs associés à la prescription des thérapies préventives recommandées. Méthode : Les patients avec une MAP (n=362) traités consécutivement par angiodilatation fémoropoplitée entre 2008 et 2010 dans un centre tertiaire (CHU de Québec, Canada) ont été inclus dans l’étude. L’issue clinique primaire était la prescription de trois thérapies combinées. Résultats : Au total, 52% des patients recevaient la thérapie combinée. La présence d’au moins trois facteurs de risque cardiovasculaire (Rapport de cotes (RC)=4,51; IC 95% : 2,76-7,37) était le facteur le plus fortement associé à la prise des thérapies combinées. Conclusion : La prise en charge du risque cardiovasculaire des patients avec une MAP est encore sous-optimale. Une meilleure compréhension des barrières et des facilitateurs à l’application des recommandations est toujours nécessaire. / Introduction: Guidelines recommend that patients with peripheral arterial disease (PAD) should be medically treated to reduce the occurrence of serious cardiovascular events. Objective: To identified factors associated with the prescription of preventive therapies in patients with PAD. Methods: Consecutive patients with PAD (n=362) who underwent peripheral percutaneous transluminal angioplasty between 2008 and 2010 in one tertiary care center (CHU de Quebec, Canada) were considered for the study. Data were collected from the medical charts. The main outcome was the combined prescription of three therapies. Results: A total of 52% of the patients received the three combined therapies. Having at least three cardiovascular risk factors (Odds Ratio (OR)=4.51; 95% CI: 2.76-7.37) was the factor most strongly associated with the prescription of the combined therapies. Conclusion: Canadian patients with PAD are still not optimally managed. We still need to better understand the barriers and facilitators to the application of the guidelines in PAD patients.

Les recherches pour élaborer de nouveaux traitements anticancéreux s'orientent vers des thérapies dites « ciblées » qui utilisent les caractéristiques spécifiques des cellules cancéreuses. Deux exemples de gènes mutés et présents dans de nombreuses cellules cancéreuses pouvant être « ciblés » sont BRCA1 et BRCA2. Leurs mutations causent des déficiences en recombinaison homologue (HR), l'un des principaux mécanismes de réparation des cassures double-brin de l'ADN. Une seule cassure double-brin pouvant engendrer la mort cellulaire, les cellules possèdent un mécanisme alternatif à la HR nommé l'annelage d'extrémité simple-brin (SSA). Notre hypothèse est que l'inhibition de la SSA chez des cellules déficientes en HR permettrait d'engendrer de la létalité synthétique. Dans ce contexte, les équipes des docteurs Fortin et Masson ont récemment identifié l'acide 4,4'-diisothiocyano-2,2'-stilbènedisulfonique (DIDS) comme inhibiteur potentiel de RAD52, une protéine clé et essentielle à la SSA. Par contre, cet inhibiteur comporte déjà des interactions connues avec d'autres protéines pouvant limiter son utilisation clinique. L'objectif de mon projet de recherche était donc d'étudier et de moduler la structure moléculaire du DIDS afin de préparer de nouveaux inhibiteurs de RAD52 ayant un corps moléculaire de type stilbène asymétrique dont l'un des cycles aromatiques porterait un groupement aminoalkylethiourée et dont l'autre cycle aromatique serait substitué par un ou des groupements méthyles, méthoxyles ou chlorés. Cinquante-six nouveaux analogues et dérivés du DIDS ont été conçus, préparés et caractérisés chimiquement. L'évaluation de l'activité antiproliférative des nouveaux composés sur des lignées cellulaires déficientes et non-déficientes en BRCA1 ou en BRCA2 a montré des concentrations inhibitrices médianes (IC₅₀) variant entre le bas nanomolaire et le micromolaire. Plusieurs analogues du DIDS ont des ratios de sélectivités intéressants (> 100) sur les cellules déficientes en BRCA1 comparativement aux cellules non-déficientes. Les nouveaux analogues du DIDS sont des composés prometteurs pour l'élaboration de nouveaux médicaments ciblant les cellules cancéreuses déficientes en HR. / Trend in research for new treatments against cancer are in the field of "targeted" therapy. Those therapies use specific characteristics of cancer cells to kill them directly or indirectly. One indirect target for targeted therapy can be cells deficient in BRCA1 and BRCA2 functions. Mutations in BRCA1 and BRCA2 can be found in many cancers and resulted in homologous recombination (HR) defective, which is DNA double strand-break repair mechanism. Since one double strand-break can cause cell death, there is a back-up mechanism for HR named single-strand annealing (SSA). Our hypothesis was that inhibiting SSA can lead to synthetic lethality in cells with HR deficiency. For this purpose, Drs. Fortin and Masson teams have recently identified 4,4'-diisothiocyano-2,2'stilbenedisulfonic acid (DIDS) as a new RAD52 inhibitor which is a key protein in SSA. However, DIDS has already known to interact with other proteins that may limit its clinical use. The main goal of my research project was to study and modulate DIDS molecular structure to prepare new RAD52 inhibitors. The molecular structure of those inhibitors should have an asymmetric stilbene moiety in which one aromatic ring will be substituted by an aminoalkylthiourea group and the other aromatic ring will be substituted by a methyl, methoxyl or chloro group. Fifty-six new DIDS analogues and derivatives were designed, prepared and chemically characterized. Antiproliferative activity was evaluated on cell lines with and without BRCA1 and BRCA2 deficiency and showed half maximal inhibitory concentrations (IC₅₀) ranging between low nanomolar and micromolar. Moreover, many DIDS analogues and derivatives exhibited interesting selectivity ratio (> 100) on BRCA1 deficient cells comparatively to non-deficient cells. Therefore, DIDS analogues and derivatives are new promising compounds for the treatment of HR-deficient cancer cells.

Le transporteur MRP2 est connu comme étant la seule pompe qui occupe une position apicale au sein des cellules polarisées, elle est responsable du transport des anions organiques et des drogues, le mécanisme de transport de ces substrats était le sujet de recherche de plusieurs études, et dans ce travail nous étions capable de dévoiler l'importance des acides aminés chargés négativement (D333, D427, D433, D496, E532, D575) situés dans ou prés des hélices transmembranaires TM6, TM8, TM9, TM10 et TM11 de la protéine, ces derniers jouent des rôles cruciales dans l'activité de transport et dans le maintien de la structure fonctionnelle de MRP2.

Les virus influenza A et B sont les agents étiologiques des infections grippales saisonnières. Ils sont à l'origine d'infections sévères qui peuvent requérir des mesures d'interventions thérapeutiques. Le baloxavir est le dernier agent antiviral approuvé pour le traitement de l'influenza. Il cible l'activité endonucléase de la polymérase acide (PA), une des sous-unités du complexe de l'ARN polymérase virale. Alors que le baloxavir s'est montré plus efficace dans la réduction de l'excrétion virale que l'oseltamivir, qui est le traitement standard de la grippe, il a néanmoins démontré une faible barrière de résistance. Les phases d'étude cliniques du baloxavir ont montré que l'émergence de la résistance au baloxavir était principalement médiée par des substitutions au codon 38 (I38T/S/M) de la protéine PA chez les virus influenza A. La résistance reste encore peu documentée dans le cas des virus influenza B. Ce projet de recherche vise à générer et à caractériser la résistance au baloxavir in vitro, ex vivo et in vivo chez des virus influenza B contemporains représentant les deux lignées principales B/Yamagata/16/1988 et B/Victoria/2/1987. Dans le but d'induire la résistance au baloxavir, les virus B/Phuket/2073/2013 (Yamagata) et B/Quebec/MCV-11/2019 (Victoria) ont subi des passages successifs sur cellules MDCK-ST6-Gal1 en présence de concentrations croissantes de baloxavir. A des passages séctionnés, le gène codant pour PA a été séquencé pour identifier d'éventuelles mutations associées à la résistance. Le phénotype de résistance au baloxavir a été évalué par le test de réduction des plaques (CI50). Un système de génétique inverse a été mis au point pour la souche vaccinale contemporaine B/Washington/02/2019 (Victoria) pour confirmer l'effet des mutations de résistance identifiées. Dans un second temps, des virus recombinants B/Washington/02/2019 et B/Phuket/2073/2013 ont été utilisés pour évaluer les capacités réplicatives des virus sauvages et de leurs mutants PA-I38T respectifs, in vitro, sur des lignées cellulaires de poumons humains (A549 et Calu-3), puis ex vivo en utilisant un modèle d'épithélium nasal humain (MucilAir®). L'infectivité a été mesurée en titrant les lavages nasaux de cobayes infectés avec les différents virusChez la souche B/Quebec/MCV-11/2019, la mutation PA-I38T a été générée après 6 passages en présence d''une concentration finale de baloxavir de 200 nM. Les capacités réplicatives in vitro, ex vivo et in vivo ont montré que la mutation PA-I38T n'impacte pas le fitness viral de manière significative chez les virus influenza B à l'étude. Ces résultats démontrent une similitude des mécanismes de résistance au baloxavir chez les virus influenza A et B. L'absence d'effet délétère sur la réplication et le fitness viral relativement préservé des mutants arborant la substitution PA-I38T met en garde contre d'éventuelles éclosions de tels variants, ainsi qu'un risque de dissémination dans la population générale. Il est donc nécessaire de surveiller activement sa présence en clinique / Influenza A and B viruses are the causative agents of seasonal flu infections, often leading to severe illnessesand necessitating therapeutic interventions. Baloxavir is the latest antiviral agent approved for influenza treatment. It targets the endonuclease activity of the polymerase acidic (PA) protein, one of the subunits of the viral RNA polymerase complex. While Baloxavir has demonstrated greater efficacy in reducing viral shedding than oseltamivir, the standard flu treatment, it has shown a low resistance barrier. Clinical trials have revealed that resistance to Baloxavir primarily arises through substitutions at codon 38 (I38T/S/M) of the PA protein in Influenza A viruses. Resistance in Influenza B viruses remains poorly documented. This research project aims to generate and characterize Baloxavir resistance in vitro, ex vivo, and in vivo in contemporary Influenza B viruses of both B/Yamagata/16/1988-like and B/Victoria/2/1987-like lineages.To induce Baloxavir resistance, B/Phuket/2073/2013 (Yamagata) and B/Quebec/MCV-11/2019 (Victoria) viruses underwent serial passages on MDCK-ST6-Gal1 cells in the presence of increasing Baloxavir concentrations. At selected passages, the PA gene was sequenced to identify potential resistance-associated mutations. The resistance phenotype was assessed by plaque reduction assays (IC50). A reverse-genetics system was developed for the B/Washington/02/2019 vaccine strain (Victoria) to confirm the effect of identified resistance mutations. Subsequently, recombinant viruses of recent B/Washington/02/2019 and B/Phuket/2073/2013 strains were used to evaluate the replicative abilities of wild-type and their respective PA-I38T mutant viruses in vitro using human lung cell lines (A549 and Calu-3) and ex vivo using a human nasal epithelium model (MucilAir®). Infectivity was measured by titrating nasal washes from experimentally-infected guinea pigs.In the B/Quebec/MCV-11/2019 strain, the PA-I38T mutation was generated after 6 passages in the presence of 200 nM Baloxavir. Replicative abilities in vitro, ex vivo, and in vivo showed that the PA-I38T mutation does not significantly impact the viral fitness of the studied Influenza B viruses. These results demonstrate similarity in Baloxavir resistance mechanisms between influenza A and B viruses. The lack of deleterious effects on viral replication and the relatively preserved fitness of the PA-I38T mutation raise concerns about potential outbreaks of such variants and their dissemination in the general population. Hence, active surveillance of its presence in clinical settings is essential

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