Les travaux présentés dans ce mémoire se situent dans le cadre général de la recherche de nouveaux médicaments par le biais de techniques informatiques. La première partie de ce document est centrée autour du développement de la plateforme logicielle VSM-G (Virtual Screening Manager for Grids). Le but poursuivi par ce projet est de fournir un outil convivial et simple d'utilisation afin de conduire des études de criblage virtuel à haut-débit. Le coeur de VSM-G repose sur une stratégie multi-étapes de filtres successifs permettant le traitement efficace de chimiothèques de grande taille. Deux filtres ont été utilisés pour ce travail et implémentés dans VSM-G : un programme innovant d’estimation rapide de complémentarité géométrique entre molécules-candidates et site actif (SHEF) précéde un algorithme de docking flexible plus conventionnel (GOLD). Les avantages de cette méthodologie, associée à la prise en charge de multiples conformations de la cible étudiée (le récepteur nucléaire LXRß), sont présentés tout d’abord par une étude de preuve de concept, puis à travers une campagne de criblage virtuel à grande échelle. L'autre partie de ces travaux, exclusivement applicative, concerne l'étude du domaine FAT de la kinase d'adhérence focale FAK. FAK est une cible d’intérêt pharmaceutique particulièrement intéressante, car clairement impliquée dans divers processus de développement cancéreux. Le but de cette étude est double : il s’agit tout d’abord de mieux comprendre le mode de fonctionnement du domaine FAT de FAK à travers une étude biophysique pour en évaluer la flexibilité ; et ensuite concevoir in silico des petites molécules peptidomimétiques permettant de moduler son activité, ce qui pourrait limiter une progression tumorale. / The work presented here deals with drug discovery by means of computational techniques. The first part is focused around the development of the VSM-G (Virtual Screening Manager for Grids) software platform. This project aims to provide a user-friendly and easy-to-use tool for performing high throughput virtual screening experiments. The core of VSM-G is a multiple-step screening strategy in which several filters are organized sequentially as to tackle large chemical libraries efficiently. Two filters were used for this study and implemented into VSM-G: a new and fast ligand-active site geometrical complementarity estimation program (SHEF) precedes a conventional flexible docking tool (GOLD). We describe the advantages of such an approach, associated with the use of multiple target conformations for the LXRß nuclear receptor, by presenting a proof-of-concept study. A high-throughput virtual screening campaign is then performed. The second part of this work, exclusively applicative, deals with the study of the FAT domain of the focal adhesion kinase (FAK). FAK is an important pharmaceutical target due to its involvement in the development of various forms of cancer. The first goal is to gain knowledge regarding FAT flexibility and active state structural properties. The second objective is to design in silico peptidomimetic compounds targeting FAT and therefore potentially modulate FAK activity during tumour progression.

Les substances pharmaceutiques sont classées comme contaminants environnementaux émergents et suscitent une attention croissante du fait de leurs effets potentiellement néfastes sur les écosystèmes. Après excrétion ou élimination inappropriée, les médicaments vont se retrouver dans les eaux de surface, souterraines voire de consommation. De nombreuses études écotoxicologiques ont pour objet la mesure de leurs impacts sur les écosystèmes. Pour autant, ces études portent essentiellement sur le médicament lui-même alors que nombre d'entre eux sont susceptibles de se transformer dans l'environnement selon des processus biotiques (microorganismes) et/ou abiotiques (traitements chimiques, photodégradation). Les produits de transformations (PTs) ainsi formés vont d'une part, progressivement remplacer le médicament parent dans l'environnement, et d'autre part y exprimer une écotoxicité potentielle. Face à ce problème, nous nous proposons à partir d'un médicament largement utilisé, de procéder à la synthèse de ses PTs plausibles et à la mise au point de méthode de détection dans des matrices complexes. L'accès aux PTs suivra une approche pluridisciplinaire faisant appel à la bioconversion, l'électro-Fenton et l'oxydation électrochimique. L'analyse comparative des composés obtenus par ces différentes approches permettra de sélectionner les PTs les plus probables / Pharmaceuticals as well as personal care products are classified as emerging pollutants of increasing concern due to possible negative impacts on ecosystems. They are constantly introduced in sewage treatment plants either through excretion, or disposal by flushing of unused or expired medication, or directly within the sewage effluents of plants or hospitals. They end up in surface and ground waters and can even be found in drinking water. Many studies report on adverse effects on terrestrial and aquatic organisms. Pharmaceuticals have complex chemical structures capable of reacting in an aqueous medium under the action of chemical, biological or physical agents. Thus, the transformation products (TPs) gradually replace the parent drug in the environment. In addition these transformation products constitute markers of past or current presence of the drug in the environment. Faced with this problem, we believe it is necessary to synthesize the transformation products of the parent compounds to development their detection. The proposed method consists, firstly, to prepare the largest number of (TPs) of a particular drug using three complementary approaches : bioconversion, electro-Fenton and electrochemical oxidation. A second step is to identify the structures which are the most likely present in the environment. Expected advances are the development of a predictive methodology applicable to the study of any molecule involved in environmental risk

Abstract : Rare diseases are debilitating conditions often leading to severe clinical manifestations for affected patients. Orphan drugs have been developed to treat these rare diseases affecting a small number of individuals. Incentives in the legal framework aimed to recoup the research and development cost of orphan drugs for pharmaceutical companies have been implemented in the United States and the European Union. At the present time, Canada is still lacking a legal and policy framework for orphan drugs. Several problems at the federal and provincial levels remain: lack of research funds for rare diseases, discrepancies on orphan drug policies between provinces, difficulties to access and reimburse these high price drugs. Recommendations and measures are proposed, such as a pan-Canadian (national) scientific committee to establish evidence-based guidelines for patients to access orphan drugs uniformly in all provinces with a disease specific registry, a formal agreement for a centralized Canadian public funding reimbursement procedure, and increasing the role of “guardian” for prices by the Patented Medicines Review Board in Canada. These recommendations and measures will be beneficial for the implementation of a policy framework for orphan drugs in Canada. / Résumé : Les maladies rares sont des maladies sérieuses pouvant causer des manifestations cliniques sévères chez les patients atteints. Les médicaments orphelins ont été développés pour le traitement de ces maladies rares qui touchent un petit nombre d’individus. Un cadre légal permettant des incitatifs pour les compagnies pharmaceutiques aux États-Unis et au niveau de l’Union Européenne a favorisé la recherche et le développement desdits médicaments. Présentement, il n’existe pas de cadre juridique et de politiques spécifiques au Canada entourant les médicaments orphelins. Ceci a mené à plusieurs problèmes tant au niveau fédéral que provincial dont: un manque de support financier consacré à la recherche pour les maladies rares, des disparités entre les provinces concernant les politiques pour les médicaments orphelins, des difficultés d’accès et de remboursement desdits médicaments dont les coûts sont élevés. Des recommandations et mesures sont proposées, telles l’implantation d’un comité scientifique pancanadien (national) afin d’établir des lignes directrices fondées sur des données probantes pour faciliter un accès uniforme aux médicaments orphelins pour les patients, y compris un registre spécifique élaboré pour chaque maladie, établir une entente formelle centralisée pour tout le Canada pour un financement public de remboursement des médicaments orphelins, augmenter le rôle de « gardien » des prix par le Conseil d’examen du prix des médicaments brevetés au Canada. Ces recommandations et mesures serviront à l’implantation d’un cadre de politiques pour les médicaments orphelins au Canada.

Cette thèse de doctorat porte sur la compréhension des aspects concurrentiels du marché de l’innovation incrémentale en France en s’appuyant sur une approche empirique. A cette fin, l’analyse porte plus particulièrement sur l’innovation incrémentale et les dynamiques concurrentielles des médicaments appelés en France « similaires ». La littérature anglophone retient les expressions « me-too » ou « follow-on » pour définir les produits pharmaceutiques à faible valeur ajoutée et qui ont des caractéristiques anatomiques, thérapeutiques et chimiques proches des molécules précédemment mises sur le marché. Le premier chapitre vise notamment l’étude sur les parts de marché des médicaments « follow-on » et le lien avec la variable stratégique définie par l’ordre d’arrivée sur le marché. Dans ce chapitre de thèse, on vérifie que les premiers follow-on d’une classe thérapeutique ont un avantage concurrentiel en ce qui concerne la capacité des capturer et de maintenir des parts de marché pendant une longue période. En outre, les parts de marché sont positivement corrélés avec l’habilité de la firme de fixer un prix supérieur au premier médicament de la classe. Cet avantage stratégique des premiers entrants est aussi intrinsèquement lié aux caractéristiques qualitatives des produits puisque nous avons pu constater que les parts de marché des médicaments sont directement corrélés avec le niveau d’innovation du produit. Le deuxième chapitre de la thèse apporte des éléments sur la nature concurrentielle en termes de prix du marché de l’innovation pharmaceutique incrémentale. Deux variables dépendantes mesurant le prix ont été considérées : le prix du produit calculé en coût du traitement journalier et le prix du médicament divisé par la moyenne des prix des médicaments similaires dans la classe. Nous vérifions que les derniers entrants ont une tendance à avoir un prix inférieur aux premières molécules « follow-on ». Cela implique une caractérisation des derniers entrants ayant un moindre pouvoir de négociation avec le régulateur autour du prix, notamment en raison d’une qualité innovatrice intrinsèque plus faible. Le troisième chapitre présente une analyse empirique autour de la confrontation des deux marchés émergents et d’importance majeure pour la régulation des systèmes de santé : le marché des génériques et le marché des médicaments « follow-on ». L’analyse se concentre sur les aspects de l’intensité de la compétition dans le marché des médicaments brevetés similaires et son impact sur la pénétration des versions génériques de ces derniers. Le constat est que l’intensité de la compétition de médicaments similaires est positivement et significativement corrélée avec l’introduction des génériques. Plus de produits « follow-on » entrainerait donc une baisse encore plus importante des prix des génériques des derniers « follow-on » dans la classe thérapeutique. L’approche essentiellement empirique de cette thèse doctorale permet ainsi de mieux comprendre les déterminants et la dynamique de ce marché relativement émergent et qui suscite des nombreux débats au sein de la communauté scientifique. Enfin nous terminons par une brève conclusion générale fondé autour des résultats de cette recherche permettent d’affirmer que dans un marché régulé comme celui qui prévaut en France, l’intensité de la compétition, engendré notamment par l’arrivé sur le marché des médicaments « follow-on », peut avoir des conséquences positives sur les aspects concurrentiels du secteur du médicament...... / The dynamics of pharmaceutical markets have been constantly changing last years. The development of the so called “follow-on” or “me-too” drugs has been in the centre of a major debate concerning the ability of innovation in the health sector. These drugs are characterized by having a minor level of innovation and do not add any therapeutic value in relation to the previous drugs launched in the market. This doctoral dissertation proposes three empirical essays concerning competition aspects in the market of incremental innovation in France. The first chapter focuses on the impact of entry order on “follow-on” drugs competition in the French market between years 2001 and 2007. More precisely, this study examines the effects on market share of first entrants in the follow-on drug market and how this possible competitive advantage changes over time. Our results are coherent with theoretical microeconomic issues concerning the importance of being first. We find evidence that first movers in the follow on drug market have the ability to capture and maintain greater market share for a long period of time. The hierarchical market position of follow on drugs does not seem to be affected by generic drugs emergence. From a dynamic perspective, our analysis shows that market share is positively correlated with the ability of follow on drugs to set prices higher than the average follow-on drug price in a specific therapeutic class (ATC) which means that market power remains considerably important for first movers. Finally we found that the optimum level of innovation to maximize market share is the highest one.The second chapter examines the relationship between entry order of follow-on drugs and their prices on the French pharmaceutical market. We used a representative panel data of 1047 follow-on drug formulations distributed in 118 ATC classes set over 2001-2007. Two measures of prices were used in the econometric specifications: the absolute price and the relative price of the follow-on drugs. The former concerns simply the absolute price of the drug in daily costs and the latter is the price of the drug relative to the average price of the follow-on drugs in the class. Both prices are calculated on the basis of manufacturer prices. These different indicators give us similar results for the impact of entry order on prices but they are differently correlated with market share. Moreover, our study analyses the potential impact of several variables on prices of pharmaceutical incremental innovation such as firm size, innovation and intensity of competition. Our results suggest that big firms have more ability to negotiate higher prices and that the number of follow-on drugs in the class and the emergence of generic competition may help decrease general prices in the ATC class. We have not found any relationship between prices and innovation in the French pharmaceutical market.The third chapter investigates the potential relationship between follow-on drugs dissemination and generic drug market emergence. It explores the structural determinants of off-patented drugs development at the therapeutic class level with a focus on explanatory variables that reflect the intensity of competition amongst similar interchangeable drugs. We found that generic market growth is greater in therapeutic classes where the number of similar drugs is high and the average brand price is low. This could be due to the fact that brand name drugs reduce their prices to keep market share when generic drugs enter the market. We study also the generic to follow-on brand price ratio at the individual drug level and we found that generic prices of later follow-on drugs are closer to the price of the brand name than generics of first follow-on movers. Our results are coherent with the fact that intensity of competition in the follow-on drugs may help reduce prices not only in the patented drug markets but also in the off-patented sector.

Les polymères présentant des liens phosphoesters dans leur squelette sont biodégradables et constituent une classe émergente de nouveaux biomatériaux, utiles notamment dans le domaine de la délivrance de médicaments. La pentavalence du phosphore offre de nombreuses possibilités d’en varier la structure ce qui permet d’envisager une gamme diversifiée de propriétés pour ces matériaux.Cette thèse envisage la synthèse et l’utilisation de nouveaux copolymères biséquencés de polyoxyde d’éthylène et de polyphosphotriester portant des insaturations pendantes comme plateforme pour l’élaboration de systèmes de délivrance avancés. D’une part, l’auto-assemblage en milieu aqueux de copolymères amphiphiles porteurs de groupes butènyles permet l’obtention de micelles à coeur réticulé dans lesquelles la doxorubicine peut être incorporée par imprégnation. Ces nanovecteurs micellaires montrent une stabilité et un taux d’encapsulation supérieurs aux systèmes non réticulés correspondants.D’autre part, des copolymères porteurs de groupes alcynyl ou allyl pendants sont convertis en copolymères doublement hydrophiles capables de complexer le calcium. Utilisés comme agent structurant pour la formation de particules de carbonate de calcium, ceux-ci permettent d’en réduire la taille et son hétérogénéité de façon remarquable. Le recours à un procédé utilisant le dioxyde de carbone à l’état supercritique conduit ainsi à des particules de 1.5μm.Enfin, l’ajout de lysozyme à ce procédé permet son encapsulation dans les particules de CaCO3, en préservant l’activité de cette protéine plus efficacement que le procédé conventionnel recourant à l’acide hyaluronique. / Polymers with repeating phosphoester linkages in the backbone are biodegradable and emerged as a promising class of novel biomaterials, especially in the field of drug delivery systems. The pentavalency of the phosphorus atom offers a large diversity of structures and as a consequence a wide range of properties for these materials.The thesis focused on the synthesis of novel well-defined diblock copolymers made of one hydrophilic polyethylene oxide (PEO) block and one polyphosphotriester (PPE) block bearing unsaturations as side-group, as a platform for the design of advanced drug delivery systems.Firstly, novel alkenyl PEO-b-PPE amphiphilic copolymers were self-assembled in water, taking profit of the unsaturations to prepare core cross-linked micelles. Doxorubicin could be successfully loaded by impregnation in these micellar nanocarriers leading to improved stability and loading as compared to the corresponding non-cross-linked systems.Besides, the alkynyl and allyl unsaturations of PEO-b-PPE copolymers were used to prepare novel double hydrophilic block copolymers exhibiting calcium complexation capabilities. They were found quite efficient as template for the formation of calcium carbonate particles providing particles of unprecedented small size, and high size homogeneity. The use of a supercritical carbon dioxide process with carboxylic acid containing copolymers allows reaching CaCO3 particles about 1.5 μm. Finally, we demonstrate that adding lysozyme to the process allows encapsulation of this enzyme into the CaCO3 carriers, the protein activity being better preserved by using the PPE-b-PEO as compared to more conventional hyaluronic acid as a template.

L’implication des récepteurs 5-HT1A dans la physiopathologie de la schizophrénie a été suggérée par de nombreuses études post mortem et pharmacologiques. Le développement d’études exploratoires du système sérotoninergique 5-HT1A chez des patients schizophrènes permet de préciser le rôle des récepteurs 5-HT1A dans la physiopathologie de la maladie et d’envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques. L'existence du p-[18F]MPPF, radioligand ayant une affinité spécifique pour les récepteurs 5-HT1A, nous a permis de réaliser une exploration du système sérotoninergique 5-HT1A in vivo en tomographie par émission de positons (TEP) chez 19 patients schizophrènes et de comparer les résultats obtenus aux images de 19 témoins issus de la banque de données du CERMEP (Lyon). Notre premier objectif a été de mettre en évidence d’éventuelles différences de répartition de potentiel de liaison (BP) entre les patients et les témoins. Une diminution significative du [18F]MPPF BPND au niveau des régions frontales et orbitofrontales a été retrouvée chez les patients schizophrènes par rapport aux témoins. Dans un second temps, la comparaison des images TEP obtenues chez les patients selon que le traitement antipsychotique reçu a une action agoniste 5-HT1A (aripiprazole) ou en soit dépourvu (olanzapine, rispéridone) a montré une diminution plus importante du [18F]MPPF BPND chez les patients traités par aripiprazole que chez les patients traités par d’autres antipsychotiques, soulignant ainsi l’impact in vivo de ce traitement sur le système sérotoninergique 5-HT1A. Notre étude est la première, à notre connaissance, à utiliser le p-[18F]MPPF chez des patients schizophrènes / Backgrounds: Multiple post-mortem and pharmacological studies suggest a key role of the serotonergic 1A (5-HT1A) system in the pathophysiology of schizophrenia. Materials and methods: The aim of our work was to assess the 5-HT1A receptors availability In patients suffering from schizophrenia treated with different antipsychotic drugs, compared to controls, using a new ligand antagonist of 5-HT1A receptors, the [18F]MPPF. The 5-HT1A binding potential of 19 schizophrenic patients (treated with either aripiprazole (a 5-HT1A partial agonist) or Second Generation Antipsychotic (olanzapine or risperidone) was compared with that of 19 age-matched healthy controls. This is the first report of a [18F]MPPF PET study in treated patients with schizophrenia. Results: A significant reduction of [18F]MPPF BPND was found in treated patients with schizophrenia compared to age- and gender-matched healthy subjects. These modifications were mainly localized in the frontal and orbitofrontal cortex and may reflect either the pathophysiology of schizophrenia or medication effects. In comparison to matched healthy subjects, the reduction of 5-HT1A receptor availability was more extensive in schizophrenic patients with aripiprazole treatment than in schizophrenic patients with SGA treatment. Conclusion: These results suggest that aripiprazole has a major impact on [18F]MPPF BPND, likely due to its partial agonist activity at 5-HT1A receptors. In order to distinguish the relative contributions of the disease itself versus medication effects, future [18F]MPPF studies should be performed in APD-naïve patients with schizophrenia

La Déclaration de la quatrième Conférence ministérielle de l’OMC s’est assignée comme objectif de rendre le traitement spécial et différencié plus contraignant, plus pratique et plus opérationnel. Par son mandat placé sous le signe de développement, la Déclaration de Doha marque une renaissance du traitement spécial et différencié dans les négociations commerciales multilatérales après que les résultats de l’Uruguay Round ont réduit celui-ci à de simples dispositions transitoires. Cette nouvelle impulsion donnée au traitement spécial et différencié est frappante à plusieurs égards : accès aux marchés, accès aux médicaments, assistance technique, etc. Cet intérêt aux questions des pays en développement intervient à un moment où les pays en développement se veulent très actifs au sein de l’institution genevoise. De par leur utilisation du mécanisme de règlement des différends ainsi que de par leur institution de diverses coalitions les pays en développement montrent leur prise en conscience de bénéfice qu’ils peuvent acquérir en participant pleinement au processus de l’OMC. / The Declaration of the fourth world trade Organization Ministerial Conference set itself the goal of making special and differential treatment more precise, effective and operational. The keynote of the conference being development, the Doha Declaration marked a return to including special and differential treatment in trade negotiations after the results of the Uruguay Round had reduced it to mere transitional provisions. The new impetus given to special and differential treatment was striking in several respects : access to markets, access to medicines, technical assistance, etc. This interest in the issues of developing countries came at a time when they were very active within the Geneva institution. Through the use of the dispute settlement mechanism or the various coalitions in the institution, developing countries became aware of the benefits which could be gained by fully participating in the WTO process.

La variabilité de la pharmacocinétique de la névirapine et de l’éfavirenz, deux médicamentsantirétroviraux inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse du VIH, a été étudiéechez des patients cambodgiens infectés par le VIH par une méthode de pharmacocinétique depopulation. Cent soixante dix patients traités par névirapine faisaient partie de la cohorteESTHER de l’hôpital Calmette de Phnom-Penh et 312 patients co-infectés par le VIH et latuberculose et traités par éfavirenz étaient inclus dans l’essai clinique CAMELIA (ANRS1295–CIPRA KH001) conduit au Cambodge. Les dosages plasmatiques de névirapine et d’éfavirenz ontété réalisés par des méthodes CLHP avec détection UV. Après 18 et 36 mois de traitement, lesconcentrations plasmatiques médianes de la névirapine sont de 5,7 μg/mL. Après 22 et 50semaines de traitement, les concentrations médianes d’éfavirenz sont de 2,7 μg/mL, quel’éfavirenz soit associé (22 semaines) ou non (50 semaines) à la rifampicine. Les clairancesapparentes estimées de la névirapine et de l’éfavirenz sont respectivement de 2,6 L/h et de 7,7L/h. Les variabilités intra et inter individuelles des clairances apparentes sont respectivement de17% et 28% pour la névirapine et 15% et 37% pour l’éfavirenz. Parmi les covariablesdémographiques, biologiques ou génétiques étudiées, seul le polymorphisme génétique duCYP2B6 G516T est significativement associé à la clairance apparente de ces deux médicaments.Ainsi la clairance apparente estimée de la névirapine est de 2,95 L/h, 2,62 L/h et 1,86 L/hrespectivement pour les génotypes CYP2B6 516GG, 516GT, et 516TT. La fréquence de l’allèlemutée T qui code pour une enzyme non fonctionnelle est de 34% dans cette population de 442patients d’Asie du Sud-Est. / HIV-infected patients by population method. 170 patients on nevirapine-based antiretroviraltherapy were from the ESTHER cohort of the Calmette hospital in Phnom-Penh. 312 patients onefavirenz-based therapy were included in the CAMELIA (ANRS1295–CIPRAKH001) clinical trialconducted in Cambodia. Plasma concentrations of nevirapine and efavirenz were measured byHPLC and UV detection. Median plasma concentrations of nevirapine and efavirenz were 5.7μg/mL and 2.7 μg/mL respectively. Apparent plasma clearances of nevirapine and efavirenz were2.6 L/h and 7.7 L/h respectively. Among demographic, clinical, biological or genetic covariates,genetic polymorphism of CYP2B6 G516T was the only one which was shown to affect theclearance of the 2 drugs. Frequency of the T allele was 34% in this population of South-East Asia.

La presbyacousie est une perte de l'audition liée au vieillissement qui représente la troisième maladie chronique la plus répandue chez les personnes âgées. À ce jour, il est admis que le stress oxydant peut causer des dommages irréversibles à l'ADN et entraîner une sénescence prématurée dans les cellules en cycle. Cependant, il n'existe aucune donnée concernant le rôle des dommages de l'ADN dans la dégénérescence des cellules cochléaires liée à l’âge. En plus le lien entre le stress oxydant, les dommages à l'ADN et le vieillissement des cellules cochléaires demeure obscure.Le premier objet de ce travail était d'élucider le rôle des dommages de l'ADN dans la dégénérescence des cellules cochléaires. Pour ce faire, nous avons utilisé des approches de biologie moléculaire et cellulaire pour identifier des voies de signalisation associées aux lésions de l'ADN dans des explants cochléaires issus de souris âgées de 3 jours traitées au cisplatine (CDDP), molécule connue pour son effet secondaire ototoxique. De plus, nous avons étudié l'implication de p53, un des effecteurs clés de la signalisation des dommages de l'ADN, in vivo en traitant avec le CDDP des souris dont le gène codant pour ce facteur de transcription a été invalidé. Les possibilités de protéger l’audition contre l’effet nocif du CDDP ont été également étudiées en utilisant des inhibiteurs spécifiques ciblant les étapes clés des voies de signalisation. Enfin, nous avons utilisé des modèles murins porteurs de xénogreffes de cancer du sein humain afin de vérifier si les co-traitements permettaient de préserver l’audition sans compromettre l’efficacité anti-tumorale du CDDP. Nos résultats montrent que le CDDP induit des cassures doubles brins de l'ADN dans les cellules ciliées qui sont à l'origine de l'activation de la voie ATM-Chk2-p53 et, in fine, de la mort de ces cellules par apoptose. Nous avons également montré que l'absence de p53 in vivo prévient la perte de l'audition et la dégénérescence des cellules ciliées externes après injection intrapéritonéale de CDDP. L’application systémique ou locale de PFT-α, un inhibiteur de p53 prévient efficacement la perte auditive sans compromettre l’efficacité anti tumorale du CDDP.Le deuxième objectif de ma thèse a reposé sur l’identification des liens existant entre la surproduction des espèces réactives de l'oxygène (ROS), les dommages de l’ADN et l’apparition précoce des marqueurs de la sénescence cellulaire et de la perte de l’audition liée à l’âge. Pour ce faire, j’ai utilisé des explants cochléaires de souris âgées de 3 jours traitées au peroxyde hydrogène (H2O2). L’apparition des dommages à l’ADN et des cellules en sénescence a été étudiée en utilisant des techniques d’immunomarquage et de Western blot. Les résultats ainsi obtenus in vitro ont été ensuite validés in vivo sur les cochlées provenant de souris SAMP8 et de souris SAMR1. Afin de confirmer le rôle du stress oxydant dans l’apparition précoce de la presbyacousie, nous avons utilisé une lignée de souris invalidées pour le gène P66Shc, qui est un gène d'adaptation au stress connu pour ses rôles dans la surproduction de ROS et dans l’inhibition des enzymes antioxydants. Enfin, nous avons évalué la possibilité de prévenir ou de ralentir la perte de l’audition liée à l’âge en traitant les souris SAMP8 avec un mimétique de SOD/catalase, le EUK207. Nos résultats ont montré que: i) la surproduction de ROS est l'un des principaux facteurs causaux de la dégénérescence des cellules sensorielles de la cochlée liée à l’âge ; ii) L’activation de la voie p53-p21 entraînant l’apparition précoce de la sénescence dans les cellules cochléaires post-mitotiques, peut expliquer le vieillissement prématuré de la cochlée; iii) Le EUK207, un piégeur du superoxyde et du peroxyde d'hydrogène peut atténuer la ARHL chez les souris SAMP8. L’ensemble de ces résultats mettent en évidence des stratégies novatrices et efficaces pour la protection de l'audition. / Presbycusis or age-related hearing loss is the third most common chronic disease. It represents a major health issue in our modern society. This is due to its evolving feature and the invalidating character of this disease. To date, it is generally accepted that oxidative stress can cause irreversible DNA damage and lead to premature senescence in cycling cells. However, there is no data on the role of DNA damage in age-related cochlear cell degeneration. Moreover, the link between oxidative stress, DNA damage and cochlear cell aging remains unclear.The main objective of this work was therefore to elucidate the role of DNA damage in the degeneration of cochlear cells. To do this, we used molecular and cellular biology approaches to identify signaling pathways associated with DNA damage in cochlear explants from 3-days old mice treated with cisplatin (CDDP). This antineoplastic drug is cytotoxic by causing DNA damage and is known for its harmful effects on hearing. In addition, we investigated the involvement of p53, one of the key effectors of DNA damage signaling, in vivo by treating p53ko mice with cisplatin. Using specific inhibitors targeting key steps of signaling pathways, hearing protection from the harmful effect of CDDP have also been studied. Finally, we used mouse models carrying xenografts of human breast cancer to check whether the co-treatments we had implemented made it possible to preserve the hearing without compromising the anti-tumor efficacy of the CDDP. Our results show that CDDP induces DNA double-strand breaks in the hair cells that are responsible for the activation of the ATM-Chk2-p53 pathway and, ultimately, for the death of these cells by apoptosis. . We have also shown that the absence of p53 in vivo prevents hearing loss and external hair cells degeneration upon intraperitoneal injection of CDDP. The systemic or local treatment using the p53 inhibitor PFT-α effectively prevents hearing loss without compromising the anti-tumor efficacy of CDDP.The second objective of my thesis was to identify the links between the overproduction of reactive oxygen species (ROS), DNA damage, markers of cell senescence and age-related hearing loss. To do this, I used cochlear explants of 3-days old mice treated with increasing concentrations of hydrogen peroxide (H2O2). The appearance of DNA damage and senescent cells was investigated using immunolabeling and Western blotting technics. The results obtained in vitro were then validated in vivo on cochleae from SAMP8 (Senescence Accelerated Mouse Prone 8) and SAMR1 (Senescence Accelerated Mouse Resistant 1) mice. In order to confirm the role of oxidative stress in the early onset of presbycusis, we used a mouse line invalidated for the P66Shc gene, which is a stress adaptation gene known for its roles in ROS overproduction and in the inhibition of antioxidant enzymes. Finally, we assessed the possibility of preventing or slowing-down age-related hearing loss by treating SAMP8 mice with a SOD/catalase mimetic; EUK207. Our results showed that: i) overproduction of ROS is one of the major causal factors of age-related cochlear sensorial cells degeneration; ii) Activation of the p53-p21 pathway resulting in the early onset of senescence in postmitotic cochlear cells may explain premature aging of the cochlea; iii) EUK207 which is a superoxide and hydrogen peroxide scavenger, can attenuate ARHL in SAMP8 mice.All together our results highlight innovative and effective strategies for hearing protection.

No description available.