A transferência passiva de anticorpos da mãe para o filho auxilia na adaptação ao meio externo. No recém-nascido (RN), a colonização pelo Staphylococcus aureus (S. aureus) é precoce, sendo este um importante agente etiológico em infecções neonatais e no lactente jovem, para o qual ainda não se dispõem de vacina. OBJETIVOS: Avaliar as concentrações, títulos e avidez de anticorpos maternos anti-S. aureus do tipo IgG e IgA e a passagem desses anticorpos para os RN por transferência placentária e pelo colostro. MÉTODOS: Estudo caso-controle de 147 parturientes saudáveis. Foram coletadas amostras de soros maternos, de cordão umbilical e colostro. O grupo caso foi definido pela colonização nasal natural pelo S. aureus, sendo que para cada caso (n=49) foram selecionados 2 controles (n=98). Foram utilizadas as metodologias de imunoturbidimetria para dosagem de IgG total, ensaio imunoenzimático para dosagem IgA total e para a aferição das concentrações e títulos de anticorpos específicos anti-S. aureus (IgG sérica, subclasses séricas IgG1 e IgG2, IgA de colostro e os índices de avidez). Foram aplicados testes não paramétricos de Wilcoxon para amostras pareadas e de Mann-Whitney para amostras não pareadas, com intervalo de confiança de 95%, nível de significância p < 0,05. RESULTADOS: No grupo caso, as concentrações séricas de IgG total materna foram maiores mas com menor taxa de transferência placentária de IgG total, ocorrendo o inverso para o grupo controle. Não foram observadas diferenças nas concentrações séricas de IgG materna anti-S. aureus entre os grupos, mas com taxa de transferência placentária significantemente menor no grupo caso. Observou-se que os títulos específicos de IgG1 anti-S. aureus foram mais baixos no soro materno e no cordão do grupo caso, com taxas de transferência similar para os grupos caso e controle. Para os títulos específicos de IgG2 anti-S. aureus, não foram observadas diferenças entre os grupos caso e controle, com taxas de transferência similares entre os grupos. Observou-se que os títulos de IgG2 foram maiores que os de IgG1, tanto no soro materno como no de cordão em ambos os grupos. No soro materno e de cordão, não foram encontradas diferenças entre os grupos nos ensaios de avidez de IgG anti-S. aureus. No estudo de colostro, a concentração de IgA total foi maior no grupo caso, mas sem diferenças entre os grupos para a IgA anti-S. aureus. A comparação da avidez de anticorpos IgA anti-S. aureus do colostro com a de IgG anti-S. aureus do soro materno, em ambos os grupos, mostrou que a avidez de IgA foi maior. CONCLUSÕES: Os resultados demonstraram que a colonização nasal materna por S. aureus não esteve associada com uma maior transferência para o RN de anticorpos IgG ou IgA específicos via placenta ou colostro. A maior transmissão de títulos elevados de IgG2 específicos para o recém-nascido, isto é, anticorpos com uma baixa atividade opsonizante, reitera a maior susceptibilidade neonatal para este agente patogênico. A IgA secretora no colostro apresentou melhor índice de avidez do que a IgG do soro, o que corrobora com a importância da amamentação nos primeiros meses de vida / The passive transfer of antibodies from mother to child assists in adjustment to the external environment. In the newborn (NB), colonization by Staphylococcus aureus (S. aureus) occurs early, which is an important etiologic agent in neonatal and young infant infections, for which no vaccine is available. AIMS: To evaluate concentrations, titers and avidity of anti-S. aureus maternal IgG and IgA antibodies and transmission of these antibodies to the newborns via placental transfer and colostrum. METHODS: Case-control study of 147 healthy pregnant women. Samples of maternal serum, cord blood and colostrum were collected. The case group was defined by natural nasal colonization with S. aureus, and for each case (n = 49) were selected 2 controls (n = 98). Immunoturbidimetric assay was used to measure total IgG, and immunoenzymatic assay to measure total IgA in colostrum and anti-S. aureus concentrations and titers (serum IgG, serum IgG1 and IgG2, colostrum IgA and IgG and IgA avidity indexes). Nonparametric Wilcoxon test for paired samples and the Mann-Whitney test for unpaired samples were applied, with a confidence interval of 95%, significance level of p < 0.05. RESULTS: In the study group, maternal total IgG serum concentrations were higher but with lower total IgG placental transfer ratio, while the opposite occurred for the control group. No differences were observed in anti-staphylococcal maternal IgG serum concentrations between groups, but placental transfer ratio was significantly lower in the case group. It was observed that anti-S. aureus IgG1 titers were lower in maternal and cord serum from the case group, with with similar transfer ratios for case and control groups. Regarding antistaphylococcal IgG2 titers, no differences were observed between case and control groups, with similar transfer ratios between groups. It was observed that specific IgG2 titers were higher than those of IgG1 in both maternal and cord serum from both groups. In maternal and cord blood serum, no differences between groups were found in avidity assays of anti-S. aureus IgG. In colostrum, total IgA concentrations were higher in the case group, but no differences between groups for anti-S. aureus IgA were detected. The comparison of anti-staphylococcal IgA antibodies avidity in colostrum with anti-S. aureus IgG in maternal serum from both groups, showed that IgA presents higher avidity indexes. CONCLUSIONS: The results demonstrated that maternal nasal colonization by S. aureus was not associated with a higher transfer to the NB of specific IgG or IgA antibodies via the placenta or colostrum. The greatest transmission of Sa-specific IgG2 titers to the newborn, i.e., antibodies with low opsonizing activity, reiterates the higher neonatal susceptibility to this pathogen. Secretory IgA in colostrum showed better avidity index than serum IgG, which reinforces the importance of breastfeeding in the early months of life

Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) sont considérées comme quantitativement et qualitativement supérieures aux autres types cellulaires pour la synthèse des interférons (IFNs) de type I lors d’une infection virale. Plusieurs observations viennent supporter cette désignation. Tout d’abord, elles expriment un éventail très large des sous-types d’IFN-alpha en comparaison aux autres types cellulaires. Par ailleurs, elles possèdent la capacité de détecter la présence des virus via leurs TLR7 et TLR9, reconnaissant respectivement l’ARN ou l’ADN d’origine virale. Enfin, elles expriment de manière constitutive dans leur cytoplasme le facteur de transcription IRF-7 qui permet une synthèse rapide et robuste des IFNs de type I en réponse à l’infection. <p>Dans un précédent travail, il a été montré que les pDCs néonatales présentent un défaut majeur de synthèse d’IFN-alpha en réponse aux CpG ODNs, ligands du TLR9. Nous avons ensuite étendu notre étude des pDCs néonatales en les stimulant avec le R-848, ligand du TLR7, mais également en présence de virus tels que HCMV et HSV. Dans ces conditions également, la synthèse de l’IFN-alpha est déficiente dans les pDCs du nouveau-né. Nous avons également observé une déficience de production de l’IFN-beta suite à une stimulation via les ligands TLR7 et TLR9, tant au niveau protéique que de l’expression de l’ARN messager. Par ailleurs, la synthèse des cytokines/chimiokines inflammatoires par les pDCs du sang de cordon ainsi que leur maturation, fonctions dépendantes du facteur NF-kappaB, sont également diminuées en comparaison aux pDCs adultes, suite à une stimulation en présence du CpG ODN ou du R-848.<p>L’ensemble de ces données nous a amené à étudier de manière plus précise les voies de signalisation des pDCs néonatales suite à leur activation. Tout d’abord, nous avons observé que les taux d’expression des TLR7 et 9 tout comme le taux basal d’IRF-7 sont équivalents dans les pDCs néonatales et les pDCs adultes. Ensuite, grâce à la technique d’ImageStream (Amnis corporation), nous avons pu quantifier la translocation nucléaire des facteurs de transcription IRF-7 et de NF-kappaB dans les pDCs activées. Nous avons ainsi pu observer que la translocation de NF-kappaB est comparable dans les pDCs adultes et néonatales en réponse aux ligands TLR7 ou TLR9. Par contre, elle est déficiente lors d’une stimulation par HSV. La translocation du facteur IRF-7, quant à elle, est significativement déficiente en réponse au CpG ODN et au virus HSV dans les pDCs néonatales. <p>Nous proposons que le défaut de translocation d’IRF-7 mis en évidence dans les pDCs néonatales pourrait en partie expliquer la déficience de synthèse des IFNs de type I de ces cellules et fournir une base moléculaire à la plus grande susceptibilité du nouveau-né vis-à-vis des infections virales.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La leucémie lymphoblastique aigüe (LLA) est une maladie génétique complexe. Malgré que cette maladie hématologique soit le cancer pédiatrique le plus fréquent, ses causes demeurent inconnues. Des études antérieures ont démontrées que le risque à la LLA chez l’enfant pourrait être influencé par des gènes agissant dans le métabolisme des xénobiotiques, dans le maintient de l’intégrité génomique et dans la réponse au stress oxydatif, ainsi que par des facteurs environnementaux. Au cours de mes études doctorales, j’ai tenté de disséquer davantage les bases génétiques de la LLA de l’enfant en postulant que la susceptibilité à cette maladie serait modulée, au moins en partie, par des variants génétiques agissant dans deux voies biologiques fondamentales : le point de contrôle G1/S du cycle cellulaire et la réparation des cassures double-brin de l’ADN. En utilisant une approche unique reposant sur l’analyse d’une cohorte cas-contrôles jumelée à une cohorte de trios enfants-parents, j’ai effectué une étude d’association de type gènes/voies biologiques candidats. Ainsi, j’ai évaluer le rôle de variants provenant de la séquence promotrice de 12 gènes du cycle cellulaire et de 7 gènes de la voie de réparation de l’ADN, dans la susceptibilité à la LLA. De tels polymorphismes dans la région promotrice (pSNPs) pourraient perturber la liaison de facteurs de transcription et mener à des différences dans les niveaux d’expression des gènes pouvant influencer le risque à la maladie. En combinant différentes méthodes analytiques, j’ai évalué le rôle de différents mécanismes génétiques dans le développement de la LLA chez l’enfant. J’ai tout d’abord étudié les associations avec gènes/variants indépendants, et des essaies fonctionnels ont été effectués afin d’évaluer l’impact des pSNPs sur la liaison de facteurs de transcription et l’activité promotrice allèle-spécifique. Ces analyses ont mené à quatre publications. Il est peu probable que ces gènes de susceptibilité agissent seuls; j’ai donc utilisé une approche intégrative afin d’explorer la possibilité que plusieurs variants d’une même voie biologique ou de voies connexes puissent moduler le risque de la maladie; ces travaux ont été soumis pour publication. En outre, le développement précoce de la LLA, voir même in utero, suggère que les parents, et plus particulièrement la mère, pourraient jouer un rôle important dans le développement de cette maladie chez l’enfant. Dans une étude par simulations, j’ai évalué la performance des méthodes d’analyse existantes de détecter des effets fœto-maternels sous un design hybride trios/cas-contrôles. J’ai également investigué l’impact des effets génétiques agissant via la mère sur la susceptibilité à la LLA. Cette étude, récemment publiée, fût la première à démontrer que le risque de la leucémie chez l’enfant peut être modulé par le génotype de sa mère. En conclusions, mes études doctorales ont permis d’identifier des nouveaux gènes de susceptibilité pour la LLA pédiatrique et de mettre en évidence le rôle du cycle cellulaire et de la voie de la réparation de l’ADN dans la leucémogenèse. À terme, ces travaux permettront de mieux comprendre les bases génétiques de la LLA, et conduiront au développement d’outils cliniques qui amélioreront la détection, le diagnostique et le traitement de la leucémie chez l’enfant. / Childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) is a complex and heterogeneous genetic disease. Although it is the most common pediatric cancer, its etiology remains poorly understood. Previous studies provided evidence that childhood ALL might originate through the collective contribution of different genes controlling the efficiency of carcinogen metabolism, the capacity of maintaining DNA integrity and the response to oxidative stress, as well as environmental factors. In my doctoral research project I attempted to further dissect the genetic intricacies underlying childhood ALL. I postulated that a child’s susceptibility to ALL may be influenced, in part, by functional sequence variation in genes encoding components of two core biologic pathways: G1/S cell cycle control and DNA double-strand break repair. Using a unique two-tiered study design consisting of both unrelated ALL cases and healthy controls, as well as case-parent trios, I performed a pathway-based candidate-gene association study to investigate the role of sequence variants in the promoter regions of 12 candidate cell cycle genes and 7 DNA repair genes, in modulating ALL risk among children. Polymorphisms in promoter regions (pSNPs) could perturb transcription factor binding and lead to differences in gene expression levels that in turn could modify the risk of disease. To better depict the complex genetic architecture of childhood ALL, I used multiple analytical approaches. First, individual genes/variants were tested for association with disease, while functional in vitro validation was performed to evaluate the impact of the pSNPs on differential transcription factor binding and allele-specific promoter activity. These analyses led to four published articles. Given that these genes are not likely to act alone to confer disease risk I used an integrative approach to explore the possibility that combinations of functionally relevant pSNPs among several components of the same or of interconnected pathways, could contribute to modified childhood ALL risk either through pathway-specific or epistatic effects; this work was recently submitted for publication. Finally, childhood ALL is thought to arise in utero suggesting that the parents, and in particular the mother, may play an important role in shaping disease susceptibility in their offspring. Using simulations, I investigated the performance of existing methods to test for maternal genotype associations using a case-parent trio/case-control hybrid design, and then assessed the impact of maternally-mediated genetic effects on ALL susceptibility among children. This published work was the first to show that the mother’s genotype can indeed influence the risk of leukemia in children, further corroborating the importance of considering parentally-mediated effects in the study of early-onset diseases. In conclusion, my doctoral work lead to the identification of novel genetic susceptibility loci for childhood ALL and provided evidence for the implication of the cell cycle control and DNA repair pathways in leukemogenesis. Better elucidation of the genetic mechanisms underlying the pathogenesis of ALL in children could be of great diagnostic value and provide data to help guide risk-directed therapy and improve disease management and outcome. Ultimately, this study brings us one step closer to unraveling the genetic architecture of childhood ALL and provides a stepping-stone towards disease prevention.

A imunização materna com a vacina acelular para pertussis (dTpa) é uma intervenção adicional que visa fornecer proteção aos recém-nascidos (RN). No entanto, tem sido relatado que altos níveis de anticorpos adquiridos por transferência placentária podem afetar adversamente a resposta imune desses RN após a imunização ativa, devido ao mascaramento antigênico. Neste estudo, avaliamos a aquisição passiva neonatal de anticorpos específicos para pertussis e sua influência na resposta imune celular dos neonatos. A casuística foi composta por gestantes vacinadas com a vacina dTpa (grupo caso, n=66) ou por gestantes que não receberam a vacina (grupo controle, n=101). As concentrações de anticorpos IgG séricos específicos para Bordetella pertussis total (Bp), toxina pertussis (PT), hemaglutinina filamentosa (FHA) e pertactina (PRN) foram quantificadas em soro materno e de cordão umbilical de seu respectivo RN, e as concentrações de anticorpos IgA específicos para Bp e PT foram dosadas nas amostras de colostro por meio de ensaio imunoenzimático. A responsividade dos linfócitos do sangue neonatal foi avaliada após estimulação ex vivo com Bp inativada por citometria de fluxo com o intuito de detectar a proliferação, produção de citocinas e fenótipo de ativação dos linfócitos T em um contexto de altas concentrações de IgG específicas adquiridas após a vacinação materna. As concentrações de anticorpos IgG anti-Bp, PT, FHA e PRN foram maiores nas amostras de soro materno e de cordão umbilical do grupo caso quando comparadas ao grupo controle (p < 0,0001), com índices de correlação positivos em ambos os grupos para todos os antígenos estudados (p < 0,0001). As vacinações realizadas entre 26 e 31 semanas de gestação foram associadas com as melhores taxas de transferência placentária, embora índices significativamente menores foram detectados no grupo caso (p < 0,01). As concentrações de anticorpos IgA anti-Bp e anti-PT no colostro não foram afetadas pelo estado vacinal da parturiente. Os ensaios de cultura celular revelaram que os RN responderam ao estímulo com Bp, com maior expressão de CD40L, CD69 e proliferação de células T CD4, em comparação com células não estimuladas. Também foi observada uma menor resposta Th1, enquanto a resposta Th2 foi preservada, em comparação com os adultos, mas sem diferenças entre os grupos de neonatos em nenhum dos parâmetros estudados. Nossos resultados indicam que níveis mais altos de anticorpos IgG específicos para B. pertussis no soro dos RN após a vacinação materna não afetam a resposta imune neonatal mediada por células / Maternal immunization with pertussis acellular vaccine (Tdap) is an additional intervention that provides protection to newborns. However, it has been reported that high antibody levels acquired via placental transfer may adversely affect the immune response of newborns after active immunization due to epitope masking. In this study, we evaluated neonatal passive acquisition of pertussis-specific antibodies and their influence on the neonatal cell-mediated immune response. The sample consisted of pregnant women vaccinated with the Tdap vaccine (case group, n=66) or pregnant women who received no vaccine (control group n=101). Whole-cell Bordetella pertussis (Bp), pertussis toxin (PT), filamentous hemagglutinin (FHA) and pertactin (PRN)-specific serum IgG concentrations were quantified in paired maternal-cord sera, and Bp- and PT-specific IgA concentrations were evaluated in colostrum samples by immunoenzymatic assay. Ex vivo neonatal blood lymphocyte responsiveness after inactivated Bp stimulation was assessed using flow cytometry to detect the proliferation, cytokine production and activation phenotype of T lymphocytes in the context of high specific IgG concentrations acquired after maternal vaccination. Anti-Bp, PT, FHA and PRN IgG antibody concentrations in maternal and cord serum samples from case group were higher than those in control group (p < 0.0001), with positive correlation indexes in both groups for all pertussis antigens (p < 0.0001). Vaccinations performed between 26 and 31 gestation weeks were associated with the best placental transfer ratios, although significantly lower ratios were detected in case group (p < 0.01). Anti-Bp and anti-PT IgA concentrations in colostrum were not affected by vaccine status. Cell culture assays revealed that newborns responded to Bp stimulation with higher expression of CD40L CD69 and CD4+ T cell proliferation compared to unstimulated cells. It was also observed a lower Th1 response, while a preserved Th2 response compared to adults, but there were no differences between neonatal groups for any of the studied parameters. Our results indicate that higher pertussis-specific IgG levels in newborn sera after maternal vaccination do not affect the neonatal cell-mediated immune response

A imunização materna com a vacina acelular para pertussis (dTpa) é uma intervenção adicional que visa fornecer proteção aos recém-nascidos (RN). No entanto, tem sido relatado que altos níveis de anticorpos adquiridos por transferência placentária podem afetar adversamente a resposta imune desses RN após a imunização ativa, devido ao mascaramento antigênico. Neste estudo, avaliamos a aquisição passiva neonatal de anticorpos específicos para pertussis e sua influência na resposta imune celular dos neonatos. A casuística foi composta por gestantes vacinadas com a vacina dTpa (grupo caso, n=66) ou por gestantes que não receberam a vacina (grupo controle, n=101). As concentrações de anticorpos IgG séricos específicos para Bordetella pertussis total (Bp), toxina pertussis (PT), hemaglutinina filamentosa (FHA) e pertactina (PRN) foram quantificadas em soro materno e de cordão umbilical de seu respectivo RN, e as concentrações de anticorpos IgA específicos para Bp e PT foram dosadas nas amostras de colostro por meio de ensaio imunoenzimático. A responsividade dos linfócitos do sangue neonatal foi avaliada após estimulação ex vivo com Bp inativada por citometria de fluxo com o intuito de detectar a proliferação, produção de citocinas e fenótipo de ativação dos linfócitos T em um contexto de altas concentrações de IgG específicas adquiridas após a vacinação materna. As concentrações de anticorpos IgG anti-Bp, PT, FHA e PRN foram maiores nas amostras de soro materno e de cordão umbilical do grupo caso quando comparadas ao grupo controle (p < 0,0001), com índices de correlação positivos em ambos os grupos para todos os antígenos estudados (p < 0,0001). As vacinações realizadas entre 26 e 31 semanas de gestação foram associadas com as melhores taxas de transferência placentária, embora índices significativamente menores foram detectados no grupo caso (p < 0,01). As concentrações de anticorpos IgA anti-Bp e anti-PT no colostro não foram afetadas pelo estado vacinal da parturiente. Os ensaios de cultura celular revelaram que os RN responderam ao estímulo com Bp, com maior expressão de CD40L, CD69 e proliferação de células T CD4, em comparação com células não estimuladas. Também foi observada uma menor resposta Th1, enquanto a resposta Th2 foi preservada, em comparação com os adultos, mas sem diferenças entre os grupos de neonatos em nenhum dos parâmetros estudados. Nossos resultados indicam que níveis mais altos de anticorpos IgG específicos para B. pertussis no soro dos RN após a vacinação materna não afetam a resposta imune neonatal mediada por células / Maternal immunization with pertussis acellular vaccine (Tdap) is an additional intervention that provides protection to newborns. However, it has been reported that high antibody levels acquired via placental transfer may adversely affect the immune response of newborns after active immunization due to epitope masking. In this study, we evaluated neonatal passive acquisition of pertussis-specific antibodies and their influence on the neonatal cell-mediated immune response. The sample consisted of pregnant women vaccinated with the Tdap vaccine (case group, n=66) or pregnant women who received no vaccine (control group n=101). Whole-cell Bordetella pertussis (Bp), pertussis toxin (PT), filamentous hemagglutinin (FHA) and pertactin (PRN)-specific serum IgG concentrations were quantified in paired maternal-cord sera, and Bp- and PT-specific IgA concentrations were evaluated in colostrum samples by immunoenzymatic assay. Ex vivo neonatal blood lymphocyte responsiveness after inactivated Bp stimulation was assessed using flow cytometry to detect the proliferation, cytokine production and activation phenotype of T lymphocytes in the context of high specific IgG concentrations acquired after maternal vaccination. Anti-Bp, PT, FHA and PRN IgG antibody concentrations in maternal and cord serum samples from case group were higher than those in control group (p < 0.0001), with positive correlation indexes in both groups for all pertussis antigens (p < 0.0001). Vaccinations performed between 26 and 31 gestation weeks were associated with the best placental transfer ratios, although significantly lower ratios were detected in case group (p < 0.01). Anti-Bp and anti-PT IgA concentrations in colostrum were not affected by vaccine status. Cell culture assays revealed that newborns responded to Bp stimulation with higher expression of CD40L CD69 and CD4+ T cell proliferation compared to unstimulated cells. It was also observed a lower Th1 response, while a preserved Th2 response compared to adults, but there were no differences between neonatal groups for any of the studied parameters. Our results indicate that higher pertussis-specific IgG levels in newborn sera after maternal vaccination do not affect the neonatal cell-mediated immune response

La leucémie lymphoblastique aigüe (LLA) est une maladie génétique complexe. Malgré que cette maladie hématologique soit le cancer pédiatrique le plus fréquent, ses causes demeurent inconnues. Des études antérieures ont démontrées que le risque à la LLA chez l’enfant pourrait être influencé par des gènes agissant dans le métabolisme des xénobiotiques, dans le maintient de l’intégrité génomique et dans la réponse au stress oxydatif, ainsi que par des facteurs environnementaux. Au cours de mes études doctorales, j’ai tenté de disséquer davantage les bases génétiques de la LLA de l’enfant en postulant que la susceptibilité à cette maladie serait modulée, au moins en partie, par des variants génétiques agissant dans deux voies biologiques fondamentales : le point de contrôle G1/S du cycle cellulaire et la réparation des cassures double-brin de l’ADN. En utilisant une approche unique reposant sur l’analyse d’une cohorte cas-contrôles jumelée à une cohorte de trios enfants-parents, j’ai effectué une étude d’association de type gènes/voies biologiques candidats. Ainsi, j’ai évaluer le rôle de variants provenant de la séquence promotrice de 12 gènes du cycle cellulaire et de 7 gènes de la voie de réparation de l’ADN, dans la susceptibilité à la LLA. De tels polymorphismes dans la région promotrice (pSNPs) pourraient perturber la liaison de facteurs de transcription et mener à des différences dans les niveaux d’expression des gènes pouvant influencer le risque à la maladie. En combinant différentes méthodes analytiques, j’ai évalué le rôle de différents mécanismes génétiques dans le développement de la LLA chez l’enfant. J’ai tout d’abord étudié les associations avec gènes/variants indépendants, et des essaies fonctionnels ont été effectués afin d’évaluer l’impact des pSNPs sur la liaison de facteurs de transcription et l’activité promotrice allèle-spécifique. Ces analyses ont mené à quatre publications. Il est peu probable que ces gènes de susceptibilité agissent seuls; j’ai donc utilisé une approche intégrative afin d’explorer la possibilité que plusieurs variants d’une même voie biologique ou de voies connexes puissent moduler le risque de la maladie; ces travaux ont été soumis pour publication. En outre, le développement précoce de la LLA, voir même in utero, suggère que les parents, et plus particulièrement la mère, pourraient jouer un rôle important dans le développement de cette maladie chez l’enfant. Dans une étude par simulations, j’ai évalué la performance des méthodes d’analyse existantes de détecter des effets fœto-maternels sous un design hybride trios/cas-contrôles. J’ai également investigué l’impact des effets génétiques agissant via la mère sur la susceptibilité à la LLA. Cette étude, récemment publiée, fût la première à démontrer que le risque de la leucémie chez l’enfant peut être modulé par le génotype de sa mère. En conclusions, mes études doctorales ont permis d’identifier des nouveaux gènes de susceptibilité pour la LLA pédiatrique et de mettre en évidence le rôle du cycle cellulaire et de la voie de la réparation de l’ADN dans la leucémogenèse. À terme, ces travaux permettront de mieux comprendre les bases génétiques de la LLA, et conduiront au développement d’outils cliniques qui amélioreront la détection, le diagnostique et le traitement de la leucémie chez l’enfant. / Childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) is a complex and heterogeneous genetic disease. Although it is the most common pediatric cancer, its etiology remains poorly understood. Previous studies provided evidence that childhood ALL might originate through the collective contribution of different genes controlling the efficiency of carcinogen metabolism, the capacity of maintaining DNA integrity and the response to oxidative stress, as well as environmental factors. In my doctoral research project I attempted to further dissect the genetic intricacies underlying childhood ALL. I postulated that a child’s susceptibility to ALL may be influenced, in part, by functional sequence variation in genes encoding components of two core biologic pathways: G1/S cell cycle control and DNA double-strand break repair. Using a unique two-tiered study design consisting of both unrelated ALL cases and healthy controls, as well as case-parent trios, I performed a pathway-based candidate-gene association study to investigate the role of sequence variants in the promoter regions of 12 candidate cell cycle genes and 7 DNA repair genes, in modulating ALL risk among children. Polymorphisms in promoter regions (pSNPs) could perturb transcription factor binding and lead to differences in gene expression levels that in turn could modify the risk of disease. To better depict the complex genetic architecture of childhood ALL, I used multiple analytical approaches. First, individual genes/variants were tested for association with disease, while functional in vitro validation was performed to evaluate the impact of the pSNPs on differential transcription factor binding and allele-specific promoter activity. These analyses led to four published articles. Given that these genes are not likely to act alone to confer disease risk I used an integrative approach to explore the possibility that combinations of functionally relevant pSNPs among several components of the same or of interconnected pathways, could contribute to modified childhood ALL risk either through pathway-specific or epistatic effects; this work was recently submitted for publication. Finally, childhood ALL is thought to arise in utero suggesting that the parents, and in particular the mother, may play an important role in shaping disease susceptibility in their offspring. Using simulations, I investigated the performance of existing methods to test for maternal genotype associations using a case-parent trio/case-control hybrid design, and then assessed the impact of maternally-mediated genetic effects on ALL susceptibility among children. This published work was the first to show that the mother’s genotype can indeed influence the risk of leukemia in children, further corroborating the importance of considering parentally-mediated effects in the study of early-onset diseases. In conclusion, my doctoral work lead to the identification of novel genetic susceptibility loci for childhood ALL and provided evidence for the implication of the cell cycle control and DNA repair pathways in leukemogenesis. Better elucidation of the genetic mechanisms underlying the pathogenesis of ALL in children could be of great diagnostic value and provide data to help guide risk-directed therapy and improve disease management and outcome. Ultimately, this study brings us one step closer to unraveling the genetic architecture of childhood ALL and provides a stepping-stone towards disease prevention.

L’activation des lymphocytes T nécessite un double signal. Le premier est antigénique et permet la reconnaissance d’un peptide spécifique présenté à la surface de cellules présentatrices d’antigène (APC). Le second signal est co-stimulateur et implique l’interaction avec des molécules activatrices exprimées par les APC et la présence de cytokines proinflammatoires. Les cellules dendritiques (DC) sont les uniques APC capables de délivrer ce double signal et d'activer les lymphocytes T naïfs, initiant ainsi les réponses immunes primaires. L’immaturité du système immunitaire du nouveau-né est responsable d’une plus grande susceptibilité aux maladies infectieuses ainsi qu’une faible réponse vaccinale. Des déficiences tant au niveau de l’immunité innée que de l’immunité acquise participe à une faible défense face aux agressions. A la naissance, les DC expriment des niveaux faibles de molécules co stimulatrices et présentent un défaut majeur de synthèse d'IL 12, cytokine cruciale pour l’établissement de réponses de type Th1. Le but de ce travail est d’évaluer la capacité des DC du nouveau-né humain à activer les lymphocytes T CD8+.<p>Dans une première approche, nous avons utilisé un modèle unique d’induction de réponse primaire in vitro qui permet d'étudier l'activation de lymphocytes T CD8+ spécifiques de l’antigène Melan-A, une protéine du soi exprimée par les mélanocytes. Ces lymphocytes existent à des fréquences particulièrement élevées chez les individus sains HLA-A2 et présentent les caractéristiques de lymphocytes T naïfs. Dans ce modèle, nous avons d’abord analysé les capacités immunostimulatrices de différentes populations de DC différenciées in vitro. Nous avons observé que les DC différenciées par la culture de monocytes purifiés en présence d'IL-3 et d’IFN-beta sont capables d’initier une réponse fonctionnelle des lymphocytes T CD8+, analogue à celle induite par les DC différenciées en présence de GM-CSF et d’IL-4. Ce même modèle nous a permis de démontrer que, en dépit de leur défaut de production d’IL 12, les DC du nouveau-né sont capables d'induire efficacement une réponse lymphocytaire T CD8+ cytotoxique.<p><p>Afin dévaluer la relevance in vivo de nos observations, nous avons étudié le phénotype et la fonction des DC circulantes chez des nouveau-nés infectés par le cytomégalovirus (CMV). L’infection par le CMV au cours de la vie fœtale représente une situation clinique où le nouveau-né développe une réponse mature et fonctionnelle des lymphocytes T CD8+, alors que celle des lymphocytes T CD4+ est déficiente. Ces expériences ont montré que le phénotype, la fonction et la réponse à différents stimuli des APC présentes en périphérie ne sont pas affectés par l’infection congénitale par le CMV. Ces résultats suggèrent que l’observation des DC circulantes des nouveau-nés infectés par le CMV ne permet pas d’analyser l’influence du virus sur la fonction des DC néonatales. Dans ce but, nous avons reproduit un modèle d’infection in vitro de DC par une souche primaire du CMV. L’utilisation de micropuces à ADN nous a permis de comparer l’expression de gènes différentiellement induits par l’infection des DC d’adultes et de nouveau-nés. Nous avons ainsi révélé une proportion importante de gènes différentiellement induits, parmi lesquels celui de l’IFN-beta. Nous avons confirmé ce défaut au niveau protéique et mis en évidence une production d’IL 12 déficiente en réponse à l’infection par CMV.<p>L’ensemble de nos résultats indique que malgré leur immaturité, les DC du nouveau-né sont capables, dans certaines circonstances, d’induire une réponse lymphocytaire T CD8+ cytotoxique. Cependant, le défaut de production de certaines cytokines co-stimulatrices pourrait être impliqué dans la faible réponse des lymphocytes T CD4+ à l’infection par CMV. Ces observations ont d’importantes implications pour la compréhension de l’induction de réponses cytotoxiques au cours d’infections virales et pour l’élaboration de stratégies vaccinales en début de vie.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Die Lokalisierung von mRNA ist ein wichtiger regulativer Mechanismus in polarisierten Zellen und in frühen Embryonalstadien. Dort sind räumliche Muster maternaler mRNA für die korrekte Entwicklung der Körperachsen und die Spezifizierung der Keimzellen verantwortlich. Systematische Analysen dieser Prozesse wurden jedoch bisher limitiert durch einen Mangel an räumlicher und zeitlicher Auflösung von Einzelzell- Sequenzierungsdaten. Wir analysierten die Dynamik des räumlichen und zeitlichen Transkriptoms während frühen Embryonalstadien von Zebrafischen. Wir verbesserten Empfindlichkeit und Auflösung von tomo-seq und erfassten damit systematisch räumlich aufgelöste Transkriptome entlang der animal-vegetalen-Achse Embryonen im Einzell-Stadium und fanden 97 vegetal lokalisierte Gene. Außerdem etablierten wir eine Hochdurchsatz kompatible Variante der RNA-Markierungsmethode scSLAM-seq. Wir wendeten diese in Embryonen während der Gastrulation. Von den vegetal lokalisierten Genen waren 22 angereichert in Keimzellen, was eine funktionelle Rolle bei der Spezifizierung von Keimzellen nahelegt. Mit tomo-seq untersuchten wir die evolutionäre Konservierung der RNA-Lokalisierung zwischen Zebrafischen und gereiften Oozyten zweier Xenopus-Arten. Wir verglichen die lokalisierten Gene, suchten nach konservierten 3'UTR-Motiven, und fanden zum Teil überlappende Motive, was auf eine mögliche mechanistische Konservierung der Lokalisierungsmechanismen hinweist. Wir untersuchten auch RNA-Editierung von Adenin zu Inosin während der Embryonalentwicklung und in den Organen erwachsener Fische. In im Gehirn exprimierten Transkripten fanden wir 117 Editierstellen, die hauptsächlich für Ionentransporter kodieren und zum Teil zum Menschen konserviert sind. Die höchsten Editierraten konnten wir in Eierstöcken, Hoden und frühen Embryonen nachweisen, was auf eine mögliche Rolle bei der Regulierung der RNA-Stabilität hindeutet. / Subcellular localization of mRNA is an important regulatory mechanism in polarized cells. In early embryos of many species, spatial patterns of maternal mRNA are essential for the proper development of body axes and the specification of germ cells. These processes have been studied in zebrafish, but systematic analyses have been hindered by a lack of spatial and temporal information in single-cell RNA sequencing. We performed a spatial-temporal analysis of the zebrafish transcriptome during early embryonic development to systematically characterize localized mRNA and the fate of maternal transcripts until gastrulation stage. We enhanced sensitivity and resolution of the tomo-seq method and systematically acquired spatially-resolved transcriptomes along the animal-vegetal axis of one-cell stage zebrafish embryos, and found 97 genes to be localized vegetally. Furthermore, we established an in vivo and high-throughput compatible version of the single-cell RNA labeling method scSLAM-seq in gastrulation stage embryos. We followed localized transcripts until gastrulation and found transcripts of 22 of the vegetally localized genes enriched in primordial germ cells. We propose that these genes have a functional role in the early priming of the germ cell fate. To investigate the evolutionary conservation of vegetal RNA localization, we acquired tomo-seq datasets of mature oocytes of two xenopus species. We compared the pools of localized RNA and searched for conserved 3’UTR motifs. The resulting sets showed high similarity, possibly reflecting a mechanistic conservation of localization pathways. We also investigated RNA A-to-I editing during embryonic development and in organs of adult fish. Specifically, we identified 117 recoding editing sites in the brain that mainly encode for ion transporters and are partly conserved in humans. We detected the highest editing levels in ovary, testes and in early embryos, implicating a potential role in regulating RNA stability.