À la suite d'un diagnostic de cancer de l'ovaire, la prise en charge thérapeutique constitue une étape déterminante dans la survie des patientes atteintes. Actuellement, la plupart de celles-ci subiront une cytochirurgie suivie d'une chimiothérapie standard comprenant du Cisplatin (ou Carboplatin) et du Paclitaxel. Malgré une réponse initiale adéquate, il a été démontré que 75-80% d'entre elles récidiveront peu de temps après la fin de leurs ("leurs" prend un "s" si chaque femme à plusieurs traitements) traitements. Dans ces cas de récidive, la plupart des patientes développeront aussi une résistance à la chimiothérapie. A ce stade, l'administration d'un traitement efficace devient donc un problème de taille pour les oncologues. La technologie des micropuces à ADN est grandement utilisée au niveau de la recherche sur le cancer, y compris celles portant sur les mécanismes et les biomarqueurs associés à la chimiorésistance dans les cancers ovariens. Dans notre programme de recherche, nous avons évalué le profil d'expression génique de six paires de tumeurs prélevées avant et après la chimiothérapie (CT) de six patientes atteintes d'un cancer épithéliale de l'ovaire (CEO), dans le but de pouvoir caractériser moléculairement les récidives résistantes de l'ovaire. Nos résultats ont montré la présence d'une signature moléculaire spécifique dans les tumeurs post-CT présentant une surexpression de gènes associés à des mécanismes connues de chimiorésistance et à la régulation négative de la prolifération. D'autres gènes liés à la réponse aux traitements, à l'apoptose, au contrôle du cycle cellulaire et à la régulation positive de la prolifération sont sous-exprimés dans ces mêmes tumeurs. Nous avons aussi analysé le profil d'expression génique de tumeurs primaires de l'ovaire de type séreux présentant différentes réponses aux agents chimiothérapeutiques, dans le but d'identifier une signature moléculaire spécifique associée à la réponse aux traitements primaires. Nos résultats suggèrent que la chimiorésistance innée peut être attribuée à une action combinée de différents facteurs liés au transport de la drogue (acquisition/excrétion), à la prolifération cellulaire ainsi qu'à des altérations dans le métabolisme, la réponse inflammatoire et l'apoptose. Une liste prédictive contenant 43 gènes a été développée et possède la capacité de pouvoir classifier les patientes ayant une tumeur séreuse de l'ovaire selon leur risque de récidiver tôt ou tard à la suite de leurs CT Découlant de ces études, plusieurs biomarqueurs associés à la chimiorésistance ont été identifiés. L'expression de certains d'entre eux a été validée dans une cohorte contenant 166 patientes atteintes de CEO présentant différents temps de survie (survie avec ou sans progression de la maladie) suivant leurs (idem) traitements de CT initiaux. Sur une liste contenant 15 candidats potentiels, nous avons observé qu'une plus faible expression protéique du biomarqueur HSP10 ainsi qu'une diminution de la prolifération cellulaire (via une plus faible expression du marqueur Ki67) prédisent une plus faible survie sans progression de la maladie et donc, par déduction, une plus grande chance de développer une chimiorésistance. L'expression protéique d'autres biomarqueurs (CTSL2 et MUC1) a été évaluée dans notre cohorte et nous avons trouvé que ceux-ci montraient une tendance à être associés avec la survie des patientes. Ceux-ci devront cependant être revalidés dans une plus grande cohorte de patientes. L'analyse des profils d'expression génique des tumeurs chimiorésistance de l'ovaire a aussi mené à l'identification de l'utilisation de médicaments anti-inflammatoires (Célébrex) en termes de traitement potentialisateurs pouvant augmenter l'effet cytotoxique du Cisplatin sur les cellules de cancer de l'ovaire. Afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires contrôlant la réponse immédiate des cellules de cancer de l'ovaire aux traitements de CT ainsi que l'émergence d'une chimiorésistance précoce, nous avons étudié les profils d'expression génique de sphéroïdes dérivés de six lignées cellulaires de cancer de l'ovaire suivant un traitement avec des agents chimiothérapeutiques couramment utilisés dans le traitement des CEO (Cisplatin, Paclitaxel et Topotecan). Nous avons trouvé que l'induction de gènes liés aux mécanismes de réplication et de réparation de l'ADN dans les sphéroïdes traités avec du Cisplatin et du Topotecan pourraient être associée avec la réponse immédiate aux traitements et pourrait être liée à un mécanisme précoce de résistance. De façon similaire, la surexpression de différents isotypes de tubulines suivant un traitement des sphéroïdes avec du Paclitaxel pourrait représenter un effet compensatoire précoce à l'action de cette drogue. Finalement, les conditions de croissance en sphéroïde, condition reconnue pour altérer l'expression génique, pourrait substantiellement contribuer à réduire l'efficacité des agents chimiothérapeutiques sur les sphéroïdes de cancer de l'ovaire. Pris ensemble, les résultats présentés dans cette thèse aideront à mieux comprendre les mécanismes moléculaires associés à la chimiorésistance dans les cancers ovariens et aideront à définir de nouvelles stratégies diagnostiques et thérapeutiques pour ce type de patientes.

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique dégénérative des muscles qui touche un garçon sur 3500. L'absence de la protéine à l'origine de la maladie, la dystrophine, entraîne une fragilité musculaire ce qui engendre une dégradation prématurée des muscles. Parmi les différentes thérapies à l'étude, on retrouve la greffe de myoblastes sains qui permet de rétablir en partie l'expression de la protéine. Cependant, la migration et la survie limitées des myoblastes ainsi que l'induction du système immunitaire restent des problèmes importants rencontrés par ce traitement. Les cellules souches isolées du muscle (MDSC) pourraient offrir un bon potentiel thérapeutique. Par exemple, il a été démontré qu'elles possèdent la capacité de migrer des vaisseaux sanguins vers les fibres musculaires pour régénérer l'expression de la dystrophine dans les muscles de souris mdx (modèle de la DMD). Toutefois, il existe plusieurs techniques d'isolement de ces cellules et les caractéristiques des différentes sous-populations sont encore mal connues. De plus, les MDSC sont très rares à l'intérieur du muscle, il faut donc utiliser des techniques permettant d'isoler un nombre maximal de cellules et des milieux soutenant une meilleure prolifération des MDSC. À cet effet, nous utilisons avec succès un milieu de culture sans sérum décrit précédemment dans la littérature pour la croissance des cellules souches de la peau. Dans ce milieu, nous avons identifié que les MDSC forment des sphéroïdes et augmentent leur population de quatre fois en dix jours. Le volume des sphéroïdes augmente aussi tout au long de la culture jusqu'à atteindre un plateau après dix jours. Dans ce travail, nous avons déterminé que la formation des sphéroïdes est un processus obligatoire dans l'expansion des MDSC. Étant donné que la plupart des protocoles nécessitent l'obtention de cellules dissociées, nous avons donc développé des techniques de dissociation enzymatique minimisant le dommage fait aux cellules et aux récepteurs cellulaires tout en maximisant le bris des sphères. L'effet du milieu de culture sur la croissance des différentes sous-populations a également été mesuré. Nous avons également déterminé que les cellules exprimant le récepteur Seal, caractéristique des cellules souches de souris, pouvait proliférer dans le milieu. Par contre, l'expression de CD34, un autre marqueur de cellules souches hématopoïétiques, chute rapidement après la mise en culture. Comme la prolifération des MDSC est faible, différents paramètres de culture ont été variés afin de voir leur influence sur la croissance. Nous avons observé que les hautes densités cellulaires initiales (2 xl0E5 cellules/ml) et les plus grands volumes de culture utilisés (plaque 6-12 puits) ont une influence positive sur l'expansion des cellules.