Associer les thérapies ciblées et la chimiothérapie cytotoxique constitue un axe thérapeutique extrêmement prometteur en oncologie clinique. La combinaison des fluoropyridines orales de dernière génération (capécitabine) aux inhibiteurs de tyrosine kinase (erlotinib, lapatinib)a ainsi été proposée dans divers contextes cliniques, avec une efficacité variable, allant de l'échec (pancréas) à la réponse thérapeutique (sein). L'objectif de ce travail de recherche est de dégager, sur des modèles expérimentaux non-cliniques, un rationnel pharmacologique d'utilisation de la capécitabine avec divers TKI. Ce travail se focalise notamment sur l'étude de la modulation des déterminants de réponse aux drogues dans les modèles pancréatiques(association capecitabine + erlotinib) et mammaires (capecitabine + lapatinib). Nous avons ainsi pu montrer les effets délétères de l'association erlotinib-capecitabine dans les modèles pancréatiques chimio-résistants, liés d'une part à un effet represseur de l'expression du récepteur à l'EGF par la capécitabine, combiné à une sécrétion exocrine de VEGF en réponse aux diverses séquences d'association testées. Ces effets se sont soldés par l'obtention de réponses antagonistes aux drogues combinées, comparativement aux monothérapies respectives. Nos données suggèrent que quelle que soit la séquence d'utilisation envisagée,capecitabine et erlotinib ne devraient jamais faire l'objet d'association. A contrario, l'étude de l'association lapatinib-capecitabine sur diverses lignées mammaires a permis de mettre en évidence un effet positif allant de la supra-additivité à la synergie. Nos données suggèrent que c'est d'une part par une dérégulation de la thymidylate syntahse par le lapatinib qu'une plus grande efficacité anti-proliférative est obtenue. Par ailleurs, une meilleure inhibition de la voie p-AKT après exposition à la capécitabine des cellules traitées par le lapatinib pourraitde surcroît expliquer la synergie observée. Nos données suggèrent qu'une utilisation concomitante de ces deux molécules devrait garantir un gain d'efficacité optimal. La synergie de l'association a été conservée sur un modèle de souris porteuses de tumeurs mammaires ectotopiques et traitées de façon concomitante, avec un net ralentissement de la croissance tumorale comparativement aux animaux traités par monothérapie, sans augmentation de la toxicité médicamenteuse.En conclusion, nos données illustrent le fait que les associations thérapiesciblées/antimétabolites doivent faire l'objet systématiquement d'un travail préalable de recherche des déterminants oncopharmacologiques d'efficacité afin d'anticiper le gain d'efficacité qu'on est en droit d'en tirer, et d'identifier au mieux les modalités d'association de ces drogues. / Optimizing cancer treatments remains an on going task. The rise over the last decade of a new class of anticancer agents (the so-called “targeted therapies”) has fuelled agreat hope in the search for achieving better response with lower toxicities. To date,the actual efficacy of targeted therapies used alone looks in some respect below the initial expectations, and associating them with classic cytotoxic drugs represents therefore a new promising combinational strategy in clinical oncology. However, littleis known on the pharmacologic rationale for combing these drugs, and identifying molecular determinants could help to rationalize the way the drugs should beassociated. Anti-EGFR erlotinib (Tarceva®) has been approved for the treatment of patients with metastatic pancreatic cancer, in combination with a standard chemotherapy, gemcitabine, both in the USA and in Europe. Its combination with capecitabine has recently been tested in patients with gemcitabine-refractorypancreatic tumours, with limited success. Lapatinib (Tykerb®) is an innovative small molecule with unique dual-TK inhibitory action against both HER1 and HER2.Lapatinib showed clinical efficacy in various models and has heightened the expectation for new breast cancer therapies. Associating lapatinib with capecitabine(Xeloda®) has been recently approved for the treatment of patients with HER2+metastatic breast cancer, after failure of trastuzumab treatment, both in the USA andin Europe as well. The aim of our work was to study, either in vitro or in tumor bearing animals, the effects of these drugs used either alone or in combination. In this preclinical study, we studied the molecular determinants of this new targeted therapies + antimetabolite association on various, representative human pancreatic and breast cancer cell lines. Efficacy and apoptosis experiments were performed after concomitant and various sequential combinations, along with study ofresponse/resistance determinants such as dihydropyrimidine dehydrogenase (DPD),thymidylate synthase (TS), thymidine phosphorylase (TP), Bax, Bcl-2, P21 andHER1/2 signaling pathway. Determination of Chou & Talalay combination indices (CI)allowed us to determine whether the tested associations led to synergism, additivity or antagonism. The best sequences found were transposed to tumor-bearing animal model for in vivo confirmation of the efficacy observed in vitro. Lapatinib andcapecitabine showed additive to moderate synergistic effects in our breast cancer celllines. Further experiments were performed to identify the mechanisms underlyingthis efficacy. We first found that lapatinib down-regulates thymidylate synthase (-30%) but did not have any effect on dihydropyrimidine dehydrogenase levels, thussuggesting theoretically a better cytotoxic effect of capecitabine within tumor cellspreliminary exposed to Lapatinib. Besides, capecitabine, when added to lapatinib,strongly down-regulates P-AKT and p-P42/44, thus allowing a deeper inhibition of the downstream signaling pathway after inhibition of HER1 and HER2. Muchinterestingly, we showed as well an increase of the Bax/Bcl2 ratio in cells exposed toboth drugs, leading to the enhancement of apoptosis induction and cell death. Thisfinding is fully consistent with the fact that the association of lapatinib andcapecitabine led to an increase of the P21 protein expression and consequently tothe arrest of cell cycle indeed. Besides, in pancreatic cancer cell lines, wedemonstrated that erlotinib up-regulated thymidine phosphorylase (+50%) anddown-regulated dihydropyrimidine dehydrogenase (-55%), thus suggestingtheoretically a better activation of capecitabine within tumor cells preliminaryexposed to erlotinib. We checked as well that Bax, P27, p-AKT were fully functionalin our models. Nevertheless, when not antagonist, only moderate additive effectswere achieved. To understand these rather surprising results, further experimentswere performed to identify the putative causes of this lack of efficacy. We first foundthat capecitabine down-regulates EGFR (-35%) in capan-1 cells with no effect on itsdownstream signalisation pathway nor antiproliferative related effects, thussuggesting a possible loss of efficacy when cells were subsequently treated witherlotinib due to the diminution of its target. Much interestingly, we showed as well adramatic overexpression of both cytosolic (+100 up to +1900%) and extra-cellular(+100 up to 3500%) VEGF secretion in response to our treatments, leading possibly to a boost in cell proliferation. Taken together, this in vitro study suggests that themore-than-additive efficacy observed when associating lapatinib and capecitabine inbreast cancer is based upon TS modulation and down-regulation of HER1/2 signalingpathways, resulting in apoptosis and cell death eventually. In vivo experiments are ongoing to fully confirm these data. Concerning the erlotinib/capecitabineassociation in pancreatic cancers, we suggest that VEGF secretion could be a new,major mechanism of resistance to the erlotinib + capecitabine association inpancreatic cancers, and, possibly, to other targeted therapy + antimetabolitescombinations. To test this hypothesis, further experiments including the use of anti-VEGF bevacizumab will be undertaken.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Plusieurs victimes d'événements traumatiques sont à risque de développer un état de stress post-traumatique (ÉSPT). Certaines formes d'interventions psychologiques comme la thérapie cognitive-comportementale (TCC) ont démontré leur efficacité à traiter l'ÉSPT. Toutefois, les ressources valables pouvant aider les victimes à cheminer vers la guérison demeurent parfois inaccessibles car la plupart des cliniciens possédant une expertise dans l'application de la TCC se trouvent dans les régions urbaines ou dans les centres spécialisés. Les individus vivant loin de ces services et dont la condition physique ou psychologique complique les déplacements requis sont souvent privés de soutien professionnel adéquat. Dans ce contexte, il apparaît souhaitable et nécessaire de rendre ce type d'intervention accessible à tous afin d'alléger les souffrances des victimes de traumatismes et d'améliorer leur niveau de fonctionnement. Une solution envisageable et prometteuse consiste à administrer des services psychologiques à distance par l'entremise de moyens technologiques tels que la vidéoconférence. La présente étude vise à évaluer l'efficacité d'une TCC offerte en vidéoconférence auprès d'individus souffrant d'un ÉSPT. Quarante-huit personnes participent au projet et reçoivent une TCC administrée soit en vidéoconférence, soit de manière conventionnelle en face à face. Le chapitre I du présent document expose le contexte général de cette thèse en situant notamment l'état des écrits effectués à ce jour sur la télépsychothérapie. Le chapitre Il, pour sa part, expose les principaux résultats comparatifs obtenus sur l'efficacité de la thérapie offerte en vidéoconférence et en face à face. Dans l'ensemble, les données permettent de constater une amélioration significative de la symptomatologie et du fonctionnement global des victimes suite aux traitements proposés. Aucune différence significative entre les deux modalités thérapeutiques n'est observée. Par la suite, considérant l'importance d'établir une relation thérapeutique de qualité auprès de cette population fragilisée, le chapitre III examine l'impact de l'utilisation de la vidéoconférence sur l'alliance thérapeutique. Les résultaIs démontrent que l'alliance n'est pas compromise par la distance et l'emploi d'un tel outil technologique. Finalement, le chapitre IV constitue une discussion générale des résultats obtenus. Différentes considérations méthodologiques, cliniques et pratiques y sont aussi exposées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Télépsychothérapie, État de stress post-traumatique, Thérapie Cognitive-Comportementale, Efficacité, Alliance thérapeutique.

Dans la thérapie cognitive et comportementale, l'exposition demeure une des stratégies d'intervention les plus efficaces pour traiter les troubles anxieux et particulièrement la phobie spécifique (PS). L'application de l'exposition à l'aide de la réalité virtuelle offre la possibilité de faciliter l'exposition de par la variété et la rareté des stimuli, le contrôle des stimuli et la possibilité d'administrer l'intervention dans le bureau du thérapeute. Cette modalité d'application alternative à l'exposition in vivo doit être validée empiriquement afin d'évaluer son efficacité réelle et de justifier son utilisation. À cet effet, le présent programme de recherche compare deux modalités d'expositions, in vivo et in virtuo, dans le traitement de l'arachnophobie. L'expérimentation comprenant 32 participants a été faite selon un protocole d'essai clinique contrôlé avec assignation aléatoire et groupe contrôle. Les données indiquent que les deux types d'exposition semblent comparables en termes d'efficacité. Elles ne présentent pas de différences significativement sur 4 des 5 mesures de la peur des araignées. Dans la perspective d'offrir le traitement optimal selon les besoins de l'individu, le programme de recherche a porté également sur l'étude des facteurs pouvant prédire l'efficacité du traitement. Les données obtenues permettent d'observer que les individus ayant une perception favorable de leur traitement présentent moins de symptômes phobiques à la suite du traitement tout comme ceux occupant un emploi lors du traitement. Une intervention ciblant spécifiquement la perception du traitement pourrait donc potentiellement augmenter son efficacité. Occuper un emploi lors du traitement semble un prédicteur d'une plus grande diminution de symptômes suite au traitement. Ce prédicteur nécessiterait une évaluation plus poussée afin d'en comprendre ses effets et son fonctionnement. Le présent programme de recherche permet de conclure que la réalité virtuelle est une modalité d'intervention qui pourrait s'avérer un outil de traitement aussi efficace que l'exposition in vivo. Le développement de la réalité virtuelle comme modalité d'exposition s'avère une avenue d'intervention prometteuse qu'il faudrait continuer d'investir. De plus, les avantages de cette modalité pourraient en faire un traitement de choix ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Réalité virtuelle, phobie spécifique, exposition in vivo, exposition in virtuo, araignées

Cette thèse de doctorat s'inscrit dans le contexte actuel de vouloir développer des programmes de traitement adaptés aux besoins des enfants d'âge scolaire présentant un trouble de stress post-traumatique (TSPT) suite à un événement traumatique unique et non anticipé. Cette population se distingue des autres tranches d'âge par une présentation clinique différente du trouble. Le taux élevé de prévalence du TSPT chez les enfants confirme qu'il s'agit d'une période critique qui rend l'individu plus à risque de développer le trouble. D'autres facteurs de vulnérabilité ont été identifiés comme jouant un effet médiateur sur l'ajustement à long terme de l'enfant traumatisé. Les impacts du TSPT sont d'ailleurs reconnus pour compromettre le développement optimal de l'enfant. Ces éléments confirment donc l'importance d'augmenter l'accès à des ressources spécialisées dans le domaine. La thèse comporte trois articles. Le premier présente une recension exhaustive de la littérature des 15 dernières années en décrivant les études ayant examiné l'efficacité des programmes de traitements existants. Les approches thérapeutiques les plus fréquemment utilisées auprès des enfants souffrant d'un TSPT concernent la thérapie cognitivo-comportementale (TCC), la désensibilisation par mouvements oculaires (DMO), les interventions psychosociales ou psychoéducatives, les thérapies par l'art ou par le jeu et la participation active des parents. La revue de la littérature actuelle révèle que les études ayant examiné l'impact de la TCC sont plus nombreuses (n=15) par rapport à la DMO (n=2), la thérapie par le jeu ou par l'art (n=3) et les stratégies psychoéducatives ou psychosociales (n=I). L'examen des forces et des limites de ces études confirme que, bien que la plupart ait obtenu des résultats significatifs sur la diminution de la symptomatologie post-traumatique, plusieurs limites doivent être contrecarrées pour augmenter la validité des améliorations observées et l'efficacité des programmes de traitement auprès des enfants. Le deuxième article de la thèse présente les résultats obtenus suite à l'application d'un manuel de traitement élaboré par notre équipe pour cibler le TSPT chez des enfants d'âge scolaire ayant développé le trouble suite à un événement traumatique unique. Un devis à cas unique en fonction des individus avec l'ajout de niveaux de base multiples a été utilisé pour mesurer l'impact du traitement comportant 12 séances hebdomadaires. Trois enfants âgés respectivement de 8, 9 et 11 ans ont pris part à l'étude. Des entrevues semi-structurées et des questionnaires auto-administrés ont été utilisés pour mesurer les symptômes de TSPT, d'anxiété générale et de dépression de l'enfant. Ces instruments de mesure ont été administrés à tous les temps de mesure soit, au niveau de base, à la mi-traitement, suite à l'intervention ainsi que lors des suivis prévus 3, 6 et 12 mois plus tard. Des données quotidiennes des symptômes d'anxiété générale, de TSPT et de dépression ont également été recueillies par des calepins d'auto-observations remplis par l'enfant. Les résultats de l'étude révèlent que les trois participants ne répondaient plus au diagnostic de TSPT suite au traitement. Ils montraient également une amélioration de leurs symptômes d'anxiété générale et de dépression par un fonctionnement similaire à ceux de populations non cliniques. Ces résultats ont également été maintenus à travers le temps, tel que montré par les données obtenues lors des moments de relances. Les conclusions de cet article suggèrent que la TCC est efficace pour réduire les symptômes associés au TSPT chez les enfants d'âge scolaire qui présentent le trouble suite à une exposition traumatique unique. Le troisième article de la thèse propose une avenue novatrice pour miser sur la participation active des parents dans le traitement du TSPT chez les enfants. Cette étude avait donc pour but principal d'examiner l'effet de l'ajout d'une bibliothérapie auprès des parents dans le cadre de la TCC offerte à l'enfant. Elle a été réalisée pour répondre à un objectif général qui était d'observer la présence de symptômes d'anxiété et de dépression chez les parents au cours de l'application du protocole de traitement. Pour y arriver, des questionnaires et une entrevue semi-structurée ont été administrés auprès des parents lors des six temps de mesure (niveau de base, mi-traitement, post-traitement et relances 3, 6 et 12 mois). Des données quotidiennes ont également été recueillies auprès d'eux concernant leurs symptômes d'anxiété générale Bien que préliminaires, les résultats montrent une certaine amélioration des symptômes des parents au cours du traitement. Une diminution des symptômes a été notée à l'entrevue semi-structurée pour la participante 1 et aux questionnaires autoadministrés pour la participante 2. Par contre, les symptômes de la participante 3 sont demeurés stables tout au long du protocole de recherche. L'inspection visuelle des symptômes d'anxiété générale de la première participante révèle également une diminution graduelle tout au long du traitement et une absence de ce symptôme lors des suivis 6 et 12 mois après l'intervention. Les résultats de cette étude permettent de conclure que la bibliothérapie s'avère une alternative de choix pour impliquer activement les parents dans le traitement auprès des enfants, car elle implique des coûts thérapeutiques moindres et propose du matériel de qualité auquel les parents peuvent se référer en cas de rechute. Le dernier chapitre de la thèse propose une discussion générale sur les implications cliniques des résultats exposés dans les trois articles. Des avenues pour les recherches futures sont également proposées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Trouble de stress post-traumatique, TSPT, Enfant, Thérapie cognitivo-comportementale, TCC, Bibliothérapie.

Le cancer du Pancréas est un cancer extrêmement agressif avec un taux de survie à 5 ans ne dépassant pas les 5%. La détection tardive, le manque de biomarqueur et de thérapie efficace en sont les principales causes. Ce cancer est caractérisé par un microenvironnement très dense composé majoritairement de fibroblastes associés au cancer (CAF). Ce stroma est en constante communication avec la tumeur via la production de facteurs de croissance et métabolites, ce qui favorise le développement tumoral. Notre projet consiste à perturber ce dialogue en ciblant par des anticorps monoclonaux, la Neuréguline 1 (NRG1), ligand du récepteur HER3. Sa surexpression a été montrée dans des tumeurs pancréatiques, par les cellules tumorales et par les CAF. Nous avons confirmé l’implication de la NRG1 dans la croissance des tumeurs pancréatiques puis nous avons généré un anticorps monoclonal (7E3) murin spécifique de ce ligand. Cet anticorps a été caractérisé au niveau de sa spécificité, son affinité ainsi que son épitope sur la NRG1. Nous avons ensuite étudié son effet thérapeutique dans différents modèles de cellules pancréatiques seules ou en co-culture avec des fibroblastes activés provenant de tumeurs humaines. Le ciblage de la NRG1 par le 7E3 inhibe la signalisation de HER3 et la croissance cellulaire in vitro en 2D et en 3D. De plus, son efficacité sur le ralentissement de la croissance tumorale a été montrée dans des modèles originaux de greffes orthotopiques de cellules tumorales seules ou mélangées à des CAF chez la souris nude.Dans le but d’étudier plus précisément l’effet de notre anticorps sur le microenvironnement tumoral ainsi que la toxicité de notre stratégie, un second anticorps ciblant la NRG1 murine et humaine a été produit par phage display et est en cours de caractérisation in vitro et in vivo. Des combinaisons du 7E3 avec la chimiothérapie (Gemciatbine ou Folfirinox) ou d’autres thérapies ciblées sont envisagées.Cette thèse propose une nouvelle solution thérapeutique pour les patients atteints de cancer du Pancréas. Nous avons démontré l’importance de perturber le dialogue entre les cellules tumorales et les CAF en validant l’efficacité d’un tel ciblage par des anticorps monoclonaux. / Pancreatic cancer is an extremely aggressive cancer with a 5-year survival rate of no more than 5%. Late detection, lack of biomarker and effective therapy are the main causes. This cancer is characterized by a very dense microenvironment composed of cancer-associated fibroblasts (CAFs). This stroma is in constant communication with the tumor via the production of growth factors and metabolites, which promotes tumor development. Our project consists in disrupting this crosstalk with monoclonal antibodies targeting Neuregulin 1 (NRG1), ligand of the HER3 receptor. Its overexpression has been shown in pancreatic tumor cells and CAFs. We confirmed the involvement of NRG1 in the pancreatic tumors growth and then we generated a monoclonal antibody (7E3 mAb) specific for this ligand. This antibody has been characterized in terms of its specificity, its affinity and its epitope on NRG1. We then studied its therapeutic effect in different models of pancreatic cells alone or in co-culture with CAFs coming from human samples. The anti NRG1 antibody inhibits HER3 signaling as well as cell growth in 2D and 3D culture. In addition, its efficacy on tumor growth was shown in orthoptic xenograft models of tumor cells mixed with CAFs.In order to study more specifically the antibody effect on tumor microenvironment as well as its toxicity, a second mAb targeting murine and human NRG1 was produced by phage display. Its in vitro and in vivo characterization is ongoing. Combinations of 7E3 with chemotherapy (gemciatbine or Folfirinox) or other targeted therapies are being considered.This thesis proposes a new therapeutic solution for patients with pancreatic cancer. We demonstrated the importance of disrupting the crosstalk between tumor cells and CAF by validating the efficacy of targeting NRG1 by monoclonal antibody.

Le traitement du mélanome métastatique est longtemps resté cantonné à quelques chimiothérapies cytotoxiques à efficacité limitée. Récemment, le développement des immunothérapies et des thérapies ciblées a constitué une avancée majeure dans la prise en charge du mélanome. La découverte de mutations oncogéniques sur les voies de signalisation de la cellule tumorale a permis de définir de nouvelles cibles pour le développement d’ inhibiteurs pharmacologiques. Parmi ces mutations, la mutation BRAF V600E est présente dans 50% des mélanomes. Une des molécules anti-BRAF développée est le vémurafenib. L’efficacité de cette molécule a permis l’allongement de la durée de survie des patients en situation métastatique de 6 à 8 mois. Malheureusement, malgré la réponse initiale, l’échappement est la règle. Les mécanismes moléculaires responsables de la résistance acquise aux inhibiteurs de BRAF sont multiples et conduisent à l’activation de nombreuses voies de signalisation pour suppléer l’inhibition de BRAF. Actuellement la prise en charge des patients résistants aux inhibiteurs de BRAF n’est pas codifiée et s’avère complexe étant donné la multiplicité des mécanismes d’échappement. Dans le cadre de cette nouvelle approche de médecine personnalisée, de nouveaux outils doivent être développés dans le but (i) de tester l’efficacité de nouvelles molécules et (i) de tenter de prédire l’efficacité/la résistance des différents traitements disponibles. L’un de ces outils sont les xénogreffes de tumeurs issues directement des patients (Patient Derived Tumor Xenograft ou PDTX) ou « avatars ». Mon travail a consisté à mettre en place ce type d’outil pour répondre aux questions suivantes : Les modèles animaux développés sont-ils un bon modèle préclinique translationnel ? Permettent-ils d’étudier les modes d’action des nouvelles thérapies ciblées et d’explorer leurs mécanismes de résistance ? Si tel est le cas, peuvent-ils prédire une réponse clinique ? Différents modèles murins de xénogreffes de mélanome ont été mis au point et exploités. Des cellules tumorales puis des fragments de tumeurs ont été greffées en sous-cutané chez la souris immunodéficiente SCID. Les tumeurs ont été caractérisées en histologie et en biologie moléculaire pour montrer leur stabilité dans le modèle. Après plusieurs passages dans différentes générations de souris, les tumeurs conservent leurs mutations particulières. Par ailleurs différents traitements ont été administrés et la réponse à différentes stratégies thérapeutiques a été évaluée. Ce modèle nous a permis de valider l’efficacité des thérapies ciblées antiBRAF (vémurafenib) mais aussi d’autres approches visant les particularités métaboliques du mélanome. Le modèle avatar a permis de tester in vivo une association thérapeutique innovante qui associe un accélérateur de la phosphorylation mitochondriale, le DCA, et une molécule pro-oxydante, l’elesclomol, confirmant l’effet synergique obtenu in vitro. Par ailleurs l’elesclomol a pu être testé in vivo sur une tumeur devenue résistante à l’inhibiteur de BRAF, le vemurafenib. En outre, le modèle avatar constitue un bon modèle préclinique permettant d’aider directement le clinicien dans ses choix thérapeutiques. En effet nous avons réalisé une PDTX tout au long de l’évolution métastatique d’une patiente. Cette PDTX a permis de tester l’efficacité du vemurafenib et de réintroduire ce traitement à la patiente qui a pu bénéficier d’une amélioration clinique notable. 7 autres PDTX de patients ont été développées permettant de renforcer le modèle et de suivre de manière personnalisée le traitement de ces patients.Grâce à ce travail, nous définissons la place que peuvent prendre les avatars dans la prise en charge actuelle du mélanome métastatique. Ces modèles donnent une réponse précoce quant à leur résistance et aux alternatives thérapeutiques de seconde ligne. / For a long time the standard treatment for metastatic melanoma has been confined to a few cytotoxic chemotherapies with limited efficacy. Recently, the development of immunotherapies and targeted therapies represents major headways in melanoma care management. The discovery of oncogenic mutations on the signaling pathways of the tumor cell allowed the definition of new targets for developing inhibitor drugs. Among these mutations, BRAF V600E is seen in 50% of all melanomas. Vemurafenib is one of the anti-BRAF molecules recently developed. It has shown its efficacy with metastatic patients showing a survival increased by 6 to 8 months. Unfortunately, in spite of the initial positive reaction, the development of a resistance mechanism is ineluctable. There are numerous molecular mechanisms responsible for the acquired resistance to BRAF inhibitors which activate numerous signaling pathways to make up for the BRAF inhibition. Today, there are no standards of care for patients who become resistant to BRAF inhibitors. In the framework of this new personalized care approach, new tools must be developed to (i) test the efficacy of new molecules and (ii) try to predict the efficacy/resistance of the various treatments available. One of these tools is the Patient Derived Tumor Xenograft or PDTX, i.e. xenografts from tumors directly harvested on patients.My work consisted in implementing this type of tool to try and bring an answer to the following questions: Are the developed animal models a good tool for preclinical cross-sectional studies? Can they help study the action modes of new targeted therapies and explore their resistance mechanisms? If this is the case, can they predict a clinical response? Various murine models of melanoma xenografts have been designed and used. Tumor cells and later on tumor fragments were grafted subcutaneously in immunosuppressed SCID mice. Tumors were characterized in histology and molecular biology to show the stability of the model. After several passages in various generations of mice, the tumors retain their specific mutations. Furthermore, various treatments have been administered and the answers to the various therapeutic strategies have been evaluated. This model allowed us to validate the efficacy of antiBRAF targeted therapies (vemurafenib) but also other approaches targeting the metabolic characteristics of melanoma. This avatar model enabled to test in vivo an innovating therapeutic combination, associating an accelerator of oxidative phosphorylation, DCA, to a pre-oxidative molecule, elesclomol, validating the synergic effect obtained in vitro. Furthermore, elesclomol was tested in vivo on a tumor which became resistant to BRAF, vemurafenib. Furthermore, PTDX is a good preclinical tool to guide clinicians in their therapeutic choices. In fact we were able to develop a PDTX during the entire metastatic progression of a patient. This PDTX enabled us to test the efficacy of vemurafenib and reintroduce the treatment to the patient, who showed noticeable clinical improvements. Seven other PDTX were developed in order to reinforce the model and follow, in a personalized manner, the treatment of these seven patients. Thanks to this work, we are able to define the role of avatars in the care management of metastatic melanoma. These models give an early answer regarding tumor resistance and alternative second-line therapies.

Devant l’augmentation de l’incidence des cancers de prostate de faible risque, les thérapies focales apparaissent comme une alternative séduisante entre la surveillance active et les traitements radicaux classiques. Les thérapies Laser (Thérapie photodynamique [PDT] et thermothérapie laser interstitielle [LITT]) pourraient être des modalités d’application de cette thérapie focale.Dans la première partie de cette thèse, nous discutons du concept de thérapie focale, et de la place des thérapies Laser par rapport aux différentes autres modalités énergétiques. Le premier chapitre de cette partie est consacré à l’émergence de la thérapie focale, à ses bases histopathologiques et à l’importance de l’imagerie dans son application. L’échographie et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) représentent des outils indispensables pour l’aide au diagnostic, la sélection des patients et le guidage du traitement focal. Les avantages et inconvénients ainsi que les principaux résultats cliniques des différentes modalités énergétiques utilisées pour la thérapie focale sont présentés dans le deuxième chapitre de cette partie. Nous dressons un état de l’art de la PDT et de la LITT pour le traitement focal dans un troisième chapitre. Ces thérapeutiques Laser sont actuellement en développement clinique. Ces deux modalités de traitement reposent sur des principes physiques différents, mais leur application à la thérapie focale pose des problématiques identiques (planification dosimétrique, guidage du traitement interstitiel). Nous précisons les développements actuellement en cours pour résoudre ces problématiques et notamment les travaux de notre unité de recherche. La deuxième partie de cette thèse est dédiée au développement expérimental de LITT pour le cancer de prostate menée au sein de notre unité de recherche. Dans le premier chapitre de cette partie, nous présentons la mise en place d’un modèle animal (Rat Copenhagen avec greffe hétérotopique d’un adénocarcinome prostatique syngénique Dunning R3327-AT2) adapté au traitement par LITT focale. Nous décrivons le monitoring de cette thérapie sous IRM et échographie et démontrons la reproductibilité des volumes de nécrose induits pour un niveau d’énergie donné. Le deuxième chapitre de cette partie est consacré à la mise en place d’un outils de planification dosimétrique adapté à notre modèle in vivo et basé sur la diffusion de chaleur au sein des tissus et au calcul des dommages cellulaires. Enfin dans le troisième chapitre, nous proposons la mise en place d’un fantôme de prostate anatomiquement valide permettant de simuler et d’expérimenter des procédures focales de LITT. Ce fantôme compatible avec un monitoring sous échographie et sous IRM pourrait également être utilisé pour le développement d’autres modalités énergétiques de thérapie focale. / Given the increased incidence of prostate cancer low-risk, focal therapies appear as an attractive alternative between active surveillance and radical treatments. Laser therapies (photodynamic therapy [PDT] and interstitial laser thermotherapy [LITT]) could be modalities of application of this focal therapy.In the first section of this thesis, we discuss the concept of focal therapy, and the place of laser therapies compared to several other energy modalities. The first chapter of this section is devoted to the emergence of focal therapy, its histopathologic bases and the importance of imaging in its application. Ultrasonography and magnetic resonance imaging (MRI) are essential tools to aid diagnosis, patient selection and guidance of focal treatment. The advantages and disadvantages and the main clinical outcomes of different energy modalities used for focal therapy are presented in the second chapter of this section. We summarize a state of the art of PDT and LITT for the focal treatment in a third chapter. These Laser therapies are currently in clinical development. Both treatment modalities are based on different physical principles but their application to focal therapy raises identical issues (treatment planning, guiding interstitial treatment). We specify the developments currently underway to address these issues and particularly the work of our research unit.The second section of this thesis is dedicated to the experimental development of LITT for prostate cancer conducted in our research unit. In the first chapter of this section, we present the development of an animal model (rat Copenhagen with heterotopic and syngenic prostatic adenocarcinoma transplant Dunning R3327 -AT2) for processing focal LITT. We describe the monitoring of this therapy under ultrasonography and MRI and demonstrate the reproducibility of the volumes of necrosis induced for one given energy level. The second chapter of this section is devoted to the establishment of a treatment planning tools adapted to our in vivo model and based on tissue heat diffusion and calculation of induced cell damages. Finally in the third chapter, we propose the establishment of an anatomically valid prostate phantom to simulate and test focal LITT procedures. This phantom compatible with ultrasonography and MRI monitoring could also be used for the development of other focal therapy energy modalities.

Ce mémoire qui accompagne mon projet de fin de maîtrise, suit également tout mon processus créatif depuis le début de ma recherche en arts. Mon travail partait d'une intention maladroite et introspective, que j’assimilais à une sorte de thérapie : essayer de déjouer les mécanismes de l’inconscient pour guérir le mal-être que j'éprouve et trouver un équilibre dans ma vie actuelle. Je pars de souvenirs intimes et les sublime afin de mettre en forme mon travail artistique et d'exorciser, d'expier ma douleur et ma mémoire. A travers cette recherche personnelle et autoréférentielle, j'ai su trouver d'autres intérêts explorés tout au long de mes écrits : des questionnements sur la présence de l'intimité et du personnage dans la performance, l'importance du champ émotionnel et la façon dont l'abstraction des émotions peut être matérialisée, le statut de l'artiste contemporain et de l’oeuvre d'art actuelle ainsi que l'importance du partage du résultat de mon cheminement avec le spectateur dans une relation empathique. Au cours de ma recherche, j'ai également pointé le terme d'installaCtion et la relation particulière qu’elle permet d’instaurer avec le spectateur, témoin du l’histoire que je raconte. Je cherche à l'impliquer émotionnellement et parfois physiquement dans l'installaCtion, qui ne fonctionnerait pas sans sa présence. La structure de mon mémoire repose sur l’instauration de mon losange émotionnel : ce blason aux contours rouges témoigne de ma vie intérieure et relie le cerveau, le coeur, les poumons et le système digestif. Cette classification de mon flux d'émotions me permet de mieux comprendre mon processus créatif et de l'analyser par un jeu d'association de notions et d'idées en relations avec ma vie organique. Le losange est aussi le reflet de la somatisation, la douleur psychique transposée en douleur physique, une thématique qui me touche car elle entretient des mécaniques énigmatiques en relation avec le cerveau et le souvenir. Le titre de mon mémoire, La douleur du dévoilement, relate de la difficulté de mener à bien une recherche éprouvante pour l'implication personnelle et émotionnelle qu'elle demande et de mon rapport intime et particulier avec le public.