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Pour pouvoir communiquer efficacement dans son environnement social naturel, l’être humain doit pouvoir isoler le discours de son interlocuteur des autres voix composants le bruit ambiant. Cette situation, connue sous l’expression « d’effet cocktail party », va engager notre cerveau dans différents processus auditifs et attentionnels lui permettant d’analyser spécifiquement le signal acoustique de son interlocuteur. La façon dont le cerveau procède pour extraire les attributs acoustiques de la voix d’intérêt de l’ensemble de la scène auditive restent toutefois méconnus. Cette méconnaissance est d’autant plus importante que certaines populations peuvent présenter des troubles de compréhension dans le bruit alors que leur système auditif périphérique ne présente aucun déficit (comme les enfants ou chez certains jeunes adultes). L’objectif de cette thèse de doctorat était d’identifier les mécanismes corticaux permettant la compréhension dans le bruit et d’évaluer si ceux-ci étaient déficitaires dans deux populations souffrant de troubles de compréhension dans le bruit sans atteinte auditive périphérique. Pour y parvenir, nous avons étudié par magnétoencéphalographie le couplage entre l’activité corticale d’un auditeur et les différentes voix constituant une scène auditive de type cocktail party. Ces investigations ont été menées chez des sujets sains (étude I), chez des enfants (étude II) ainsi que chez des jeunes adultes présentant des troubles isolés de la compréhension dans le bruit (étude III). Nos études ont révélé que le cortex auditif suit sélectivement la voix d’intérêt plutôt que la scène auditive globale. Ce couplage « cerveau-parole » se produit à des fréquences correspondant aux fluctuations rythmiques de la prosodie (<1 Hz), des mots (1–4 Hz) et des syllabes (4–8 Hz), et diminue lorsque le niveau de bruit augmente. De plus, le couplage « cerveau-parole » à <1 Hz est latéralisé dans l'hémisphère gauche en présence d’un bruit de type cocktail party. Enfin, une diminution de ce couplage au rythme syllabique est associée aux difficultés de compréhension dans le bruit, que ce soit chez les enfants ou chez les jeunes adultes.Nos travaux ont ainsi démontré que ce couplage sélectif à la voix d'intérêt lors de situations de type cocktail party est essentiel à la compréhension en milieu bruyant. Une diminution de ce couplage au niveau syllabique est associée à un déficit de compréhension dans le bruit, soutenant ainsi l’hypothèse d’une origine centrale aux troubles de compréhension dans le bruit sans atteinte auditive périphérique. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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

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

Contexte La drépanocytose est un problème de santé publique en République Démocratique du Congo (RDC), mais elle est encore mal connue par les familles concernées et pas suffisamment par les professionnels de santé. L’utilisation de l’hydroxyurée dans sa prise en charge est rare malgré son efficacité prouvée. Les centres de référence de la drépanocytose sont basés dans les grandes villes et capitales, n’existent presque pas dans les zones reculées pour les familles ayant de très faibles sources de revenus. Les objectifs de cette étude sont 1) d’évaluer le niveau de connaissance et les comportements de familles concernées ainsi que l’impact de cette maladie dans leur quotidien, 2) d’évaluer les connaissances et les pratiques des médecins congolais vis-à-vis de la drépanocytose, 3) de démontrer la faisabilité et l’accessibilité d’un suivi médical standardisé et régulier des enfants atteints de drépanocytose sur la base de la création d’un centre de référence dans une ville reculée de la RDC, et 4) d’établir la disponibilité et le coût moyen de l’hydroxyurée en RDC. Ces deux derniers aspects permettront d’envisager l’introduction de l’hydroxyurée dans l’arsenal thérapeutique des malades.Méthode À Mbujimayi, une ville reculée au Centre-Est en RDC, ont été réalisées des études de type transversal descriptif à l’aide de questionnaires à choix multiples ou à réponses ouvertes, et de type prospectif par un suivi médical d’une cohorte de 143 enfants atteints de drépanocytose. Le suivi médical consistait en une période de 12 mois sans intervention médicale spécifique en dehors de la gestion des événements aigus, suivi d’une seconde période de 12 mois avec une visite médicale mensuelle, un suivi biologique et une prophylaxie régulière. Résultats Les enquêtes menées sur le terrain pendant une période allant de 2015 à 2018 ont montré que chaque premier enfant drépanocytaire faisait en moyenne annuellement trois crises douloureuses, 4 épisodes de fièvre, recevait deux transfusions sanguines et avait 3 épisodes d’hospitalisation. Le niveau des connaissances des familles concernées sur la drépanocytose est faible. Soixante-deux pourcents (31/50) des familles concernées n’avaient pas un revenu mensuel suffisant pour la prise en charge de leur(s) enfant(s), 96% (48/50) des familles souhaitaient la création d’un centre de référence de prise en charge. Bien que l’autoévaluation des connaissances de la drépanocytose par les médecins ait été estimée comme moyenne à bonne, moins de la moitié des participants (212/460 ;46 %) a signalé une gestion adéquate des crises vaso-occlusives par manque de moyens, et seulement 1 % d’entre eux avaient reçu une formation spécifique sur les syndromes drépanocytaires majeurs. La plupart des médecins ont signalé des difficultés tant en termes de diagnostic (299/460 ;65 %) que de la prise en charge (363/460 ;79%). En outre, 85 % de ces médecins n’avaient pas accès aux outils de diagnostic. L’âge médian des patients au moment du diagnostic de la drépanocytose était de deux ans (IQR :1–5). L’hydroxyurée n’était disponible que dans 22% des pharmacies participantes (41/188) et beaucoup plus fréquemment dans celles d'une grande ville que dans celles d’une ville reculée (34/96 contre 7/92). Le prix de l'hydroxyurée variait de 10 à 35 $, avec un prix moyen de 15 $ pour une boîte de 20 gélules. Ce prix est prohibitif pour la majorité des patients drépanocytaires. La mise en place d’un suivi médical standardisé et régulier a montré une augmentation du niveau annuel moyen d’hémoglobine de 50 à 70 g/L (p = 0,001), et une diminution significative (p < 0,001) du nombre annuel moyen d’hospitalisations, d’épisodes de crises vaso-occlusives, de transfusions sanguines, d’infections et de syndromes thoraciques aigus. ConclusionsCe travail montre qu’il y a des lacunes au niveau des connaissances et pratiques des familles concernées par la drépanocytose à Mbujimayi en RDC. La situation de cette maladie reste préoccupante dans cette région que ce soit au niveau de la morbidité ou de son impact sur les familles concernées. Les médecins congolais présentent des connaissances insuffisantes sur la drépanocytose et ont des moyens de diagnostic et de traitement insuffisants. Ceci pourrait contribuer à une augmentation de la morbidité et de la mortalité de la drépanocytose en RDC. La création d'un centre de référence de la drépanocytose et l'application des recommandations classiques de prise en charge sont possibles et applicables dans le contexte d'une ville reculée dans un pays à revenu faible. La mise en place d’un suivi médical standardisé et régulier diminue significativement la moyenne annuelle des complications aiguës de la maladie. Des mesures simples et accessibles incluses dans les recommandations conventionnelles peuvent réduire la morbi-mortalité de ces patients dans les régions reculées si elles sont appliquées de manière rigoureuse avec un suivi médical régulier. Ce travail démontre que ce suivi est possible et applicable dans une région reculée en RDC et dresse les conditions d’instauration d’un traitement par hydroxyurée pour la prise en charge de la drépanocytose même dans ces milieux reculés. Cependant l’hydroxyurée reste peu disponible dans les pharmacies en RDC et son prix est prohibitif pour beaucoup de patients drépanocytaires. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le cancer de la prostate est une maladie très hétérogène dont le développement est principalement médié par l'action du récepteur aux androgènes. Ceci a donc résulté en une émergence de thérapies ciblant spécifiquement la voie du récepteur aux androgènes afin de traiter la maladie. Toutefois, tous les patients traités avec ces stratégies thérapeutiques développeront une résistance à celle-ci par des mécanismes dépendants et indépendants du récepteur aux androgènes. Comme la réponse clinique peut seulement être évaluée trois mois après le début de la thérapie, il est primordial de développer un test permettant de prédire précocement la réponse aux traitements. Ceci permettrait d'orienter, le plus rapidement possible, les patients réfractaires vers des thérapies alternatives. L'objectif principal de cette thèse était donc de développer des outils moléculaires afin d'étudier la réponse thérapeutique et l'impact des différents mécanismes de résistance sur celle-ci. Mes travaux présentés dans le chapitre 1 ont démontré qu'il était possible de suivre dynamiquement par imagerie à bioluminescence la réponse aux traitements de cellules cancéreuses prostatiques en immobilisant les cellules isolées grâce à un biofilm de matrice extracellulaire. Afin de suivre la réponse aux anti-androgènes spécifiquement dans les cellules cancéreuses prostatiques, un premier biosenseur basé sur l'activité de deux promoteurs spécifiques a été développé dans le chapitre 2. Celui-ci intègre l'activité du promoteur PCA3, qui est spécifique au cancer de la prostate, et du promoteur PSEBC, qui est sensible aux androgènes, afin de générer un signal luminescent quantitatif et représentatif de la réponse androgénique. Grâce à ce système, la sensibilité de cellules cancéreuses prostatiques isolée de patients naïfs et résistants aux anti-androgènes a pu être corrélée avec la réponse clinique des patients. L'applicabilité de ce biosenseur est toutefois limitée aux cellules exprimant un récepteur aux androgènes transcriptionnellement actif. Un deuxième système exploitant les capacités de la Cre recombinase à décoder l'activité des promoteurs PCA3 et PSEBC en deux signaux bioluminescents spectralement distincts a donc été développé dans le chapitre 3. Ce deuxième système combine tous les avantages et capacités du premier, tout en permettant la détection de cellule n'ayant pas d'activité androgénique. Celui-ci permet donc de visualiser des mécanismes de résistance complexes qui peuvent être indépendants ou dépendants du récepteur aux androgènes et qui collaborent pour échapper aux effets inhibiteurs des anti-androgènes. Les outils développés peuvent cibler et détecter avec précision les cellules épithéliales de cancer de la prostate ainsi que leur réponse aux thérapies. Les travaux de cette thèse ont ainsi ouvert la voie à de nouvelles techniques et connaissances sur des méthodes de diagnostic et de pronostic pour le cancer de la prostate. Ultimement, cela permettra d'améliorer le choix des traitements disponibles afin d'augmenter la qualité de vie des patients. / Prostate cancer is a very heterogeneous disease and its growth is driven mainly by the androgen receptor transcriptional activity. This has led to the development of androgen deprivation therapy as the main treatment of this disease to prevent its progression. However, almost all patients receiving these therapies will develop resistance through the acquisition of androgen receptor dependent and independent mechanisms. The challenge of prostate cancer management is largely due to drug-refractory sub-populations with in heterogeneous tumors. Only few biomarkers have been validated for clinical use and none of them address complex anti-androgens response heterogeneity. The main objective of this thesis was to develop bioluminescence imaging systems to detect and monitor prostate cancer cells therapeutic response. In chapter 1, we have developed an extracellular matrix biofilm coating method to dynamically follow by bioluminescence imaging heterogenous treatment response of prostate cancer cells. In chapter 2, a first biosensor based on the activity of two specific promoters was developed to monitor antiandrogens response specifically in prostate cancer cells. This system integrates a transcriptional amplification system and the activities of the PCA3 and PSEBC gene promoters as a single output driving the firefly luciferase gene reporter. The PCA3 promoter provides the specificity to PCa cells, while the PSEBC promoter measures AR transcriptional activity. When tested on different cohorts of patients from primary PCa to mCRPC, our method could discriminate the overall response of a patient to antiandrogens. However, the applicability of this biosensor is limited to cells expressing a transcriptionally active androgen receptor. A second system exploiting the capacities of Cre recombinase and decoding PCA3 and PSEBC promoter activity in two spectrally distinct bioluminescent signals was therefore developed in chapter 3. This second system combines all the advantages and capacities of the first system, but also allows the detection of prostate cancer cells with no androgenic activity. This method visualizes complex androgen receptor independent and dependent resistance mechanisms and their interactions together to escape from antiandrogen inhibitory effects. The tools developed in this thesis can specifically target and detect prostate cancer cells and their response to therapies. Thus, they have the potential to play an important role in patients therapeutic management and therefore improve their overall survival.

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

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

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

La dystrophie musculaire de Duchenne est une maladie génétique qui résulte de diverses mutations dans le gène DMD, codant pour la protéine dystrophine. 70% des patients ont une délétion d'exons ou de parties d'exons provoquant un changement dans le cadre de lecture, résultant en l'apparition d'un codon stop et en l'absence de la protéine dystrophine. Plusieurs traitements potentiels ont été explorés dans les dernières années pour cette maladie, dont le système CRISPR-Cas9, un outil génétique permettant d'éliminer un segment d'ADN à l'aide de la protéine nucléase Cas9 et de deux guides d'ARN ciblant des séquences précises d'ADN. Le plus grand défi avec l'utilisation de cette technologie est sa livraison in vivo. Les vésicules extracellulaires sont des particules membranaires lipidiques qui jouent un rôle dans la communication intercellulaire et sont retrouvées dans tous les biofluides chez les mammifères. Elles pourraient donc être une alternative intéressante pour la livraison du système CRISPR-Cas9. J'ai participé à des travaux de purification de vésicules extracellulaires de sérum par chromatographie par exclusion de taille. Ces vésicules extracellulaires ont été chargées avec la protéine Cas9 et des guides ARN, puis, des injections intramusculaires ont été effectuées dans le Tibialis anterior de trois lignées de souris (Ai9, RAG-mdx et mdx/hDMD) pour établir l'efficacité du traitement. Les résultats ont montré que les vésicules extracellulaires chargées avec la Cas9 et des guides d'ARN provoquent une édition de l'ADN efficace dans le Tibialis anterior des trois lignées de souris utilisées et la restauration de l'expression de la protéine dystrophine dans les fibres musculaires du Tibialis anterior des souris RAG-mdx, modèle pour la dystrophie musculaire de Duchenne. Le traitement a ensuite été modifié pour permettre le ciblage des vésicules extracellulaires aux organes affectés par la dystrophie musculaire de Duchenne, soit le cœur et les muscles squelettiques. Des peptides de ciblage ont été sélectionnés dans la littérature et insérés dans la membrane des vésicules extracellulaires marquées de façon fluorescente à l'aide d'un segment lipidique stéaryl. Les résultats de l'expérience effectuée avec les vésicules extracellulaires ciblées n'ont pas été concluants en raison d'un marquage mal adapté des vésicules injectées, mais de futures expériences permettront d'élucider leur efficacité. L'ajustement du traitement pour permettre une injection systémique rejoignant le cœur et les muscles squelettiques est indispensable à l'application de celui-ci à la clinique. / Duchenne muscular dystrophy is a genetic disease that affects one in 3500 boys and results from mutations in the DMD gene, which codes for dystrophin protein. 70% of patients have an exon deletion, which results in a shift in the reading frame, the apparition of a stop codon, and the absence of the dystrophin protein. Many different potential treatments have been explored for Duchenne muscular dystrophy, including the CRISPRCas9 system. This technology allows for the modification of genomic DNA through a Cas9 nuclease and two guide RNAs designed to target a specific DNA sequence. The biggest challenge with using the CRISPR system is delivery. The classic vectors for CRISPR, such as AAV, can cause many adverse effects like immunological responses. Extracellular vesicles are membranous particles that play a role in intercellular communication and are found in all mammalian biofluids. They are thus an interesting alternative for the delivery of the Cas9 protein and its guide RNAs. I have participated in a research project aiming to purify serum extracellular vesicles by size-exclusion chromatography and to load them with Cas9 and two guide RNAs. These extracellular vesicles were then injected intramuscularly into the Tibialis anterior muscles of three mouse strains (Ai9, RAG-mdx and mdx/hDMD) to assess treatment efficiency. The injection of Cas9 and guide RNA-loaded extracellular vesicles produced efficient gene editing as well as dystrophin expression restauration. To modify the treatment for systemic injection, targeting peptides were added to EV membrane through a lipid stearyl segment. This was done to target the extracellular vesicles to Duchenne muscular dystrophy-affected organs: heart and skeletal muscles. Results of the targeted-extracellular vesicle experiment were inconclusive, however, with more experiments, the efficacy of the targeting peptides should be determinable. It is essential to adjust this treatment to allow for targeted systemic delivery for it to be applicable to the clinic.