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

Ce mémoire porte sur l'étude de la distribution du nombre de deux succès consécutifs associé à une expérience aléatoire ou les variables sont de Bernoulli indépendantes, mais pas nécessairement identiquement réparties. D'abord, nous revenons en détails sur un certain nombre de résultats dans le cas unidimensionnel dont ceux de Diaconis, Mori, Joffe et al., Csorgd et Wu, Holst parmi d'autres, ainsi que les travaux de Ait Aoudia et Marchand dans le cas bivarié (l'étude de la loi de la somme de deux distributions marginales du vecteur bivarié ) avec applications pour des modèles de Bernoulli échangeables dont celui du modèle d'urne de Pdlya. Ensuite, on présente une extension multidimensionnelle de ces résultats suivie d'une étude détaillée du cas bivarié (l'étude de la distribution du vecteur bivarié et de sa loi limite).

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1999. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

La leishmaniose est endémique dans plus de 98 pays avec une prévalence totale de 12 millions de cas. L’incidence annuelle de la leishmaniose viscérale est estimée à 0,3 million de cas, tandis que la leishmaniose cutanée et muco-cutanée affecte un million de personnes par année. La leishmaniose cutanée est un sérieux problème de santé publique en Tunisie, avec des milliers de cas répertoriés chaque année. Depuis sa première émergence en 1982 à Kairouan, la maladie s’est propagée vers le centre et le sud du pays. Cependant, la surveillance de la maladie est limitée à la déclaration de nombre de cas par district et les études tentant d’élucider la dynamique spatio-temporelle de la maladie sont basées uniquement sur l’analyse de séries temporaires de l’incidence de la maladie. Dans le contexte méditerranéen, la distribution des phlébotomes, vecteurs de la leishmaniose, n’a cessé de changer. Durant la dernière décade, les vecteurs de la leishmaniose ont gagné des zones géographiques plus au nord. En effet, les phlébotomes jadis présents à des latitudes au-dessous de 45° N ont été répertoriés à des latitudes au-dessus de 50° N. Des études récentes ont montré la présence de phlébotomes dans diverses régions de l’Allemagne et de la Belgique. En Europe centrale, des cas autochtones de leishmaniose sont en train d’être enregistrés dans des régions traditionnellement considérées comme non endémiques. L’objectif de ce travail, dans un premier temps, est de i) prédire la répartition géographique de cas de leishmaniose cutanée et de son principal vecteur P. papatasi, en Tunisie. ii) déterminer l’importance des facteurs environnementaux qui influencent la distribution du vecteur et de la maladie en utilisant la modélisation de la niche écologique. Par la suite, nous avons essayé de i) prédire la distribution actuelle de six phlébotomes vecteurs de la leishmaniose dans le Bassin Méditerranéen. ii) estimer le changement de la distribution géographique de ces vecteurs sous différents scénarios de changement climatique. Pour prédire la distribution géographique de P. papatasi et des cas de maladies en Tunisie la modélisation de la niche écologique a été réalisée en utilisant le modèle MaxEnt. Nous avons collecté 24 variables environnementales décrivant la topographie, l’utilisation du sol, et le climat en tant que variables explicatives. Une étude sur le terrain a été réalisée afin de déterminer les points de présence de P. papatasi et des cas de leishmaniose cutanée servant de variables d’entrées au modèle. Le modèle MaxEnt a montré une bonne performance de prédiction de la répartition du vecteur et de cas de maladie avec une aire au-dessous de la courbe ROC (Receiver Operating Characteristic) supérieure à 0,95 et un coefficient Kappa maximal supérieur à 0,7. De plus, la population sous le risque de leishmaniose cutanée a été évaluée en se basant sur la densité de population par district et la répartition du vecteur de la maladie prédite par le modèle. Afin, d’étudier l’effet du changement climatique sur la réparation des différents vecteurs de la leishmaniose dans le bassin méditerranéen, des points de présence des différents vecteurs ont été collectés à partir de la littérature scientifique entre 2006 et 2012. De plus, une série de variables climatiques décrivant la température et la précipitation pour les années 2020, 2050 et 2080 sous deux différents scénarios de changement climatique ont été obtenues à partir de la base de données mondiale WorldClim. Un modèle consensus a été dérivé à partir de six modèles individuels en se basant sur trois approches de modélisation différentes (régression, apprentissage automatique et classification). La performance du modèle consensus a été généralement bonne pour les espèces analysées avec une spécificité allant de 81 % à 96,5 % est une sensibilité allant de 88 % à 100 %. L’étude a confirmé l’hypothèse de la large propagation géographique des vecteurs de la leishmaniose sous un scénario de changement climatique. Toutes les espèces étudiées sont supposées gagner des nouvelles zones géographiques actuellement non favorables à la survie du vecteur. / Abstract : Leishmaniasis is endemic in 98 countries with an estimated global prevalence of 12 million cases. The yearly incidence of visceral leishmaniasis is estimated to be 0.3 million cases, while cutaneous leishmaniasis affects approximately one million people each year. In Tunisia, cutaneous leishmaniasis is still a serious health problem with thousands of cases reported every year. Since its first emergence as an epidemic in Kairouan in 1982, the disease has spread in several parts of the country. Control of cutaneous leishmaniasis is mainly based on surveillance of incident cases and treatment and studies carried out to elucidate the spatio-temporal dynamics of the disease are based only on time series analysis of the incidence. The geographical distribution of sandflies during the last decades has shifted northward from latitudes below 45○N in south Europe to latitudes just above 50○N. Recent studies show that some phlebotomine sandflies were recorded in several parts of Germany and Belgium. In Central Europe, some autochthone leishmaniasis cases are being recorded in region traditionally regarded as leishmaniasis-free countries. The objective of this work, in a first step is to i) predict the geographical distribution of cutaneous leishmaniasis and P. papatasi the main vector of the disease in Tunisia. ii) Assess the importance of environmental factors influencing the vector and disease distribution using ecological niche modeling. In a second step we attempted to i) predict the actual distribution of six leishmaniasis vectors in the Mediterranean basin. ii) predict the change in the geographical distribution of these vectors under different climate change scenarios. The MaxEnt model was used to predict the distribution of P. papatasi and cutaneous leishmaniasis cases. 24 environmental variables describing topography, land use and climate were collected. A filed survey was conducted to collect P. papatasi and cutaneous leishmaniasis cases occurrence points. MaxEnt showed a good performance for the prediction of the vector and the disease cases with an area under the ROC curve higher than 0.95 and a maximal Kappa coefficient higher than 0.7. Furthermore, population under the risk of cutaneous leishmaniasis was assessed based on population density by district and vector distribution predicted by the model. To elucidate the effect of climate change on the distribution of various leishmaniasis vectors in the Mediterranean basin, occurrence points of the studied species were collected from scientific literature between 2006 and 2012. Moreover, series of climatic variable describing temperature and precipitation for 2020, 2050 and 2080 under two climate change scenarios were obtained from the global climate database WorldClim. A consensus model was derived from six individual model based on three modeling techniques (statistical regression, machine learning and classification). The consensus model presented a good performance with a specificity varying from 81% to 96.5% and a sensitivity varying from 88% to 100%. The study confirmed the hypothesis of large spread of leishmaniasis vectors under climate change scenario. All studied species are supposed to invade new areas, actually not favourable to the vectors survival.

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

Le domaine de la reconnaissance automatique du locuteur (RAL) a vu des avancées considérables dans la dernière décennie permettant d’atteindre des taux d’erreurs très faibles dans des conditions contrôlées. Cependant, l’implémentation de cette technologie dans des applications réelles est entravée par la grande dégradation des performances en présence de nuisances acoustiques en phase d’utilisation. Un grand effort a été investi par la communauté de recherche en RAL dans la conception de techniques de compensation des nuisances acoustiques. Ces techniques opèrent à différents niveaux : signal, paramètres acoustiques, modèles ou scores. Avec le développement du paradigme de "variabilité totale", de nouvelles possibilités peuvent être explorées profitant des propriété statistiques simples de l’espace des i-vecteurs. Notre travail de thèse s’inscrit dans ce cadre et propose des techniques de compensation des nuisances acoustiques qui opèrent directement dans le domaine des i-vecteurs. Ces algorithmes utilisent des relations simples entre les i-vecteurs corrompus et leurs versions propres et font abstraction de l’effet réel des nuisances dans cet espace. Afin de mettre en œuvre cette méthodologie, des exemples de données propres / corrompues sont générés artificiellement et utilisés pour construire des algorithmes de compensation des nuisances acoustiques. Ce procédé permet d’éviter les dérivations qui peuvent être complexes, voire très approximatives. Les techniques développées dans cette thèse se divisent en deux classes : La première classe de techniques se base sur un modèle de distorsion dans le domaine des i-vecteurs. Une relation entre la version propre et la version corrompue d’un i-vecteur est posée et un estimateur permettant de transformer un i-vecteur de test corrompu en sa version propre est construit. La deuxième classe de techniques n’utilise aucun modèle de distorsion dans le domaine des i-vecteurs. Elle permet de tenir compte à la fois de la distribution des i-vecteurs propres, corrompus ainsi que la distribution jointe. Des expériences ont été réalisées sur les données bruitées ainsi que les données de courte durée ; donnés de NIST SRE 2008 bruitées/découpées artificiellement ainsi que les données du challenge SITW bruitées naturellement / de courte durée. / Speaker recognition witnessed considerable progress in the last decade, achieving very low error rates in controlled conditions. However, the implementation of this technology in real applications is hampered by the great degradation of performances in presence of acoustic nuisances. A lot of effort has been invested by the research community in the design of nuisance compensation techniques in the past years. These algorithms operate at different levels : signal, acoustic parameters, models or scores. With the development of the "total variability" paradigm, new possibilities can be explored due to the simple statistical properties of the i-vector space. Our work falls within this framework and presents new compensation techniques which operate directly in the i-vector space. These algorithms use simple relationships between corrupted i-vectors and the corresponding clean versions and ignore the real effect of nuisances in this domain. In order to implement this methodology, pairs of clean and corrupted data are artificially generated then used to develop nuisance compensation algorithms. This method avoids making complex derivations and approximations. The techniques developed in this thesis are divided into two classes : The first class of techniques is based on a distortion model in the i-vector space. A relationships between the clean version of an i-vector and its corrupted version is set and an estimator is built to transform a corrupted test i-vector to its clean counterpart. The second class of techniques does not use any distortion model in the i-vectors domain. It takes into account both the distribution of the clean, corrupt i-vectors as well as the joint distribution. Experiments are carried-out on noisy data and short utterances ; artificially corrupted NIST SRE 2008 data and natural SITW (short / noisy segments).

La plupart des médicaments développés pour les maladies du SNC n’atteignent pas leur cible en raison des propriétés uniques de la BHE, nécessitant la mise en place de stratégies de délivrance comme l'utilisation d'un processus physiologique, le RMT. Des peptides ciblant le LDLR (exprimé à la BHE et impliqué dans ces processus) ont été développés. Les objectifs de cette thèse ont été de caractériser le trafic intracellulaire et la capacité de transport de différentes formes de ces peptides dans différents modèles in vitro y compris dans un modèle de BHE.Les résultats obtenus dans une lignée cellulaire surexprimant le LDLR tagué GFP par imagerie en fluorescence montrent que les différentes formes de ces peptides lient le LDLR à la membrane plasmique d’où ils sont internalisés et adressés aux lysosomes sans interférer avec l’endocytose des LDL. Ils permettent l’adressage aux lysosomes de petites molécules (fluorochrome) et de protéines qui leur sont fusionnées, ces résultats indiquent qu’ils pourraient être utilisés pour cibler des molécules thérapeutiques aux lysosomes de cellules exprimant les LDLR. Dans le modèle in vitro de BHE, les peptides sont internalisés via le LDLR à partir du pôle apical et suivent un transport intracellulaire similaire aux LDL, étant déroutés de la voie de dégradation vers les lysosomes pour être transportés jusqu’au compartiment abluminal comme précédemment décrit pour le LDL et la transferrine. Ces données indiquent donc que les peptides ciblant le LDLR sont des candidats vecteurs intéressants pour compléter/améliorer le panel de peptide/anticorps existant et permettre le ciblage et le transport de molécules thérapeutiques à travers la BHE. / Many drugs are ineffective in treating CNS diseases due in part to unique properties of the BBB, requiring the establishment of delivery strategies such as the use of a physiological process, as the RMT. Peptides targeting the LDLR (expressed in the BBB and involved in these processes) have been developed. The objectives of this thesis were to characterize the intracellular traffic and transport capacity of different shapes of these peptides in various in vitro models including a model of BBB.The results obtained in a cell line overexpressing the LDLR tagged GFP by fluorescence imaging shows that the various forms of these peptides bind plasma membrane LDLR, where they are internalized and sent to lysosomes without interfering with LDL endocytosis. They allow lysosomal targeting of small molecules (fluorochrome) and proteins that are fused to them. These results indicate that it might be used to target therapeutic compounds to cells expressing LDLR lysosomes. In the in vitro BBB model, the peptides are internalized via the LDLR from the apical pole and follow a similar intracellular transport than LDL, being diverted from the lysosomal degradation pathway to be transported to the abluminal compartment as previously described for LDL and transferrin. These data indicate that the LDLR-targeting peptides seems useful vectors candidates to complete/improve the existing peptide/antibodies panel and allow the targeting and the transport of therapeutic molecules through the BBB.

L’immunothérapie anticancéreuse est basée sur la capacité du système immunitaire à reconnaître les cellules tumorales comme étrangères et à les éliminer. Les stratégies immunothérapeutiques abordées dans ce travail, incluent l’activation du système immunitaire par l’expression de facteurs immunomodulateurs (l’interleukine-2) via l’utilisation d’un vecteur dérivé du parvovirus MVM, ou par présentation des antigènes tumoraux par la machinerie des cellules dendritiques (DC), via la génération d’hybrides entre DC et cellules tumorales (TC). L’intérêt majeur du parvovirus autonome MVM en tant que vecteur pour la thérapie génique du cancer vient de son expression préférentielle dans les cellules transformées (oncotropisme) et de son aptitude à lyser celles-ci (oncolyse). Les vecteurs générés au laboratoire conservent l’unité de transcription NS et expriment l’IL2 humaine sous contrôle du promoteur P38, à la place des protéines de capside. Malgré les améliorations apportées à la production de vecteurs recombinants, la faible concentration des stocks reste un problème. Il a été montré que, de nombreux virus sont mieux produits en conditions de faible tension en oxygène (hypoxie). Nous avons tenté d’améliorer les titres des vecteurs en les produisant sous faible tension d’oxygène mais sans y parvenir (annexe 1). Dans un modèle in vivo utilisant la lignée de mélanome K-1735 dans des souris immunocompétentes, des cellules tumorales infectées in vitro avant leur implantation en sous-cutané ont montré un effet anti-tumoral du vecteur MVM/IL2 (annexe 2). Afin de mettre en évidence l’apport de l’oncolyse parvovirale dans l’activité anti-tumorale, nous avons mis au point des expériences, dans le même modèle de tumeur, visant à comparer l’efficacité du vecteur MVM/IL2 à celle d’autres vecteurs, Ad/IL2 et Rétrovirus/IL2, ne possédant pas d’activité oncolytique. Dans le but de mettre en évidence une éventuelle réponse immune in vivo, nous avons utilisé le modèle de tumeur TC-1 mais ce modèle s’est montré moins sensible à l’effet du vecteur MVM/IL2 et nous n’avons pas pu démontrer d’activation de cellules cytotoxiques spécifiques de la tumeur. Il a été proposé d’utiliser des hybrides entre DC/TC pour la vaccination anti-tumorale pour optimaliser la présentation des antigènes tumoraux. Une lignée cellulaire exprimant la protéine fusogène du virus de la leucémie du Gibbon (GaLV-FMG, Gibbon ape leukemia virus) a été dérivée de la lignée cellulaire CHO (cellules ovariennes de hamster chinois) au laboratoire. Cette lignée CHO-FMG, utilisée comme partenaire intermédiaire, a permis la fusion entre cellules tumorales et dendritiques (annexe 3). Nous avons montré que l’expression transitoire après infection par un vecteur AAV-FMG ou après transfection transitoire ne génère pas un pourcentage significatif d’hybrides. En effet, le niveau d’expression ainsi que le pourcentage de cellules transduites exprimant FMG s’est révélé trop faible. Ceci a mis en valeur l’efficacité de la lignée stable CHO-FMG comme intermédiaire de la fusion. De plus, nous avons intégré dans la lignée fusogène, le gène de l’interleukine-2, qui devrait permettre d’augmenter l’efficacité de l’induction de la réponse immune. L’activation des cellules effectrices de l’immunité anti-tumorale via la présentation antigénique et/ou par des cytokines est au centre de ce travail. Une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents devrait permettre d’améliorer ces systèmes de vaccination non-conventionnels.

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

Les vecteurs lentiviraux (LV) sont des outils efficaces de transfert de gène, largement utilisés en thérapie génique, en particulier pour la transduction ex vivo de cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (CSPH). Afin d’étudier simultanément la fusion et la transduction dans les CSPH avec les LV, nous avons adapté une méthode basée sur latechnologie du transfert d’énergie entre deux molécules fluorescentes (FRET). Pour mettre en place cette technique, des LV capables d’incorporer spécifiquement une enzyme, la bétalactamase (BLAM-LV) et de coder une forme tronquée du récepteur au facteur de croissance nerveuse (DELTA-NGFR), sont produits. Nos résultats montrent que les LV sont soumis à une restriction post-entrée forte dans les cellules hématopoïétiques, que ce soit dans des lymphocytes T immortalisés ou bien des CSH CD34+. Nous montrons également que cette inhibition post-entrée peut être partiellement saturée après une forte augmentation de la multiplicité d’infection ou en présence d’additifs de culture, comme la Vectofusin-1® ou laRetronectin®. De plus, nous avons montré lors de la transduction de CSPH avec des vecteurs BLAM-LV que la Vectofusin-1® agit sur l’étape d’entrée en augmentant l’adhésion et la fusion entre les membranes virale et cellulaire. Cette technique représente donc un nouvel outil sensible et efficace pour étudier de façon concomitante l’étape de fusion et le niveau de transduction dans les cellules cibles. A terme, ce travail permettra une meilleure compréhension de la biologie des LV mais pourra également conduire à l’élaboration de protocoles de transduction lentivirale plus efficaces. / Lentiviral vectors (LV) are used for various gene transfer applications, notably for hematopoietic gene therapy, but methods are lacking to precisely evaluate parameters that control the efficiency of transduction in relation with the entry of vectors into target cells. We adapted a fluorescence resonance energy transfer (FRET)-based HIV-1 fusion assay to measure the entry of non-replicative recombinant LV in various cell types, including primary human hematopoietic stem and progenitor cells, and to quantify the level of transduction of he same initially-infected cells. The assay utilizes recombinant LV containing betalactamase (BLAM)-Vpr chimeric proteins (BLAM-LV) and encoding a truncated form of thelow affinity nerve growth factor receptor (DELTA-NGFR). This LV-based fusion/transduction assay is a dynamic and versatile tool, revealing for instance the extent of lentiviral post-entry restrictions occuring in cells of hematopoietic origin. The assay also shows that transduction enhancers like Vectofusin®-1 or Retronectin® can partially relieve this post-entry block but their effects differ in the way to promote LV entry. Furthermore, our results show that Vectofusin®-1 acts at the entry step by promoting the adhesion and the fusion between lentiviral and cellular membranes. In conclusion, one such assay should be useful to study hematopoietic post-entry restrictions directed against LV and should allow improvements in various LV-based gene therapy protocols.