Dissertationen zum Thema „Cancer – Recherche – Thérapeutique“

Etude à l'aide des outils de transcriptomique de 17 cultures primaires, maintenues à l'état vivant par xénogreffes et cultures cellulaires, et issues de patients ayant présenté un adénocarcinome pancréatique. Par clustering hiérarchique basée sur l'ensemble des gènes du transcriptome tumoral, 5 patients avec dénomination anonyme se sont fortement distingués des autres patients et présentaient de façon similaire des tumeurs peu différenciées sur le plan histologique et une survie péjorative de moins de 8 mois. Dans cette population de « courts survivants », un total de 942 gènes exprimés de façon significativement différentielle a été retrouvé. Parmi ces gènes, 439 gènes sont apparus significativement sous exprimés et 505 gènes significativement surexprimés (fold change ≥2). L'analyse par GO a montré que parmi ces 942 gènes différentiellement exprimés, nous avons retrouvé un enrichissement important chez les courts survivants, des gènes impliqués dans le cycle cellulaire et l'activité mitotique, la réponse cellulaire au stress, le métabolisme cellulaire ainsi que le métabolisme de l'ADN et l'organisation chromosomique. Par ailleurs, nous avons choisi parmi les 17 cultures primaires, les 3 lignées cellulaires les plus sensibles et les 3 les plus résistantes aux drogues selon les résultats des tests de « Chimiogramme ». Plusieurs gènes ont été identifiés comme spécifiquement surexprimés ou sous-exprimés en relation avec une sensibilité ou une résistance particulières des cellules aux drogues utilisées. Nous avons identifié 671 gènes associés à la gemcitabine, 1107 à l'oxaliplatine, 308 au 5-FU et seulement 34 et 46 au docétaxel et au SN38 respectivement
We developed an efficient strategy in which PDAC samples from 17 consecutive patients were collected by Endoscopic Ultrasound-Guided Fine-Needle Aspiration (EUS-FNA) or surgery and preserved, by an original approach, as breathing tumors by xenografting and as a primary culture of epithelial cells. Transcriptomic analysis was performed from breathing tumors by an Affymetrix approach. We observed a significant heterogeneity in the RNA expression profile of tumors. However, the bioinformatic analysis of this data was able to discriminate between patients with long- and short-term survival corresponding to patients carrying poorly-differentiated PDAC tumors respectively. We identified 942 genes with statically different expression. Among these genes, 439 were under-expressed and 505 genes over-expressed (fold change ≥2) in short survivors. Primary culture of cells allowed us to analyze their relative sensitivity to anticancer drugs in vitro by a "Chemogram", by similarity with the antibiogram for microorganisms, establishing an individual profile of drug sensitivity. As expected, the response was patient-dependent. Interestingly, we also found that the transcriptome analysis predict the sensitivity of cells to the five anticancer drugs the most frequently used to treating patients with PDAC. In conclusion, using this approach, we found that the transcriptomic analysis could predict the sensitivity to anticancer drugs and the clinical outcome of patients with PDAC

L'hadronthérapie est une technique de traitement de tumeurs basée sur l'irradiation par un faisceau d'ions. La distribution de dose peut être contrôlée durant le traitement par plusieurs techniques dont la tomographie par émission de positons (TEP). En effet, les collisions nucléaires entre les ions incidents et le milieu cible produisent des émetteurs bêta+, dont la distribution spatiale est corrélée à la dose. Toutefois, cette application est pénalisée par une faible activité bêta+, une forte activité parasite, et nécessite une reconstruction rapide. La mesure de temps de vol semble un facteur crucial pour rendre cette technique faisable. Ce travail part d'un concept d'électronique frontale basé sur l'échantillonage et le traitement numérique des signaux de détecteurs pour reconstruire l'énergie et le temps. Les limites statistiques à la résolution temporelle déterminées par le processus de scintillation sont examinées théoriquement. Un dispositif expérimental à deux détecteurs à scintillation en coïncidence est utilisé pour tester différents algorithmes : des discriminateurs (à seuil fixe, à fraction constante) et des filtres numériques (moindres carrés, optimal, passe-bas). Leurs performances temporelles sont similaires, excepté le filtre des moindres carrés, inadapté au bruit non-stationnaire du signal de scintillation. Plusieurs scintillateurs et configuration sont testés, confirmant l'importance du rendement lumineux des constantes de temps de scintillation et de la réponse du photodétecteur. Un détecteur à base de photodiode à avalanche est testé dans la cadre de la construction d'un démonstrateur multivoies, qui sera utilisé pour des tests en faisceau

Le récepteur à neurotrophine TrkC a été identifié comme étant un récepteur à dépendance : en l'absence de son ligand NT-3, il déclenche l'apoptose. En effet, la survie des cellules qui expriment ces récepteurs dépend de la disponibilité en ligand, un mécanisme qui inhibe la prolifération incontrôlée et la migration des cellules tumorales. TrkC, en tant que récepteur à tyrosine kinase, est généralement considéré comme un proto-oncogène. Or nous montrons que l'expression TrkC est diminuée dans une grande fraction des cancers colorectaux humains, principalement par méthylation du promoteur de TrkC. En outre, ce mécanisme confère un avantage sélectif aux lignées cellulaires colorectales pour inhiber la mort des cellules tumorales. De plus, la réexpression de TrkC dans les lignées tumorales colorectales est associée à la mort des cellules tumorales et à l'inhibition in vitro des caractéristiques de transformation cellulaire, et in vivo de la croissance tumorale. Ensemble, ces données permettent de conclure que TrkC est un gène suppresseur de tumeur dans le cancer colorectal. Le mécanisme moléculaire par lequel TrkC déclenche l'apoptose implique le clivage de son domaine intracellulaire, ce qui libère un fragment pro-apoptotique (TrkC KF). Nous montrons que TrkC KF interagit avec Cobra1, un cofacteur de BRCA1, et que Cobra1 est nécessaire à l'apoptose induite par TrkC. Cobra1 conduit TrkC KF à la mitochondrie, où il favorise l'apoptose apoptosome-dépendante. Ainsi, nous proposons qu'en l'absence de NT-3, le clivage protéolytique de TrkC conduit à la libération d'un fragment tueur qui déclenche l'apoptose mitochondriale, via le recrutement de Cobra1

Les dérégulations du couple protéique CDK5/p25 sont notamment impliquées dans des pathologies neuronales, ainsi que dans la migration et le potentiel métastasique de cellules tumorales. Des inhibiteurs du couple CDK5/p25 existent mais agissent majoritairement via l’obstruction de la poche à ATP de la kinase. Ceci est potentiellement à l’origine d’un problème de sélectivité puisque de nombreuses protéines cellulaires utilisent l’ATP. La technique BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfer) a été utilisée dans le but de découvrir de nouveaux composés inhibiteurs de cette interaction. L’originalité de la technique élaborée réside dans le choix du système cellulaire employé : la levure Saccharomyces cerevisiae. Suite à la validation de la méthode développée, 5571 composés ont été criblés. Trois molécules sont ressorties de ce criblage ; deux d’entre elles ont été principalement étudiées, notamment pour comprendre leur mode d’inhibition bien différent de celui des mimétiques de l’ATP
Misregulations of CDK5/p25 are implicated in neuronal diseases, as well as in the migration and the metastatic potential of cancer cells. Inhibitors of the CDK5/p25 complex, acting mainly via the ATP pocket of the kinase, have been described. However, this class of inhibitors is subjected to a selectivity problem because a lot of cellular proteins need ATP. We used the BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfer) method to discover new inhibitors of CDK5/p25 interaction. The originality of the assay developed lies in the cellular system used: the yeast Saccharomyces cerevisiae. Following the validation of the method developed, 5571 compounds have been screened. Three molecules were characterized and two of them were mainly studied, notably to understand their mode of inhibition, different from the ATP mimetic compounds

Chez les patients suivis pour un cancer colorectal en première ligne métastatique, 1/ mettre enévidence un effet centre dans leur prise en charge et 2/ comparer quatre schémas d'administration de l'oxaliplatine associé au 5 fluoro-uracil (FOLFOX). METHODES : Analyse rétrospective de 1042 patients inclus dans trois essais prospectifs de phases II et III ayant inclus des patients en première ligne métastatique d'un cancer colorectal. RESULTATS : 1/ Augmentation de la survie golbale de 23% cher les patients inclus dans les deux centres ayant recruté le plus de patients comparativement aux autres centres (24,5 mois versus 18,9 mois ; HR=1,31 [1,12-1,53], p=0,0006). Il n'est pas observé de différence d'efficacité de la première ligne de traitement, en revanche, dans ces deux centres, les taux de chirurgie, de chirurgie R0 et de réintroduction de l'oxaliplatine sont statistiquement plus élevés que dans les autres centres. 2/ Absence de différence d'efficacité des différents schémas de FOLFOX mais tendance à une meilleure survie globale pour les patients traités par FOLFOX 7m en première ligne métastatique. CONCLUSION : L'expérience des centres , en termes de volume de patients traités, impacte positivement la survie globale dans les cancers du côlon métastatiques, probablement du fait d'une meilleure prise en charge multidisciplinaire. Du fait d'une moindre toxicité, la modification des schémas d'administration du FOLFOX pourrait avoir un impact sur la survie globale
OBJECTIVES : In patients treated for colorectal cancer, in first metastatic line treatment, 1/ to bring to light an institutional impact in overcome, and 2/ to compare four plans of administration of oxaliplatine associated with 5 fluoro-uracile (FOLFOX). METHODS : Retrospective analysis of data from 1042 patients included in three prospective randomized, phase II-III trials. RESULTS : 1/ 23%-improvement in global survival was observed in both centers having included most patients compared with the other centers (24,5 months versus 19,9 months ; HR=1,31 [1,12-1,53], p=0,0006). It was not observed any difference in first line treatment efficiency ; on the other hand, rates of surgery, of R0-surgery and of reintroduction of oxaliplatine are statistically higher in these two centers than in the other centers. 2/ There was no differences of efficiency of the various plans of FOLFOX but a trend to better survival for the patients treated by FOLFOX 7m in first metastatic line of chemotherapy. CONCLUSION : Center experience, in terms of volume, impacts positive global survival in metastatic colorectal cancers, probably because of better multidisciplinary management. Because of a better tolerobility, the modification of the administration of FOLFOX could have an impact on global survival

Au cours des dernières décennies, de nombreux composés à activité anti-tumorale agissant sur des cibles thérapeuthiques variées ont été préparés. Parmi ceux-ci, les inhibiteurs de kinases ont démontré leurs activités et ont abouti à la mise sur le marché de nouveaux médicaments utilisés en oncologie. Ainsi, nous nous sommes intéressés à la préparation de nouveaux inhibiteurs de kinases compétitifs de l'ATP à motif indolin-2-one. Dans la première partie bibliographique, les trois grandes familles de kinases ainsi que leur régulation et leur implication dans divers processus cellulaires sont décrites. Ensuite, les principales familles d'inhibiteurs à motif indolin-2-one décrites dans la littérature sont détaillées. Enfin, une description des différentes familles d'inhibiteurs à motif indolin-2-one précédemment préparées au laboratoire ainsi que leur activité biologique est présentée. En tenant compte de ces résultats, la deuxième partie détaille l'étude de relation structure-activité qui a été poursuivie et a permis la préparation de quatre familles de composés : des isoindigos glycosylés acétylés, des 7'-azaisoindigos glycosylés acétylés, des indolin-2-ones substituées en position 3 par des chaînes latérales fonctionnalisées par un groupement alpha-amino-acides et un nouvel hétérocycle de type pyrrolo-alpha-carboline. Dans la dernière partie les activités antiprolifératives sur différentes lignées cellulaires cancéreuses des composés préparés dans le cadre de ce travail, ainsi que leur activité inhibitrice sur diverses kinases sont présentées.

Basée sur une enquête ethnographique doublée d'une recherche socio-historique, cette thèse interroge à la fois l'image du "cobaye" et celle du "partenaire", fréquemment associées aux patients qui participent à des essais cliniques en cancérologie. Les données de terrain recueillies entre 2008 et 2010 au sein de services de recherche clinique en oncologie médicale, indiquent en effet que, par-delà la problématique classique du consentement éclairé, la participation des malades à la recherche repose sur la production et la mise en circulation négociée, dans les interactions patients-investigateurs, de sentiments moraux (espoir/confiance) et de pratiques spécifiques de care (soin) qui constituent ce que l'on pourrait appeler une "économie morale" de la recherche clinique en cancérologie. La mise en perspective socio-historique de cette économie morale locale dans la structure globale des rapports de pouvoir (économique, politique, social) qui caractérise la recherche clinique en cancérologie au plan national et international permet cependant de comprendre aussi comment le processus de normalisation éthique de l'activité expérimentale observé sur le terrain repose conjointement sur un ensemble de techniques de gouvernement - du côté des professionnels - et d'assujettissement - du côté des patients. Centrée sur l'analyse contextualisée des pratiques quotidiennes des acteurs et de leur expérience, cette thèse constitue ainsi une contribution critique à la réflexion bioéthique sur l'expérimentation humaine
Based on an ethnographic field work and a socio-historical investigation, this thesis challenge both the image of the "guinea pig" and that of "partner", frequently associated with patients who participate in clinical trials in oncology. Indeed, field data collected between 2008 and 2010 in clinical research services in medical oncology, indicate that, beyond the traditionnal issue of informed consent, patient participation in research relies on the production and the negociated circulation of moral feelings (hope / trust) and specific practices of care, in patients-investigators interactions, which constitute what might be called a "moral economy" of clinical research in oncology. Setting this local moral economy in the overall structure of power relations (economic, political, social) that characterizes the clinical cancer research at national and international level, by the mean of socio-historical research allows us, however, to also understand how the process of ethical normalization of the experimental activity observed in the field is based on a set of governmental techniques - on the professionals side - and subjectification - on the patients side. Centered on the contextualized analysis of daily practices of the actors and their experience, this thesis is thus a critical contribution to ethical reflection on human experimentation

La méthylation anormale de l'ADN est l'une des principales caractéristiques du cancer. La nature dynamique et réversible de cette modification épigénétique en a fait une cible potentielle pour le traitement du cancer. UHRF1, une protéine essentielle dans la maintenance de la méthylation de l'ADN, est également impliquée dans la tumorogenèse. UHRF1 est surexprimée dans une variété de cancers et est liée à l’inhibition des TSGs et à la prolifération cellulaire. Dans ce contexte, le but de ma thèse est d’identifier de potentiels inhibiteurs d’UHRF1 qui pourront être efficaces en clinique comme thérapie anti-cancéreuse. Pour atteindre cet objectif, une approche diversifiée a été adoptée qui inclue le criblage virtuel, des techniques biophysiques et biologiques qui permettent à caractériser l'activité inhibitrice des molécules actives et à comprendre leur mécanisme d'action. Nous avons identifié un composé positif de la famille des anthraquinones qui inhibe UHRF1 en se liant à son domaine SRA et perturbe son interaction avec DNMT1, l'enzyme responsable du maintien de la méthylation de l'ADN. Ce composé présente une activité antiproliférative dans différentes lignées cancéreuses
Abnormal DNA methylation is one of the major hallmarks of cancer. The dynamic and reversible nature of this epigenetic modification has made it a potential target for cancer treatment. UHRF1, a pivotal DNA methylation maintenance protein, is also strongly involved in tumorogenesis. It isoverexpressed in a wide array of cancers and leads to silencing of TSGs and tumor growth. In this context, the aim of the thesis is to develop potential UHRF1 inhibitors that may be clinically effective for anti-cancer therapy. To reach this objective, a diverse approach was adopted including virtual screening, biophysical and biological techniques that helped to characterize the inhibitory activity of active molecules and understand their mechanism of action. The tests revealed one positive compound from the anthraquinone family that inhibited UHRF1 by binding to its SRA domain and impairing its interaction with DNMT1, the enzyme responsible for DNA methylation maintenance. This compound showed an anti-proliferative activity in various cancer cells

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquent chez l'homme et il constitue la deuxième cause de mortalité par cancer chez l'homme dans les pays industrialisés. Le traitement systémique de ces cancers repose sur une déprivation androgénique par castration chirurgicale ou pharmacologique. Le cancer de la prostate métastatique résistant à la castration (mCRPC) est traité par des inhibiteurs de la voie des androgènes (ARPI). Cependant, environ un tiers des patients ne sont pas sensibles à ces médicaments et les autres, sensibles initialement, développent malheureusement une résistance secondaire, acquise dans un délai d'environ 1 à 2 ans. Les mécanismes qui expliquent la résistance primaire et secondaire ne sont pas bien connus. Une différenciation neuroendocrine (NE) des constitue l'un de ces mécanismes. En effet, entre 15 et 20% des tumeurs évoluent vers un phénotype neuroendocrine de la prostate (NEPC). Le pronostic de ces patients est très mauvais car les mécanismes moléculaires précis impliqués dans la différenciation neuroendocrine ne sont pas clairement élucidés et il n'existe pas de solution thérapeutique adaptée à ces tumeurs. L'objectif de cette thèse était d'étudier la différenciation neuroendocrine afin d'identifier des nouvelles cibles thérapeutiques. Nous nous sommes appuyés sur l'étude MATCH-R visant à étudier les mécanismes de résistance aux thérapies ciblées (enzalutamide, abiraterone) dans le cancer de la prostate métastatique. Les biopsies de patients ont été caractérisées par des méthodes de séquençage à haut débit et d'immunohistochimie. Dans le cadre de cette étude le laboratoire a aussi développé et caractérisé des modèles précliniques de xénogreffes dérivées de patients (PDX). Nous montrons à partir du WES et RNAseq de biopsies de patients que la différenciation neuroendocrine résulte probablement d'altérations transcriptomiques et épigénétiques. Par ailleurs, nos PDX NEPC maintiennent les caractéristiques génétiques, moléculaires et pharmacologiques par rapport à leurs biopsies d'origine. L'analyse du RNAseq a permis d'identifier une protéine membranaire spécifiquement exprimée par les NEPC. L'expression de cette protéine est corrélée à l'expression de marqueurs NE tels que synaptophysine (SYP) et chromogranine A (CHGA) ainsi qu'à un plus mauvais pronostic. Le traitement de nos PDX NEPC exprimant cette protéine avec une unique injection intraveineuse d' un anticorps conjugué ciblant la protéine résulte en une diminution significative du volume tumoral dans le groupe de souris traitées par rapport au groupe de souris non traitées. Enfin, nous avons identifié un récepteur nucléaire orphelin NR0B2 surexprimé dans les NEPC qui pourrait être impliqué dans la résistance aux inhibiteurs de la voie du RA. Au final, la thèse a permis de confirmer la différenciation neuroendocrine comme mécanisme important de résistance aux thérapies ciblant la voie du récepteur aux androgènes, de développer de nouveaux modèles pertinents (PDX et organoïdes), d'identifier et valider une nouvelle cible thérapeutique et enfin de suggérer le rôle d'un facteur nucléaire orphelin comme acteur moléculaire dans la résistance des cancers neuroendocrines
Prostate cancer is the most common cancer in men and the second leading cause of cancer death in men in industrialized countries. The systemic treatment of these cancers is androgen deprivation therapy (ADT), which can be achieved through surgical or pharmacological castration. Metastatic castration-resistant prostate cancer (mCRPC) is treated with androgen receptor inhibitors (ARi). However, approximately one-third of patients are not responsive to these drugs and the others, who are initially responsive, unfortunately develop secondary resistance, which is acquired within approximately 1-2 years. The mechanisms that explain primary and secondary resistance are not well understood. Neuroendocrine differentiation (NE) of mCRPC is one of these mechanisms. In fact, between 15 and 20% of resistant tumors evolve into neuroendocrine prostate cancer (NEPC). The prognosis of these patients is very poor because the precise molecular mechanisms involved in neuroendocrine differentiation are not clearly elucidated and there is no therapeutic solution adapted to these tumors.The objective of this thesis was to study neuroendocrine differentiation in order to identify new therapeutic targets. We relied on the MATCH-R study, which aimed to study the mechanisms of resistance to targeted therapies (enzalutamide, abiraterone). Patient biopsies were characterized using high-throughput sequencing and immunohistochemistry methods. As part of this study, the laboratory also developed and characterized preclinical patient-derived xenograft (PDX) models. We show from WES and RNAseq performed on patient biopsies that neuroendocrine differentiation is likely the result of transcriptomic and epigenetic alterations. Moreover, our PDXs retain the genetic, molecular, and pharmacological characteristics of their original biopsies. RNAseq analysis identified a membrane protein, which is specifically expressed by NEPC. The expression of this protein is correlated with the expression of NE markers such as synaptophysin (SYP) and chromogranin A (CHGA), as well as a worse diagnosis. Treatment of our NEPC PDXs with a single intravenous injection of an antibody-drug conjugate targeting this protein, resulted in a significant decrease in tumor volume in the treated group compared to the untreated group. Finally, we identified an orphan nuclear receptor, NR0B2 that is overexpressed in NEPC and could be involved in resistance to ARi. NEPC are aggressive tumors with few therapeutic options. These tumors result from transcriptomic alterations and require the development of relevant models that recapitulate the complexity of the disease to identify potential targets for new targeted therapies. ADCs are promising therapies, especially in NEPC, and have shown anti-tumor efficacy in preclinical evaluation

Les cancers de la prostate sont classés en deux catégories. Les cancers de haut grade se distinguent des cancers de bas grade par une plus forte agressivité et un pronostic plus mauvais. Lorsqu’ils deviennent résistants à l’hormonothérapie, les cancers de haut grade sont traités par une chimiothérapie basée sur les taxanes. Néanmoins, les taux de réponse restent faibles. Il existe donc un réel besoin quant à l'identification d'alternatives thérapeutiques qui soient spécifiques de ce type de tumeur. Dans cette optique, notre travail a été de proposer une telle alternative par une approche qui prenne en compte la génétique spécifique des cancers de haut grade. Nous avons exploité une signature de 86 gènes dont le niveau d’expression permet de discriminer entre les tumeurs de haut et de bas grade. Par une approche in silico originale utilisant la banque de données du NCI, nous avons identifié 382 corrélations entre le niveau d’expression de 50 gènes et la sensibilité à 139 agents antiprolifératifs. Parmi ces corrélations, nous avons identifié une signature de 9 gènes qui est spécifique de la réponse à l’oxaliplatine. Cette signature a été confirmée sur le plan fonctionnel dans les lignées cancéreuses prostatiques DU145 et LNCaP. Nous avons donc fourni la preuve de concept que notre approche permet d’identifier de nouvelles molécules pouvant être utilisées en alternative aux taxanes pour traiter spécifiquement les cancers de haut grade. Cette stratégie permet aussi d’identifier de nouveaux marqueurs (gènes) régulant la sensibilité à certains médicaments. Nos résultats démontrent par exemple le rôle des gènes SHMT, impliqués dans la régulation du métabolisme monocarboné, dans la sensibilité spécifique à l’oxaliplatine par un mécanisme qui fait intervenir, du moins en partie, une dérégulation du niveau de méthylation global de l’ADN
Prostate cancers are classified in two categories. High grade cancers are distinguished from low grade cancers by their higher agressivity and worse prognostic. When they become refractory to hormone therapy, high grade cancers are treated with a taxane-based chemotherapy. However, response rates remain low. Therefore, there is a real need for the discovery of new therapeutic alternatives which are specific for this type of tumors. For that purpose, our work aimed at proposing such an alternative with a strategy that took into account the high grade genetic background. We exploited a signature of 86 genes for which expression level could distinguish between low grade and high grade tumours. With an original in silico approach, we searched the NCI databases and identified 382 correlations between 50 genes and the sensitivity to 139 antiproliferative agents. Among these, a signature of 9 genes was able to specifically predict cell response to oxaliplatin. This signature was validated at the functional level in two prostate cancer cell lines, DU145 and LNCaP. We have thus provided the proof-of-concept that our approach allows the identification of new drugs that can be used alternatively to taxanes in order to specifically treat high grade prostate cancers. This strategy also allows the identification of new markers (genes) regulating the sensitivity to various drugs. Our results demonstrate for example the implication of SHMT genes, which are involved in the regulation of the one-carbon metabolism, in the specific sensitivity to oxaliplatin, by a mechanism which involves, at least in part, the deregulation of the global level of DNA methylation

Les gliomes de haut grade pédiatriques (pHGG) et les épendymomes de la fosse postérieure de type A (EPN-PFA) représentent l'un des plus grands défis de la neuro-oncologie pédiatrique. Leur singularité se manifeste par une remarquable hétérogénéité inter- et intra-tumorale qui complique le développement de stratégies thérapeutiques efficaces. Afin d'améliorer les perspectives cliniques pour les patients atteints de ces cancers, il est impératif de disposer de modèles pré-cliniques capables de refléter fidèlement les principales caractéristiques de leurs tumeurs d'origine. Au cours de mon doctorat, j'ai élaboré un protocole pour la création et la conservation de tumoroïdes pHGG (pHGG_O) et de tumoroïdes de EPN-PFA (EPN-PFA_O). Ces modèles peuvent être cultivés plusieurs mois/années. De plus, des analyses histologiques et moléculaires approfondies ont permis de montrer que ces modèles préservent l'hétérogénéité inter- et intra-tumorale de leur tumeur d'origine, et ce même après plusieurs passages en culture et cryopréservation. J'ai également démontré que ces modèles peuvent servir à l'évaluation de la réponse aux traitements qui reste comparable à celle observée chez les patients. De plus, ces modèles ont révélé leur potentiel pré-clinique (1) en permettant d'identifier l'ONC201, un inhibiteur de DRD2, comme un agent thérapeutique d'intérêt pour les tumeurs H3K27 nonaltérées, et (2) en contribuant à élaborer des stratégies de combinaison visant à amplifier la réponse thérapeutique à l'ONC201. Ces modèles sont donc des outils pré-cliniques robustes et puissants, en particulier pour l'appréciation des profils de réponses aux traitements et la recherche de nouvelles combinaisons de médicaments efficaces
Pediatric high-grade gliomas (pHGG) and posterior fossa type A ependymomas (EPN-PFA) remain one of the biggest challenges in pediatric oncology. They exhibit vast inter- and intra-tumoral heterogeneity, complicating the development of effective therapeutic strategies. Then to improve their clinical outcome, we absolutely need pre-clinical models that recapitulate key features of their corresponding parental tumors. During my PhD, I developed an optimized protocol for the establishment and biobanking of pHGG organoids (pHGG_O) and EPN-PFA organoids (EPN-PFA_O). These models can be grown long-term and comprehensive histological and molecular analyses showed that they recapitulate inter- and intra-tumoral heterogeneity of their parental tumor even after several passages and cryopreservation as 3D cultures. I further showed that they can be employed to test responses to standard of care therapy as well as new therapeutic options, including drugs from clinical trials as they accurately capture the clinical phenotypes of their respective parental tumors. Moreover, these models led to the identification of the DRD2 inhibitor ONC201 as an unexpected potential therapeutic agent for H3K27M non-altered pediatric brain tumors and helped identify combination strategies to increase the therapeutic response to ONC201. Thus, those models are positioned to support powerful and innovative preclinical studies, particularly those related to personalized assessments of treatment response profiles and identification of novel efficient drug combinations

La synthese de composés de type néoflavonoïdes peut étre envisagée par l’arylation directe au moyen du couplage de Suzuki avec de très bons rendements et une pureté permettant l’évaluation d’activités biologiques. Sur un screening d’une grande quantité de tels composés, analogues structuraux de la combretastatine, deux composés majeurs ressortent d’une étude de cytotoxicité, et d’activité anti-assemblage de la tubuline. Ils fournissent d’importantes indications sur les contraintes structurales nécessaires à l'établissement de nouvelles molécules propres a une activité anti-cancéreuse au site de fixation de la colchicine du dimère de la tubuline. Ces analogues ont aussi présenté une activité anti-parasitaire sur Plasmodium falciparum avec des activités proches de celle de la substance de référence, et sur Leishmania donovani, sans pour autant pouvoir caractériser le mécanisme d’action spécifique, mais mettant en évidence une activité immunomodulatrice, caractéristique déja connue dans la famille des coumarines
The synthesis of neoflavonoid compounds is reported through a suzuki coupling method with good yields and excellent purity to consider a biological activity study. A screening of a large number of such compounds, structural analogs of combretastatin, displayed two major compounds with a potent cytotoxicity and anti-tubulin activity. They give important informations about the structural requirements in order to create new molecules with anti- carcinomic activity, binding at the colchicin site of the tubulin dimer. Those analogs were also tested for their anti-parasitic activity over Plasmodium falciparum, with acceptable dose- response level, and over Leishmania donovani. Although no mecanism of action could be pinpointed, an immunomodulation activity, were noticed, which is some known characteristic of the coumarin family

Actuellement l'immunothérapie révolutionne le traitement du cancer, en basculant la stratégie de traitement du ciblage de la tumeur vers le ciblage du système immunitaire. Le blocage des points de contrôle immunitaire avec des anticorps anti-CTLA-4, anti-PD1 et anti-PD-L1 a donné des résultats cliniques impressionnants, mais le taux de réponse reste faible. Il est donc essentiel de mieux comprendre leurs mécanismes d'action, d'identifier les biomarqueurs de réponse et de toxicité, et d'évaluer des combinaisons thérapeutiques. De telles études mécanistiques et précliniques nécessitent d'optimiser des modèles murins adaptés. A ces fins, mon travail de thèse à consisté à mettre en place des modèles de souris humanisées dans lesquels des souris immunodéficientes sont greffées avec des cellules tumorales et immunitaires humaines afin d'étudier des approches d'immunothérapie, en monothérapie ou en combinaison avec d'autres traitements. Nous avons évalué la prise de greffe de lignées cellulaires tumorales et de xénogreffes dérivées de patients (PDX), dans différentes souris receveuses reconstituées, soit avec des cellules souches hématopoïétiques (CSH) de sang de cordon ombilical, soit avec des cellules mononuclées du sang humain (PBMC). Nous avons observé que l'injection de CSHs génère plusieurs sous populations de cellules immunitaires (cellules myéloïdes, lymphocytes T et B, cellules NK), détectables à partir de 4 semaines ; tandis que l'injection de PBMCs génère principalement des lymphocytes T, détectables à partir de 1 semaine. Dans ce dernier modèle, la reconstitution lymphocytaire est associée à un effet anti-tumoral, mais est aussi accompagnée du développement de la maladie du greffon contre l'hôte. Les deux modèles présentent des avantages et des inconvénients pour l'évaluation des immunothérapies du cancer, qui sont discutés dans ma thèse. En utilisant ces modèles, nous avons évalué l'effet thérapeutique d'un anticorps anti-PD1, utilisé en clinique, sur des lignées de cellules tumorales ou sur des PDXs de différents types de tumeurs. Nous avons observé une hétérogénéité dans la réponse au traitement, reflétant l'observation clinique des patients répondeurs et non-répondeurs. Finalement, afin d'évaluer l'intérêt des souris humanisées pour l'étude des combinaisons thérapeutiques, nous avons testé une thérapie anti-PD1 associée avec une thérapie ciblée dans le cancer de la vessie. Nos résultats, identifiant les atouts et les limitations des souris humanisées, démontrent la pertinence de ces nouveaux modèles pour l'évaluation des thérapies en immuno-oncologie et ouvrent des perspectives dans l'étude des combinaisons thérapeutiques
Immunotherapy is revolutionizing cancer treatment by shifting the treatment strategy from targeting the tumor to targeting the immune system. The blockade of immune checkpoints with anti-CTLA-4, anti-PD1 and anti-PD-L1 antibodies shows impressive clinical results. However, the response rate remains low. It is therefore essential to better understand the mechanisms of action of these therapies, to identify biomarkers of response and toxicity, and to evaluate therapeutic combinations. Such mechanistic and preclinical studies require the optimization of adapted murine models. For these purposes, my PhD work has focused on the development of humanized mouse models, in which immunodeficient mice are grafted with human tumor (cell lines or patient derived xenografts) and immune cells to study different immunotherapy approaches. In humanized mouse models, the human immune cell compartment can be reconstituted from either hematopoietic stem cells (HSC) from umbilical cord blood or with mononuclear cells from human blood (PBMC). We have observed that the injection of HSCs generates several subpopulations of immune cells (myeloid cells, T and B lymphocytes, NK cells), detectable from 4 weeks; while the injection of PBMCs mainly generates T lymphocytes, detectable from 1 week. In the latter model, lymphocyte reconstitution is associated with an anti-tumor effect, but is also accompanied by the development of graft-versus-host disease. Both models have advantages and disadvantages for the evaluation of cancer immunotherapies, which are discussed in my thesis. Using these models, we evaluated the therapeutic effect of a clinically used anti-PD1 antibody on tumor cell lines or on patient derived xenografts of different types of tumors. We observed a heterogeneity in the response to treatment, reflecting the clinical observation of responder and non-responder patients. Finally, in order to evaluate the interest of humanized mice for the study of therapeutic combinations, we tested an anti-PD1 therapy associated with a targeted therapy in bladder cancer. Our results, identifying the strengths and limitations of humanized mice, demonstrate the relevance of these new models for the evaluation of immuno-oncology therapies and open perspectives in the study of therapeutic combinations

En recherche et développement pharmaceutiques un candidat thérapeutique doit passer plusieurs barrières précliniques afin de déterminer certains paramètres pharmacocinétiques et pharmacodynamiques avant toute administration à l’homme. Malgré les efforts investis en R&D ces dernières années, l’industrie du médicament a souffert d’un ralentissement dans le développement de nouvelles molécules innovantes. Car avant sa mise sur le marché, tout candidat doit justifier de la sécurité liée à son utilisation mais aussi de sa balance bénéfice/ risque. Les modèles standards utilisés en développement en oncologie ne sont pas assez prédictifs et bien souvent non-adaptés, avec une niche tumorale inexistante. C’est pourquoi il est aujourd’hui essentiel de travailler sur des systèmes plus sensibles et mimant plus fidèlement la pathologie humaine afin d’obtenir des médicaments plus efficaces et moins toxiques pour une meilleure prise en charge. L’utilisation du modèle spontané de cancers comme approche prédictive en oncologie comparée a été rapportée par plusieurs équipes à travers le monde. En effet, les fortes similitudes au niveau histologique, moléculaire et clinique rapportées entre les tumeurs humaines et canines, font de ce modèle un allié essentiel pour l’optimisation du développement pharmaceutique chez l’homme ayant un bénéfice réciproque à la fois à la médecine humaine et vétérinaire.Chez l’homme, les mélanomes constituent l’une des formes les plus agressives des cancers cutanés. Ils représentent 4 à 11% des néoplasies cutanées et seulement 2% des cancers de l’épiderme. Ce sont des tumeurs très immunogènes et de très mauvais pronostic au stade métastatique contribuant au développement d’une réponse immunitaire anti-tumorale bien souvent responsable d’échappements et de résistances au traitement. Et malgré l’amélioration de 50 à 80% de la survie globale à 5 ans ces vingt dernières années, son incidence ne cesse d’augmenter et environ 7000 cas sont rapportés chaque année en France avec plus de 75% de décès liés à ces tumeurs.Bien que rares, ces tumeurs représentent 7% des cancers diagnostiqués chez le chien et environ 160000 cas sont recensés chaque année au niveau mondial. Sa localisation est buccale dans plus de 50% des cas. C’est aussi l’un des cancers les plus agressifs chez le chien, avec une survie globale post-opératoire de 173 jours associé à des métastases ganglionnaires et pulmonaires le plus souvent.Le but de ce travail a été la validation préclinique et clinique du modèle tumoral spontané canin dans la compréhension des mécanismes de cancérogenèse, de dormance tumorale et de développement thérapeutique. Validation préclinique, dans un premier temps via le développement et la caractérisation de modèles cellulaires et murins de mélanomes canins. Puis, dans un second temps, la validation clinique par le biais d’essais thérapeutiques chez le patient chien.A partir de prélèvements issus de deux profils cliniques distincts, deux lignées cellulaires de mélanome canin ont été développées et caractérisées sur le plan pharmacologique, génomique et fonctionnel. Une liste d’altérations génétiques a été établie sur ces deux profils en accord avec la littérature et présentant des points communs avec la pathologie humaine. De plus, il est bien établi que l’hétérogénéité tumorale est responsable de résistances au traitements conduisant aux rechutes, c’est pourquoi nous nous sommes par la suite intéressés à l’étude des populations souches tumorales au sein de notre modèle et à l’identification de marqueur permettant le ciblage de ces cellules pouvant contribuer ainsi à l’avancement de l’enrichissement de l’arsenal thérapeutique oncologique.En conclusion, le patient chien est doté d’un système immunitaire intact et d’une niche tumorale complète, constituant ainsi un système in-vivo très intéressant pour l’homme, pouvant contribuer à avancer la recherche et améliorer grandement nos connaissances sur cette pathologie
Pharmaceutical development is a long and fastidious process. In fact, each drug candidate has to meet with a certain safety criteria list, pharmacokinetic and pharmacodynamics profiles need to be determined prior to first use in humans and market approval.For years, the pharmaceutical industry has been suffering from a lack of innovative molecules and thus despite the efforts and cost increases in R&D programs. And most novel drug candidates entering clinical trials fail to reach approval, largely because preclinical models used in development do not provide adequate information about their efficacy or toxicity. That’s why; more predictive models of efficiency in oncology, shaping more precisely the human pathology are needed.The study of novel drug candidates in dogs with naturally occurring tumors allows drug assessment in neoplasms sharing many fundamental features with its human counterparts, and thus provides an opportunity to answer questions guiding the cancer drug development path in ways not possible in more conventional models. Moreover, the strong homologies in clinical presentation, morphology, and overall biology between dogs and their human counterparts make companion animals a good model to investigate tumor process from ætiology to tailored treatments.The aim of this project was to validate the canine spontaneous tumor model, by combining preclinical and clinical approaches, in the comprehension of the underlying mechanisms of cancer from carcinogenesis to drug resistance and tumor dormancy and also the discovery of new tools essential for the prediction, diagnosis clinical follow-up and treatment.Metastatic melanoma is one of the most aggressive forms of cutaneous tumors in humans. It constitutes 4 to 11% of skin malignancies and only 2% of the cancers of the epidermis. These highly immunogenic tumors hold a severe prognosis when metastasized and contribute to an immune anti-tumor reaction which could potentially lead to immune escape and resistance to most standard treatment protocols. And even if the 5-year survival has been improved to 50 – 80% over the past decades, its incidence is still in the rise with 7000 cases and 75% related deaths reported every year in France.In dogs, melanomas are one of the most frequently diagnosed malignancies of the oral cavity. These cancers account for 7% of all malignant tumors in dogs and 160000 reported every year worldwide. It also constitutes one of the most aggressive metastasizing tumors with a median post-surgery survival rate of 173 days.We developed and characterized immunucytochemically, pharmacologically and genomically two canine melanoma cell lines from naturally occurring dog tumors with distinct clinical profiles. A list of genetic alterations of these two profiles has also been established and is in accordance with the published literature, presenting same features as human tumors. And because tumor heterogeneity is responsible of resistance to treatment and relapse, we isolated and investigated cancer stem cell populations in our cell line models in order to identify the linked biomarkers which may constitute future potential targets for the expansion of the oncological therapeutic panel.In conclusion, due to its intact immune system, tumor niche and also because it shares the same environment as we do, the canine patient represent a promising opportunity in the advancement of cancer research, the acceleration of translation process and the setting up of more effective and less toxic molecules with dual benefits for the human and veterinary medicine toward better patient care

Le lymphome à cellule B est un type de cancer qui se développe dans le système lymphatique. Des études réalisées par Meadows et al ont indiqué que PI3Kδ pouvait constituer une cible thérapeutique dans ce cancer. Le but de cette étude est d’identifier des inhibiteurs du site de liaison à l’ATP de la protéine kinase PI3Kδ qui possède une forte affinité. Un criblage virtuel de 350 composés ciblant la protéine PI3Kδ a été réalisé. La validation préalable d’un protocole de scoring a été réalisée préalablement sur notre protéine d’intérêt PI3Kδ. Ce protocole contient différentes étapes de sélection basées sur les affinités calculées et les affinités expérimentales connues, telles qu’une étape de docking, une étape de relaxation des complexes et enfin une étape d’évaluation des affinités des ligands pour la protéine cible. Pour l’étape de scoring secondaire, nous avons testé différentes méthodes de calculs : des fonctions empiriques (X-Score, ID-Score, Cyscore) et knowledged-based (IT-Score) ainsi que des méthodes de calcul de chimie quantique (FMO dans GAMESS, PM6-D3H4X dans MOPAC, et DFT-D dans Terachem). Nous avons tout d’abord appliqué ce protocole sur la molécule MBL. Cette molécule de type chalconoïde s’avère posséder une affinité pour la protéine PI3Kδ. L’application de ce protocole sur la chimiothèque virtuelle nous a permis d’obtenir des prédictions de ligands avec une haute affinité pour PI3Kδ. À partir de ces résultats de criblage, nous allons pouvoir envoyer nos résultats à l’équipe MEDCHEM de l'Université Grenoble Alpes, pour une validation expérimentale
B cell lymphoma is a type of cancer that develops in the lymphatic system. Studies by Meadows et al have indicated that PI3Kδ may be a therapeutic target in this cancer. The aim of this study is to identify inhibitors of the ATP binding site of the protein kinase PI3Kδ. A virtual screening of 350 compounds targeting the PI3Kδ protein was carried out. The prior validation of a scoring protocol was carried out beforehand on our protein of interest PI3Kδ. This protocol contains different selection steps based on calculated affinities and known experimental affinities, such as a docking step, a complex relaxation step and a reevaluation of ligand affinities for the target protein. For the secondary scoring step, we tested different calculation methods: empirical (X-Score, ID-Score, Cyscore) and knowledged-based (IT-Score) functions as well as quantum chemistry calculation methods (FMO in GAMESS, PM6-D3H4X in MOPAC, and DFT-D in Terachem). We first applied this protocol to the MBL molecule. This chalconoid-like molecule appears to have an affinity for the PI3Kδ protein. The application of this protocol on the virtual chemistry library allowed us to obtain predictions of ligands with a high affinity for PI3Kδ. From these screening results, we will be able to send our results to the MEDCHEM team at Grenoble Alpes University, for experimental validation

Les facteurs de transcription STAT 3 sont activés par nombre de stimuli extracellulaires. Après phosphorylation sur un résidu tyrosine, les protéines STAT3 dimérisent et migrent dans le noyau pour activer leurs gènes cibles. Au cours de notre étude, nous avons identifiés de nouveaux coactivateurs des facteurs STAT3. Le cofacteur SRC-1 interagit avec STAT3 et potentialise d'activité transcriptionnelle de STAT3 par un mécanisme dépendant de son domaine d'interaction avec l'histone acétylase CBP. De même, la sous-unité ATPase du complexe de remodelage Swi/Snf, BRG1, s'associe à STAT3 et est recrutée au niveau du promoteur proximal de p21waf1. Ce recrutement est corrélé à une augmentation de l'acétylation des histones H3 et au remodelage de la chromatine ce qui facilite l'accès de l'ARN polymérase à l'ADN dans les cellules HepG2. Enfin, STAT3 recrute la kinase cdk9 ce qui induit la phosphorylation de l'ARN polymérase sur la sérine 2 de son domaine C-terminal. Une fois phosphorylée, cette dernière induit l'élongation de la transcription. Ainsi STAT3 participe à la régulation de la transcription, tant au niveau de la phase d'initiation ou du remodelage de la chromatine que de la phase d'élongation
Signal transducer and activator of STAT3 are activated in response to various cytokine. Following tyrosine phosphorylation, STAT3 proteins dimerize and translocate to the nucleus and activate specific target gene. In the present study, we have identified new cofactors of STAT3. SRC-1 interacts with STAT3 ant enhances transcriptional activation by STAT3 through its CBP interacting domain. As a next step, we have shown that BRG1, the ATPase subunit of the Swi/Snf chromatin-remodelling complexe interacts with STAT3 and is recruited to p21waf1 proximal promoter. BRG1 recruitment is associated with H3 acetylation and followed by increased accessibility of p21waf1 proximal promoter. Finally, STAT3 recruits cdk9 kinase to phosphorylate the C-terminal domain of RNA polymerase at serine 2. The elongating form of the polymerase then promotes the elongation phase of transcription. Therefore, STAT3 regulate transcription at different levels: initiation, chromatine remodelling and elongation

Etude 1 : Etude exploratoire de l’expérience vécue de patientes expertes appartenant à une association Objectif : Recueillir et analyser les verbatims pour permettre l’émergence de catégories en vue de comprendre le travail de la maladie à travers les interactions avec les Pairs Méthode : Analyse qualitative sémio pragmatique Etude 2 :Interventions non pharmacologiques chez les patientes atteints d'un cancer du sein: une étude exploratoire rétrospective des données des forums de réseaux sociaux. Contexte: Les patients et les professionnels de la santé s'intéressent de plus en plus aux interventions non pharmacologiques (IPN), qui peuvent également être appelées médecine complémentaire et alternative (CAM). En quelques années, ces soins de support sont passés de solutions visant à améliorer la qualité de vie à des solutions destinées à réduire les symptômes, compléter les traitements oncologiques et prévenir les récidives. Les réseaux sociaux sont un vecteur majeur de diffusion de ces pratiques qui ne sont pas toujours révélées aux médecins par les patients. Une exploration du contenu des échanges sur les réseaux sociaux de patientes atteintes d'un cancer du sein peut aider à mieux cerner l'étendue et la diversité de ces pratiques. Objectif: Cette étude explore l'intérêt des patientes atteintes d'un cancer du sein pour le NPI-CAM à partir de publications publiées dans des forums sur la santé et des groupes [de médias sociaux] de langue française. Méthodes: L'étude rétrospective est basée sur une base de données française de 2 forums et 4 groupes Facebook entre le 3 juin 2006 et le 17 novembre 2015
Study1: Exploratory study of the lived experience of expert patients belonging to an association Objective: Collect and analyze verbatims to allow the emergence of categories in order to understand the work of the disease through interactions with peers Me Objective: Collect and analyze verbatim to allow the emergence of categories Method: Qualitative analysis pragmatic semio Study 2 : Non-Pharmacological Interventions in Patients with Breast Cancer: An Exploratory Study of Social Network Forums Data. Running title: Non-Pharmacological Interventions in Patient with Breast Cancer Abstract: Background: Patients and healthcare professionals are becoming increasingly interested in non-pharmacological interventions (NPI), which can also be called complementary and alternative medicine (CAM). In just a few years, this supportive care has gone from solutions aimed at improving the quality of life to solutions intended to reduce symptoms, supplement oncological treatments and prevent recurrences. Social networks are a major vector for disseminating these practices that are not always disclosed to doctors by patients. An exploration of the content of exchanges on social networks by patients suffering from breast cancer can help to better identify the extent and diversity of these practices. Objective: This study explores the interest of breast cancer patients in NPI-CAM from posts published in health forums and French-language [social media] groups. Methods: The retrospective study is based on a French database of 2 forums and 4 Facebook groups between June 3, 2006 and November 17, 2015

Au cours de cette thèse on développera l'hypothèse que l'individu biologique soit une unité fonctionnelle hiérarchiquement organisée : une définition qui correspond à l'ontologie des systèmes biologiques et influence la pratique de la biologie. Le but de cette thèse est de démontrer que l'organisation des entités en niveaux n'est pas une question purement méthodologique : le fait d'avoir des Individus à plusieurs niveaux fait partie de l'ontologie des systèmes biologiques. Le point de départ de la thèse c'est le constat qu'il y a des individus biologiques à plusieurs niveaux : c'est-à-dire des entités spatio ­temporellement limitées et uniques. Même s'il y a plusieurs types de niveaux d'entités biologiques (évolutionnaires, physiologiques, moléculaires, etc. ) c'est certainement les niveaux de sélection qui occupent une grosse partie du débat. A quel niveau agit-elle la sélection et si elle est la force la plus Importante de l'histoire, est une question majeure. Ce qui caractérise la biologie est donc une complexité dynamique. Les caractéristiques de chaque entité sont influencées par celles des entités è côté. Pour cette raison, se demander quelle est l'unité de sélection n'est pas une question pertinente pour comprendre l'ontologie de systèmes biologiques. Tout d'abord, Il n'y a pas que les niveaux de sélection: réduire l'émergence des niveaux supérieurs à l'action de la sélection naturelle est une vision simpliste. Notamment, l'exemple du cancer nous conduit à considérer les niveaux fonctionnels comme importants pour la compréhension de l'ontologie des vivants. Les transitions évolutionnaires, par exemples, nous montrent que les nouvelles formes d'organisation sont caractérisées par des nouvelles fonctions. La naissance d'une organisation complexe permet de réaliser plus de fonctions. En conclusion, on peut montrer comment une définition de l'individu biologique comme unité fonctionnelle permet de réconcilier la métaphysique des sciences avec une notion de sens commun et, en même temps, d'être utile pour la pratique de la science
One of the main problems related to the definition of individuality in biology is how to account for the hierarchical structure of nature, which has been prominently emphasized in evolutionary theory (Dobzhansky 1937; Eldredge 1985; Mayr 1963; Liebermann, Vrba 1995). Nowadays, works in several areas validate a hierarchical approach to the study of biological individuality: the debate on the units of selection, for example, springs from the idea that hierarchy is the product of evolution by natural selection. Moreover, studies on major evolutionary transitions inquiry why selection at lower levels does not disrupt integration at higher levels (Maynard Smith, Szathmary 1995). Finally, the hierarchy theory (Gould, Vrba 1986) proposes a new formulation of the Darwinian theory, ln order to overcome reductionism. Moreover, nowadays cancer, thanks to its analysis from a multi-level perspective, is increasingly considered as a pathology linked to the tissue organization more then to the cell regulation (Sonnenschein, Soto 1999). ln effect, cancer was originally considered to be a deregulation of the normal growing program of the cell. Exploring the notion of hierarchy and levels of individuals in biology has epistemological and ontological consequences. First of all, from an epistemological point of view we have to understand whether complexity is the necessary outcome of natural selection. Another problem is to understand why selection at lower levels does not disrupt integration at higher levels (Maynard Smith, Szathmary 1995, Calcott Sterelny 2011 ). A paradigmatic case in which integration between lower and higher levels is lost is cancer, in which selection acting on cells destroys tissue and organism organisation (Nowell 1976, Okasha 2006). This pathological case seems to show that biological individuals have a hierarchical organization ln which the identity of parts depends both on their interactions and on higher-level effects. Therefore, relations among levels are crucial: we need a relational ontology of levers· (Bertolaso 2013, 2016), which will allow understanding how each level ls the result of relations among underlying parts. Then, from an ontological point of view, the problem we face today in defining the most fundamental level in biological hierarchy is the same of the old metaphysical problem of defining parts and wholes. This is an ontological concern: asking what makes of an aggregate a real individual The aim of this dissertation ls to show that a definition of individual as functional unit gives reason of the hierarchical organization of living beings: it allows a contextual analysis of the individual (Goodnight). Through such a definition, we can overcome reductionism without supporting a naif pluralism

Le carcinome hépatocellulaire (CHC), souvent diagnostiqué tardivement, est un cancer extrêmement agressif et résistant aux traitements proposés pour les stades avancés. De plus, la majorité des récents essais cliniques de phase 2 ou 3 se sont soldés par des échecs liés au développement de multiples mécanismes de résistance. Dans ce contexte l’étude de modèles précliniques est très utile pour comprendre la biologie moléculaire du CHC et chercher de nouvelles cibles thérapeutiques ou biomarqueurs spécifiques de la réponse aux traitements. Ainsi, dans ce travail, l’étude de lignées cellulaires dérivées de CHC qui représentent un sous-groupe de tumeurs agressives mais récapitulent une diversité moléculaire du CHC, nous a permis d’associer certains contextes moléculaires spécifiques à la réponse aux traitements et d’établir plusieurs nouvelles hypothèses thérapeutiques. Ces lignées nous ont également permis de comprendre que la surexpression de MET comme critère d'inclusion des patients expliquait les échecs des essais cliniques du tivantinib et de proposer l’expression de Ki67 comme un meilleur biomarqueur prédictif de son efficacité antitumorale. Enfin, l’étude de modèles murins de coopération oncogénique a permis de mettre en évidence pour la première fois le rôle suppresseur de tumeurs de RSK2 dans la carcinogenèse hépatique, en coopération avec l’inactivation d’AXIN1 ou l’activation de la voie Wnt/β-caténine. Dans l’ensemble, cette étude montre que les modèles précliniques sont extrêmement informatifs, malgré leurs différentes limites, ils permettent d’apporter de nouvelles hypothèses thérapeutiques. En particulier dans ce travail, la mise en évidence du rôle crucial de l’activation de la voie RAS-MAPK dans le développement du CHC renforce l’intérêt de l’utilisation d’inhibiteurs de MEK1/2 dans de futurs essais cliniques dans des sous-groupes candidats
Hepatocellular carcinoma (HCC) is a very aggressive malignancy, which is resistant to current therapeutic options for advanced stages. In addition, most of recent phase 2 or 3 clinical trials failed due to the development of multiple resistance mechanisms. In this context, preclinical models are very useful to understand the molecular biology of HCC and looking for new therapeutic targets or specific biomarkers of treatment response. Thus, in this work, the study of HCC cell lines that represent a subgroup of aggressive tumors but recapitulate the molecular diversity of HCC enabled us to show associations between specific molecular contexts and response to treatments allowing to establish several new therapeutic hypotheses. Thanks to these cell lines we also understand that the overexpression of MET as a criterion for inclusion of patients in tivantinib clinical trials explained its failures and to propose the expression of Ki67 as a better biomarker predictive of its antitumor efficacy. Finally, by studying murine models of oncogenic cooperation, we highlighted for the first time the tumor suppressor role of RSK2 in hepatic carcinogenesis, in cooperation with the inactivation of AXIN1 or the activation of the Wnt/β-catenin pathway. Overall, this study shows that preclinical models are extremely informative, despite their various limitations, they allow to bring new therapeutic hypotheses. In particular we demonstrated the crucial role of the RAS-MAPK pathway activation in HCC development reinforcing the interest of the use of MEK1/2 inhibitors in future clinical trials in candidate subgroups

Le lymphome à cellules du manteau (LCM) est un cancer lymphoïde agressif caractérisé par des rechutes itératives et un mauvais pronostique. Le LCM est associé à une génétique complexe et à des dérégulations de gènes tissu-spécifiques, potentiellement liées à des perturbations de la marque épigénétique H3K9me3. En criblant les niveaux d’H3K9me3 dans une cohorte de 120 cas de LCM, nous avons montré une perte de cette marque dans 30% des cas. Cette perte d’H3K9me3 a été reliée à une diminution de l’expression ou de l’activité des histones methyltransferases SUV39H1 et SETDB1, et à l’expression différentielle de programmes d’expression génique associés aux cellules souches embryonnaires ou hématopoïétiques, à la différentiation B et la réponse aux dommages à l’ADN. Un séquençage à haut-débit ciblé n’a pas permis de mettre en évidence de mutations associées à cette perturbation épigénétique.Nous avons également montré qu’une invalidation de l’expression de SUV39H1 causait une augmentation du volume tumoral dans un modèle de xénogreffe et qu’une perte de SETDB1 induisait un arrêt du cycle cellulaire en phase G1/S, associé à une reprogrammation cellulaire vers un phénotype pré-B. L’ensemble de ces données suggère une convergence des voies de signalisation associées à H3K9me3 vers des cibles essentielles à la pathogénèse du LCM. Les mécanismes épigénétiques associées à la régulation de ces cibles sont actuellement étudiés par immunoprécipitation de la chromatine associée à H3K9me3. Des analyses de survie dans le cadre d’un essai clinique prospectif permettront également d’établir l’impact pronostique des pertes d’H3K9me3 dans le LCM
Mantle cell lymphoma (MCL) is an aggressive lymphoid cancer characterised by iterative clinical relapses and short survival. MCL displays complex genetics and hallmarks of misregulated expression of lineage specific genes. We have hypothesized that the latter might result from corruption of H3 lysine 9 trimethylation signaling. By screening for H3K9me3 levels across a cohort of 120 MCL cases, we found global reductions in H3K9me3 in 1/3 of cases. H3K9me3 depletion was linked to underexpression / attenuated activity of SUV39H1 and SETDB1 histone methylases, respectively, and to differential expression of key cancer signatures relating to embryonic/hematopoietic stem cell function, B cell differentiation, and DNA damage response. Targeted deep sequencing did not reveal association to mutations in known epigenetic modifiers, indicating a new, previously-unsuspected role for H3K9me3 in MCL pathogenesis. In keeping with this, knockdown of SUV39H1 increased tumour growth in MCL xenografts while SETDB1 depletion induced G1/S arrest coincident to reprogramming to a pre-B cell phenotype. Taken together this identifies convergence of H3K9me3 signaling pathways to essential targets for MCL disease pathogenesis. These are currently under investigation by H3K9me3 ChIP-seq. Survival analyses in the setting of a prospective clinical trial will establish the prognostic impact of H3K9me3 in MCL

Les systèmes de complexes récifaux de l’archipel de la Nouvelle-Calédonie sont explorés depuis près de quarante années pour leur exceptionnelle biodiversité. En effet, de part une position sous-tropicale unique, proche de zones tectoniques actives et du sous-continent Australien, les récifs et lagons néo-calédoniens abritent une importante faune et flore marine relativement protégée des perturbations climatiques. Ces organismes marins se sont avérés être un réservoir considérable de molécules des plus originales et ayant une forte propension à présenter un intérêt thérapeutique notamment dans le cadre du traitement du cancer. L’objectif de cette thèse était de poursuivre cette quête en puisant les substances naturelles dans des macroalgues de Nouvelle-Calédonie. La modulation de la mort cellulaire programmée a notamment été ciblée. Ainsi, les travaux réalisés sur sept espèces de macroalgues rouges (Rhodophyceae) et brunes (Phaeophyceae) collectées dans le lagon Sud de la Nouvelle-Calédonie (arrêté N°197-2016/ARR/DENV) ont permis de révéler leur potentiel dans l’inhibition de la prolifération de cellules cancéreuses en culture. Une espèce de macroalgue rouge a plus particulièrement été travaillée et a conduit à la caractérisation de deux molécules bioactives, dont une n’avait pas été décrite auparavant. L’étude de leur mécanisme d’action cellulaire a révélé que celles-ci pouvaient constituer de nouvelles pistes thérapeutiques intéressantes dans la recherche de nouveaux traitements en chimiothérapie en tant qu’agents antimitotiques inhibiteurs de kinase. Des activités biologiques très intéressantes ont également été révélées pour des fractions issues de deux espèces de macroalgues brunes démontrant une sélectivité significative pour les cellules cancéreuses. Inscrite dans la continuité de multiples bioprospections menées dans les lagons de Nouvelle-Calédonie à la recherche de produits naturels marins d’intérêt thérapeutique, cette thèse de doctorat témoigne du potentiel de plusieurs espèces de Rhodophyceae et Phaeophyceae jusqu’alors très peu explorées chimiquement
Marine zones associated with coral reef systems of the New Caledonia archipelago have been investigated for almost forty years with respect to their plant and invertebrate biodiversity and chemodiversity. In particular, thanks to their unique subtropical position close to tectonically active zones and to the Australian subcontinent, the complex reef systems of New Caledonia’s lagoons are home to a highly diverse marine fauna that is relatively protected from climatic disturbances. This is reflected by the score of novel bioactive molecules that have been discovered and characterized, several of which have been actively investigated for their antineoplastic and antitumoral potential activities. We paid particular attention to macroalgal species that induce programmed cell death, as an approach to detecting original anticancer bioactivities. Seven species of red (Rhodophyceae) and brown (Phaeophyceae) macroalgae collected in the South lagoon of New Caledonia (decree N°197-2016/ARR/DENV) have demonstrated interesting in vitro anticancer activity. In particular, one red macroalgal species led to the characterization of two bioactive natural products, the structure of one of which has not been described to date. Biological tests have shown that these two compounds could be promising candidates as antimitotic kinase inhibitors agents for the development of targeted anticancer chemotherapies. Interesting biological activities have also been revealed from several molecular isolates from two species of brown macroalgae, showing high selectivity towards non-cancerous cells. In the continuing investigations of the therapeutic potential of natural products isolated from New Caledonian marine organisms, this doctoral thesis has highlighted the therapeutic potential of several species of Rhodophyceae and Phaeophyceae which has hitherto been largely unexplored

Les carcinomes rénaux (RCC) sont subdivisés en plusieurs sous-types, définis selon des critères histologiques, phénotypiques et génétiques. Le diagnostic différentiel de ces tumeurs est primordial avec des conséquences pronostiques et thérapeutiques. Génétique et diagnostic : Nous avons étudié les données cliniques, histologiques, immunohistochimiques et génétiques d'une série de RCC papillaires (PRCC) de type 1 et 2. Une caractérisation génomique exhaustive complétée par NGS nous a permis de classer les PRCC de type 2 dans plusieurs groupes d'évolution variable. Nos résultats fournissent des informations inédites sur la pathogenèse des PRCC qui donnent des pistes pour un traitement personnalisé. Métabolisme, grade tumoral et phénotype : Dans une série de RCC à cellules claires (ccRCC), nous avons analysé les caractéristiques de ces tumeurs et l'expression des protéines impliquées dans le métabolisme et les isoformes de HIF. Cette étude nous a permis de mettre en évidence quantitativement une corrélation entre l'expression de MCT1, GLUT1 et CAXII et le grade de Fuhrman, et qualitativement une localisation périphérique de HIF2alpha et la co-localisation des protéines HIF2alpha et HAF. Stratégies théranostiques : Dans l’optique de définir les traitements les plus appropriés pour les patients atteints de RCC, nous avons fait un parallèle entre la sensibilité aux thérapies ciblées des patients (in vivo) et de cellules dérivées de la tumeur initiale (in vitro). Nous avons démontré que la réponse chez les patients et dans les cellules était équivalente et donc que des tests in vitro sont une piste pour définir des traitements personnalisés des patients atteints de ccRCC
Renal carcinomas (RCC) are divided into several subtypes, defined by histological, genetic and phenotypic criteria. The differential diagnosis of these tumors is important with prognostic and therapeutic implications. Genetics and diagnosis: We studied the clinical, histological, immunohistochemical and genetic of papillary RCC (PRCC) type 1 and 2 cohort. An extensive genomic characterization completed by NGS has allowed us to classify type 2 PRCC in several groups of variable clinical evolution. Our results provide new information on the pathogenesis of PRCC that provide perspectives for personalized treatment. Metabolism, tumor grade and phenotype: In a series of clear cell RCC (ccRCC), we analyzed the characteristics of these tumors and the expression of proteins involved in the metabolism and isoforms of HIF. This study allowed us to demonstrate quantitative correlation between the expression of MCT1, GLUT1 and CA XII and Fuhrman grade, and qualitatively peripheral HIF2alpha localization and co-localization of proteins HIF2alpha and HAF. Theranostic strategies: In order to define the most appropriate treatment for patients with RCC, we made a parallel between sensitivity to targeted therapies of patients (in vivo), and cells derived from the original tumor (in vitro). We have demonstrated that the response in patients and in cells and was similar, thus in vitro assays are a way to define personalized treatment for ccRCC

Les corticosurrénalomes (CS), bien que rares, sont des tumeurs malignes du cortex surrénalien très agressives. Environ 30% des patients atteints de cancer surrénalien présentent des métastases au diagnostic et leur survie à 5 ans est inférieure à 20%. Les mécanismes à l’origine de la progression cancéreuse ne sont pas complètement élucidés. Leur compréhension est pourtant un préalable à la mise au point de traitements adaptés. Les mutations du gène P53 font parties des altérations génétiques les plus fréquentes dans les CS. Dans ce contexte, il est légitime d'étudier l'effet de l'inactivation de P53 spécifiquement dans les surrénales de souris. L'antigène T du virus SV40 est un oncogène qui se lie et inhibe P53 et RB. Le laboratoire dispose de souris transgéniques (modèle AdTAg) exprimant l’antigène T de SV40 dans le cortex surrénal qui développent des tumeursévolutives. L’objectif de ce travail était de caractériser l’ontogenèse de ces tumeurs et d’explorer les modifications cellulaires et moléculaires qui accompagnent leur progression maligne notamment en lien avec les signalisations β-caténine et IGF2/mTOR. Les souris AdTAg développent des tumeurs surrénaliennes récapitulant l’ensemble des caractéristiques décrites pour les CS humains. En effet, elles présentent une surmortalité à partir de 22 semaines associée à la survenue de métastases pulmonaires et hépatiques. Les tumeurs sont à l'origine d'une hypercorticostéronémie témoignant de leur différenciation stéroïdogénique. L'analyse du score de Weiss à différents stades montre une évolution de la bénignité vers la malignité. Cette progression tumorale s’accompagne d’une activation précoce de la voie mTOR et tardive de la voie Wnt/β-caténine. Ces deux voies de signalisation pourraient donc constituer des cibles thérapeutiques intéressantes. La deuxième partie du projet visait à utiliser ce modèle murin pour tester une thérapie anticancéreuse applicable au carcinome surrénalien. La rapamycine, un inhibiteur de mTOR, inhibe la prolifération cellulaire et induit une apoptose des cellules tumorales. Après 3 mois de traitement, une réduction significative du volume tumoral est constatée ainsi que la normalisation des taux de corticostérone. Nous avons également évalué l'effet antitumoral d'inhibiteurs de la voie Wnt/β-caténine: la quercetine et le PRI-724. La quercetine stoppe la progression tumorale en inhibant la prolifération cellulaire. Elle prolonge significativement la survie des souris AdTAg. Cependant, nous n'avons pas de preuve moléculaire d'inhibition de la voie Wnt/β-caténine dans les surrénales AdTAg et les mécanismes d'action de la molécule restent à élucider. A l'inverse, le PRI-724 semble être un inhibiteur spécifique de la voieWnt/β-caténine capable de bloquer l'interaction CBP/β-caténine. Un traitement de 2 mois permet une réduction significative du volume tumoral chez les souris AdTAg. La baisse d'expression de certains gènes cibles de l'interaction CBP/β-caténine témoigne d'une inhibition de la voie. Les résultats obtenus avec les inhibiteurs des voies mTOR et Wnt/β-caténine dans le modèle murin de CS sont prometteurs. L'utilisation de ces molécules pourrait donc être envisagée dans le traitement du CS
Adrenocortical carcinoma (ACC) is a rare aggressive malignant tumor of adrenal cortex. 30% of patients have metastatic disease at diagnosis and the 5 year-survival rate is obtained inonly 20%. Unfortunately, the mechanisms of tumorigenesis are not well identified. Understanding these mechanisms could offer perspectives for new targeted therapies improving the survival in these patients. P53 inactivation in the adrenal cortex seems a good target to study its role in the tumorigenesis. Large T antigen of SV40 virus is an oncogene that fixes and inhibits P53 and RB. Our laboratory has mouse models expressing this antigen (AdTAg mouse model) in the adrenal cortex and developping progressive adrenal tumors. The initial objective was to characterize the ontogeny of these tumors, studying their molecular characteristics, especially β-catenin and IGF2/mTOR signaling, during the malignant progression. AdTAg mouse models develop adrenocortical tumors with characteristics that are identical to human ACC. They present pulmonary and liver metastases that lead to increased mortality rate from 22 weeks old. These tumors lead to hypercorticism that suggest their steroidogenic differentiation. Weiss score analyses indifferent ages show that these tumors progress from benign to malignant ones, associated with a precocious activation of mTOR pathway and tardive activation of Wnt/β-catenin pathway. These pathways are thus interesting therapeutic targets. The second part of this thesis was concentrated on the anti-cancer treatment trials. Rapamycin, an mTOR inhibitor inhibits cell proliferation and increases cell apoptosis in these tumors. After 3 months of treatment, the tumor burden was significantly reduced and corticosterone levels were normalized. We have also evaluated effects of Wnt/ β-catenininhibitors, Quercetin and PRI-742, in our mouse models. Quercetin inhibits tumor proliferation and progression and it extends the survival rate of AdTAg mice. Surprisingly, this effect was independent of Wnt/β-catenin activity and the molecular mechanisms remain to be elucidated. Inversely, PRI-724 seems to be a specific inhibitor of this pathway, blocking the interaction between CBP and β-catenin. A treatment of 2 months reduced significantly the tumor volume in AdTAg mice. This effect was through the inhibition of CBP and β-catenininteraction and signaling. These results encourage using the inhibitors of mTOR and Wnt/β-catenin pathway offering promising targets to improve the survival in patients with ACC

Aussi ancienne que la conscience humaine, la correspondance entre les plantes et leurs vertus thérapeutiques est connue. Une analyse de nos pharmacopées montre qu’encore aujourd’hui l’Homme va chercher ces médicaments dans la nature. Cette étude sur les substances anticancéreuses s’est attachée à valoriser la nature comme source de nouvelles substances dites « leads », composés bioactifs qui sont les chefs de file à la base du développement du médicament.La première partie de cette étude s’est attachée à la pharmacomodulation d’une molécule naturelle anticancéreuse issue d’une plante localement connue. 23 dérivés de flavokavaïnes (FKD) ont été synthétisés pour permettre d’améliorer la compréhension des exigences structurelles nécessaires pour une cytotoxicité et une sélectivité optimale via une étude de RSA. Six molécules ont montré des améliorations importantes en terme d’activité et de sélectivité. L’étude de leurs mécanismes d'action a révélé que les FKD induisaient un arrêt du cycle cellulaire variable selon le statut p53 des lignées ainsi qu’une apoptose. Les délais d’action des FKD dépendaient du statut Akt/mTOR des lignées cancéreuses. La seconde partie de cette étude s’est attachée à l’exploration phytochimique de plantes endémiques de la Nouvelle-Calédonie en vue de découvrir de nouvelles sources de molécules cytotoxiques. Un criblage des activités cytotoxiques a permis de mettre en évidence des activités intéressantes chez Diospyros olen, Meiogyne baillonii et de plusieurs espèces de Soulamea. Un travail de phytochimie a permis d’isoler de nombreuses molécules dont trois nouvelles : la sapranthine H et les macrocarpasines A et B. L’aristolactame BII et l’elliptinone présentaient des activités cytotoxiques fortes. L’aristolactame BII s’est avérée entrainé un arrêt du cycle cellulaire dépendant du statut p53 des lignées cancéreuses.Ce travail de valorisation est indispensable dans un objectif de protection d’une biodiversité menacée comme l’est celle de la Nouvelle-Calédonie pour permettre la mise en place de programmes de sauvegarde
As old as human consciousness, correspondence between plants and their healing properties is known. An analysis of our pharmacopoeia shows that even now humans seek these drugs in nature. This study on anticancer drugs has focused on valuing nature as a source of new substances named "leads", bioactive compounds that are at the base of drug development.The first part of this study focused on the pharmacomodulation of a natural anticancer molecule from a locally-known plant. 23 flavokawain derivatives (FKD) were synthesized to improve the understanding of the structural requirements necessary for optimal selectivity and cytotoxicity via an SAR study. Six molecules have shown significant improvements in terms of activity and selectivity. The study of their mechanisms of action revealed that FKD induced a variable cell cycle arrest depending on the p53 status of cancer cell lines as well as apoptosis. The action delays of FKD depended of Akt/mTor status of cancer cell lines. The second part of this study focused on the phytochemical exploration of new caledonian endemic plants to discover new sources of cytotoxic molecules. The ccreening of cytotoxic activities helped to highlight interesting activities in Diospyros olen, Meiogyne baillonii and several species of Soulamea. A phytochemistry work led to the isolation of many molecules including three news: sapranthine H and macrocarpasines A and B. Aristolactame BII and elliptinone exhibited strong cytotoxic activity. Aristolactame BII led to a cell cycle arrest depending on the p53 status of cancer cell lines.This valuation work is essential in an objective of protecting an endangered biodiversity like it’s the case in New Caledonia to allow the establishment of backup programs

Les aberrations génétiques qui touchent les oncogènes ou les oncosuppresseurs provoquent la transformation des cellules saines en cellules tumorales et contribuent à les cacher à l'élimination par le système immunitaire. Par exemple, l'activation anormale des oncogènes guide l'évasion immunitaire en recrutant des macrophages immunosuppresseurs ou en atténuant l’expression du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I. En conséquence, le ciblage des voies oncogènes contribue à exploiter le système immunitaire contre les cellules tumorales en inversant ces mécanismes immunosuppresseurs.Au cours des dernières décennies, il a été démontré que plusieurs chimiothérapies anticancéreuses induisent une réponse immunitaire antitumorale grâce à l'induction de la mort cellulaire immunogène (ICD), une modalité de mort cellulaire caractérisée par des signes distinctifs qui augmentent l'immunogénicité des cellules mourantes : exposition de la calréticuline à la surface cellulaire ; libération d'ATP et de la protéine HMGB1 («High mobility group box 1») ; l’activation de l'interféron de type I.Le but de ma thèse était d’examiner la possibilité que l'inhibition d'une kinase oncogénique, ALK («Anaplastic lymphoma kiase»), favoriserait l'élimination des cellules cancéreuses par le système immunitaire, déclenchant l’ICD. Nous avons utilisé le lymphome anaplastique à grandes cellules (ALCL) comme modèle, qui dépend d'ALK comme facteur oncogène et trophique.Mes travaux de thèse ont démontré que deux inhibiteurs d’ALK, crizotinib et ceritinib, induisent les marqueurs de l’ICD in vitro, à travers l’inhibition spécifique d’ALK. D’ailleurs, le crizotinib et le céritinib induisent les marqueurs de l’ICD à de faibles concentrations pharmacologiquement pertinentes ; l’ICD est imité par la suppression génétique ALK ; et les signes de l’ICD sont réduits lorsque le lien du crizotinib est atténué en raison d'une mutation ponctuelle d’ALK. En outre, nous avons disséqué les voies de signalisation en aval d’ALK et identifié la voie PI3K comme principal répresseur de l’ICD. Enfin, nous avons confirmé l'immunogénicité du céritinib in vivo, en utilisant des cellules de lymphome murin exprimant ALK. Telles cellules, traitées in vitro avec du céritinib et puis injectées à des souris syngéniques, induisent une réponse immunitaire qui ralentit la croissance des cellules vivantes injectées deux semaines plus tard. En outre, chez les souris porteuses de lymphomes, le céritinib induit la régression des tumeurs suivie de rechutes. Telles rechutes sont plus fréquentes chez les hôtes immunodéprimés que les souris immunocompétentes. D’ailleurs, 30% de ces derniers guérissent complètement. Dans l'ensemble, nos résultats ont fourni la base scientifique pour combiner les inhibiteurs d'ALK avec des immunothérapies, y compris le blocage du récepteur PD-1 («programmed cell death protein1»). En effet, la combinaison du ceritinib avec un anticorps bloquant anti-PD1 augmente le pourcentage de guérisons complètes à 55% dans le modèle préclinique.Au cours des dernières décennies, les inducteurs d’ICD ont été identifiés parmi des agents cytotoxiques qui ciblent de manière non spécifique des fonctions cellulaires générales telles que la transcription d’ADN ou la polymérisation microtubulaire. Le présent travail a caractérisé deux inhibiteurs de la tyrosine kinase ALK pour leur capacité d’induire l’ICD, évaluant leurs effets sur l’ALCL ALK+. De plus, cela démontre que l'inhibition spécifique d'ALK induit l’ICD. Cet effet est confirmé par la réponse immunitaire anti-lymphome induite par le ceritinib dans le modèle préclinique de la maladie. Par conséquent, le traitement de l'ALCL repose, au moins en partie, sur une immunosurveillance améliorée, ouvrant la possibilité de combiner les inhibiteurs d'ALK avec des stratégies immunothérapeutiques. Les études futures doivent explorer l'utilité clinique de ces combinaisons pour la guérison définitive de l’ALCL ALK+
Genetic aberrations hitting oncogenes or oncosuppressors drive tumor transformation and proliferation and yet contribute to hide tumor cells from immune recognition and elimination. For instance, oncogene abnormal activation guides immune escape recruiting immunosuppressive macrophages or myeloid-derived suppressor cells or hiding tumor cells from recognition by T lymphocytes (downregulating class I major histocompatibility complex). Accordingly, targeting oncogenic pathways contribute to harness the immune system against tumor cells reverting these immunosuppressive mechanisms. Over the past decades, many researches demonstrated that several anticancer chemotherapeutics, commonly used in clinic, do not only kill neoplastic cells but rather succeed in inducing potent and clinically relevant antitumor immune responses. Often, such effects are obtained through the induction of immunogenic cell death (ICD), a cell death modality characterized by a series of distinctive changes that increase the immunogenicity of dying cells: (i) exposure of calreticulin on the cell surface, (ii) release of ATP and (iii) high mobility group box 1, as well as a (iv) Type-I interferon response. This project examined the possibility that inhibition of an oncogenic kinase, anaplastic lymphoma kinase (ALK), might promote the immune-mediated elimination of cancer cells, triggering ICD. We used anaplastic large cell lymphoma (ALCL) as model, where ALK is expressed and activated following a translocation between chromosomes 2 and 5.We demonstrated that two different ALK pharmacological inhibitors, crizotinib and ceritinib, elicited ICD markers in vitro. The immunogenic phenotype of crizotinib- and ceritinib-induced cell death relied strictly on ALK inhibition. Multiple lines of evidences pointed into this direction: (i) crizotinib and ceritinib induced ICD hallmarks at pharmacologically relevant, low concentrations; (ii) ICD-inducing effects could be mimicked by ALK genetic knockdown; and (iii) signs of ICD were reduced when crizotinib binding was impaired due to a point mutation in ALK kinase domain. In addition, we dissected ALK downstream pathways to identify PI3K as the main ICD-repressing pathway. Finally, we confirmed the immunogenicity of ceritinib in vivo, using murine ALK-driven lymphoma cells. If such cells were treated in vitro with ceritinib and then injected into syngeneic mice, they induced an immune response that slowed down growth of live cells injected two weeks later. In lymphoma bearing mice, ceritinib induced the regression of tumors followed by relapses. Such relapses occurred more frequently and more quickly in immunodeficient hosts as compared to immunocompetent mice. Only in the latter, complete cure would be obtained in 30% of the cases. Altogether, our results provided the scientific basis to combine ALK inhibitors with immunotherapeutic agents including programmed cell death protein 1 (PD1) blockade. Indeed, combination of ceritinib with anti-PD1 blocking antibody increased the percentage of complete cures to 55%.ICD inducers have been identified in the past decades in cytotoxic agents that non-specifically target general cellular functions such as DNA-to-RNA transcription or microtubular polymerization. The present work characterized two ALK tyrosine kinase inhibitors for their ICD-inducing effects, evaluating their effects on ALK+ ALCL (which depends on ALK as a major oncogenic and trophic factor). Moreover, it demonstrates that ALK specific inhibition accounts for their ICD-inducing effects. These effects are also reflected by ceritinib-induced anti-lymphoma immune response in a preclinical model. Hence, the successful treatment of ALCL most likely relies, at least in part, on improved immunosurveillance, opening up to the possibility of combining ALK inhibitors with immunotherapeutic strategies. Future studies must explore the clinical utility of these combinations for the definitive cure of ALK-dependent tumors

La détection de lymphocytes T (LT) CD8+ infiltrant les tumeurs (TIL), est généralement associée à un bon pronostic chez des patients atteints du cancer. A l’inverse, l'infiltration des tumeurs par des LT CD4+ régulateurs (Treg), est quant à elle, souvent corrélée à un mauvais pronostic. Plusieurs vaccins « thérapeutiques » capables d’induire des réponses T CD8+ spécifiques d’antigènes tumoraux ont été développés. Cependant, à ce jour, les résultats cliniques obtenus par ces vaccins restent décevants. Dans un premier travail, nous avons développé puis testé un vaccin thérapeutique composé de trois longs peptides synthétiques (LSP) dérivés de la protéine survivine (SVX). La survivine est une protéine surexprimée dans la majorité des cancers humains, mais absente dans les tissus adultes sains, ce qui fait d’elle une cible thérapeutique privilégiée pour les vaccins anti-tumoraux. Nous avons démontré l'efficacité thérapeutique élevée du vaccin SVX contre diverses tumeurs murines. Ceci a été associé à l'induction de réponses T spécifiques de la survivine, un prolongement de la survie et la génération de réponses mémoires antitumorales. De plus, SVX a induit à la fois des LT CD8+ cytotoxiques spécifiques et LT CD4+ auxiliaires de type 1 multifonctionnelles, dans la rate et au sein des tumeurs. Il a aussi induit une diminution des Treg, favorisant ainsi une réponse immunitaire très efficace. Enfin, une étude préliminaire menée chez des patients atteints de différents types de cancers, nous a révélé la présence de taux élevés de précurseurs spontanés de LT spécifiques du vaccin SVX. Ces résultats suggèrent que SVX pourrait potentiellement stimuler l'activation de ces précurseurs spécifiques. Ces résultats constituent une preuve de concept pour amener ce vaccin comme un produit de première génération en essai clinique chez l’homme. Dans le but d’étudier plus en détails la cinétique des réponses immunitaires T spécifiques, associées aux vaccins LSP, nous avons étudié dans un second travail, l’efficacité d’un vaccin LSP dérivé de la protéine Ovalbumine (OVA). Nous avons montré dans plusieurs modèles de tumeurs murines, que la combinaison du vaccin LSP-OVA à un adjuvant approprié, induisait une forte régression de la croissance tumorale, l’expansion des cellules spécifiques T CD4+ et T CD8+ dans les organes lymphoïdes, ainsi que leur migration vers les tumeurs. De plus, le vaccin a induit des cellules T spécifiques fonctionnelles, comme le témoignent les niveaux élevés de cytokines cytotoxiques mesurées. De manière intéressante, le vaccin n’a pas induit de Treg spécifiques d’OVA ou de Treg polyclonaux et ce, malgré la présence de la tumeur. Enfin, lorsque LSP-OVA ne parvenait pas à induire une régression complète de la tumeur, celle-ci était infiltrée par des TIL CD4+ conventionnels et CD8+ exprimant fortement les récepteurs inhibiteurs (PD-1, TIM-3 et TIGIT). Nos résultats suggèrent que pour optimiser ce vaccin LSP, une association à des anticorps bloquant un ou plusieurs de ces récepteurs inhibiteurs, devrait être envisagée
The presence of tumor-infiltrating CD8+ T lymphocytes (TIL) is generally associated with a good prognosis in cancer patients. Conversely, the infiltration of tumors by CD4+ regulators T cells (Treg), is often associated with poor prognosis. Several "therapeutic" vaccines able to induce tumor-specific CD8+ T cell responses have been developed. However, to date, the clinical results of these vaccines remain insufficient. In a first work, we developed and analyzed the immunogenicity and therapeutic efficacy of a new survivin vaccine (SVX) composed of three long synthetic peptides (LSP) containing several CD4 and CD8 T-cell epitopes. Survivin is over-expressed by most human cancers, but absent in healthy adult tissues, making it an interesting therapeutic target for cancer vaccines. We demonstrated the high therapeutic efficacy of SVX vaccine against various established murine tumor models, associated with its capacity to generate both specific cytotoxic CD8+ and multifunctional Th1 CD4+ T-cell responses but also effective memory T-cell responses for long-term protection against relapses. Treatment with SVX vaccine was also found to strongly increase the tumor infiltration of both CD4+ and CD8+ T cells over Treg cells therefore tipping the balance toward a highly efficient immune response. Finally, a preliminary study in patients with different types of cancer revealed the presence of high levels of SVX-specific spontaneous T-cell precursors. This suggests that SVX can potentially stimulate the activation of these specific precursors. Altogether, our results strongly suggest that SVX is a promising cancer vaccine and warrants its further clinical development. In order to study the kinetics of tumor-specific immune responses associated with LSP vaccines, we studied the efficacy of a LSP vaccine derived from the Ovalbumin (OVA) protein. We showed in two tumor models that the combination of LSP-OVA with a suitable adjuvant induced a strong tumor regression, an important expansion of both OVA-specific CD4+ and CD8+ T cells in the lymphoid organs, as well as their migration to the tumor. In addition, the vaccine induced functional specific T cells, as shown by the high levels of cytotoxic cytokines. Interestingly, the vaccine did not induce either OVA-specific or polyclonal Treg, despite the presence of the tumor. Finally, when LSP-OVA failed to induce a complete depletion of the tumor, we observed an important expression of inhibitory receptors (PD-1, TIM-3 and TIGIT) on conventional CD4+ and CD8+ TIL. Our results suggest that to optimize this LSP vaccine, a combination with one or more immune checkpoint blockade agents should be considered

Le cancer du rein, correspondant dans 90% des cas à un carcinome à cellules rénales (CCR), est d’incidence croissante et de mauvais pronostic. Malgré l’amélioration récente de la prise en charge thérapeutique des CCR métastatiques (anti-angiogéniques), il convient de préciser les critères pronostiques et de développer de nouvelles thérapies combinées et plus spécifiques. Nous avons étudié le mécanisme d’action de la protéine apparentée à l’hormone parathyroïdienne (PTHrP) exprimée dans 90% des CCR et son interaction avec d’autres voies de signalisation. Nos études in vitro et in vivo ont mis en évidence que la PTHrP a des propriétés anti-apoptotique via la stimulation de la voie PI3K/Akt, avec une activation spécifique du facteur de transcription Nuclear Factor kappaB (NFκB). La voie NFκB est impliquée dans la résistance intrinsèque du CCR à l’apoptose, indépendamment du statut du gène suppresseur de tumeur von Hippel-Lindau (VHL), souvent inactivé dans des CCR. Sur une puce à tissus de 249 CCR humains (suivi de 12-22 ans), l’expression immunohistochimique de pAkt et pNFB (phosphorylés) est corrélée au type histologique (cellules claires). L’augmentation de l’expression de pAkt est corrélée au grade de Fuhrman et à une diminution de la survie globale et sans récidive. Par contre, l’expression nucléaire de pNFB est plus importante si la tumeur est de petite taille et de stade localisé avec une meilleure survie sans récidive. Cependant, ces 2 facteurs ne sont pas indépendants. Les voies PTHrP/PI3K/Akt et NFB sont impliquées dans la croissance et la survie du CCR humain, ouvrant de nouvelles perspectives pronostiques mais également thérapeutiques dans cette pathologie
Incidence of renal cell carcinoma (RCC) is increasing with a pejorative prognosis. It accounts for more than 90% of adult renal neoplasms. Despite the recent major improvements in the treatment of metastatic RCC (anti-angiogenic drugs), ones needs to precise prognostic factors and to develop more specific and combined targeted therapies. The aim of our project was to determine the implication of parathyroid hormone-related protein (PTHrP), expressed in 90% of RCC and its interaction with the other known signaling pathways involved in carcinogenesis. We identified the role of PTHrP in controlling tumor cell survival in vitro and in vivo. PTHrP acts through the PI3K/Akt pathway leading to the specific activation of Nuclear Factor kappaB (NFκB). The NFκB pathway is involved in the intrinsic resistance of RCC to apoptosis, with no influence of von Hippel-Lindau (VHL) tumor suppressor gene expression. , often inactivated in RCC. We built up a tissue-microarray containing 249 human RCC with 12 to 22 years of clinical follow-up. Clear cell RCC showed increased pAkt and pNFB (phosphorylated) immunoreactivity. Increased expression of pAkt was significantly associated with Fuhrman grade and reduced survival. Increased expression of pNFB was correlated with small and localized tumor with best recurrence free survival. These two prognostic factors were not found to be independent for patient survival. This report provides the strong implication of PTHrP/PI3K/Akt and NFB pathways in renal growth and survival of RCC, as promising prognostic and therapeutic

Les glioblastomes sont des tumeurs au pronostic défavorable. L'échec des thérapies est lié à la présence de cellules souches cancéreuses (CSCs), résistantes aux traitements ; la caractérisation de ces cellules et l'identification de biomarqueurs sont donc primordiales. Le calcium contrôle de nombreux processus cellulaires ; parmi les éléments majeurs de la signalisation calcique, la Calmoduline (CaM) est impliquée dans différentes pathologies, dont des cancers, et est un puissant régulateur de l'état physiologique d'une cellule. CaM interagit avec de nombreuses protéines impliquées dans la régulation de l'homéostasie calcique de la cellule. Nous avons cherché à identifier et caractériser des antagonistes de CaM, inhibant différentiellement ces interactions. L'utilisation de ces antagonistes en tant que perturbateurs de l'homéostasie calcique a permis de mettre en évidence un marqueur caractérisé des CSCs de glioblastomes. D'autre part, l'étude comparée du protéome membranaire de CSCs issues de glioblastomes a permis de mettre en évidence la surexpression de clusters de différenciation et protéines impliquées dans la signalisation calcique. Ces protéines sont de potentiels marqueurs moléculaires des CSCs de glioblastome.

L'identification d'une substance naturelle, produite par un organisme vivant n'est que l'une des toutes premières étapes du développement d'un nouveau médicament. Beaucoup de molécules à visée thérapeutique développées par des sociétés pharmaceutiques ont en fait été découvertes dans des laboratoires académiques. C'est toujours un continuum de la recherche fondamentale vers la recherche appliquée, souvent de la recherche publique vers la recherche privée, qui aboutit à la mise au point d'un médicament. Leur fabrication, directement à partir de substances naturelles, pose fréquemment le problème de l'approvisionnement en matière première. De nombreuses équipes du monde entier se heurtent aux difficultés de synthèse de ces molécules naturelles complexes. Ce travail de thèse retrace l'histoire des travaux majeurs sur la recherche de molécules naturelles d'intérêt médical à travers les succès et les échecs de chercheurs ayant mis leur énergie, leur imagination, leur ténacité et leur patience au service de la science pour surmonter les obstacles et découvrir de nouvelles molécules de grand intérêt thérapeutique. Elle présente également un travail complémentaire de mise au point d'une base de données regroupant un certain nombre de plantes utiles dans la lutte contre le cancer dans le cadre d'un projet de vulgarisation scientifique. La discussion est consacrée à la question de la place du hasard dans les découvertes scientifiques à travers l'exemple de Pierre Potier.

Une nouvelle théorie du cancer s’est récemment imposée dans la communauté scientifique. Selon cette dernière, les cancers se développeraient à partir d’une sous-population bien particulière de cellules cancéreuses, appelées « cellules souches cancéreuses » (CSC). Les partisans de la théorie des CSC soutiennent que les rechutes seraient causées par ces cellules, plus aptes à échapper aux thérapies classiques. En conséquence, ils soutiennent que l’élimination de toutes les CSC, dans un cancer donné, est nécessaire et suffisante pour guérir le patient. Dans cette thèse, je propose d’examiner cette stratégie thérapeutique de ciblage des CSC et je montre que sa capacité à guérir les cancers dépend de la façon dont on envisage la nature de la propriété souche. En effet, les cellules souches cancéreuses sont définies par la possession de la propriété souche, c’est-à-dire par leur capacité à s’auto-renouveler et à se différencier. Cependant, cette propriété elle-même reste obscure quant à sa nature. S’agit-il d’une propriété catégorique ou d’une disposition ? Une cellule non-souche (cancéreuse ou non) peut-elle acquérir la propriété souche et sous quelle condition ? En me basant sur une analyse de la littérature scientifique, je montre que quatre conceptions distinctes de la nature de la propriété souche sont aujourd’hui possibles et que, si la théorie des CSC est vraie, déterminer la nature exacte de la propriété souche est capital pour le traitement des cancers
A new theory of cancer has recently gained importance in the scientific community. According to this theory, cancers develop from a particular sub-population of cancer cells, named “cancer stem cells” (CSCs). The proponents of the CSC theory argue that relapses are caused by CSCs because they escape classical therapies. Consequently, they claim that eliminating all the CSCs of a given cancer is a necessary and sufficient condition to cure the patient. In this dissertation, I scrutinize this therapeutic strategy and I argue that its ability to cure cancers will depend on our understanding of the nature of stemness. Indeed, cancer stem cells are characterized by this property, that is, the capacity to self-renew and to differentiate. However, the nature of stemness is rather obscure. Is it a categorical property or a disposition? Can a non-stem cell (cancerous or not) acquire stemness, and under which conditions? On the basis of analysis survey of the scientific literature, I distinguish four possible concepts of the nature of stemness. I contend that if the CSC theory is true, determining the exact nature of stemness is essential for cancers treatments

La Poly(ADP-ribosyl)ation est une modification post-traductionnelle des protéines catalysée par les poly(ADP-ribose) polymérases (PARPs), une famille de 17 membres. Nous avons débuté la caractérisation fonctionnelle d’un nouveau membre de cette famille : la Poly(ADP-Ribose) Polymérase-3 (PARP-3). Cette protéine était très peu étudiée. Le gène humain Parp3 permet l’expression de deux isoformes. Tandis que l’isoforme longue a été identifiée comme un composant centrosomal, l’isoforme courte est accumulée dans le noyau. En outre, seule l’isoforme courte est exprimée chez la souris. Pour étudier les conséquences fonctionnelles de l’absence de PARP-3 dans les cellules humaines, nous avons généré un modèle cellulaire de fibroblastes de poumons humains (MRC5) déplété en PARP-3 par la méthode de l’interférence ARN. Nos travaux ont permis d’identifier PARP-3 comme un nouvel acteur spécifique de la réponse cellulaire aux cassures double brin de l’ADN (DSB). Nous avons également entrepris une recherche de partenaires de PARP-3 par spectrométrie de masse. Nous avons identifié une interaction de PARP-3 avec la protéine NuMA, un régulateur essentiel de la division mitotique. Nos travaux ont mis en évidence l’existence d’un complexe protéique composé de PARP-3, NuMA et Tankyrase 1 (PARP-5a), impliquée dans les mécanismes mitotiques. PARP-3 a un rôle charnière dans la régulation de ce complexe qui joue un rôle fondamental dans la progression mitotique au travers de la maintenance du fuseau mitotique et de la résolution des télomères. Les rôles de PARP-3 dans les mécanismes de réparation des DSB ainsi que dans la progression mitotique en font une cible prometteuse en thérapie du cancer
Poly(ADP-ribosyl)ation is a post-translational modification of proteins mediated by poly(ADP-ribose) polymerases (PARPs), a family of 17 members. We started the functional characterization of a new member of this family : the Poly(ADP-Ribose) Polymerase-3 (PARP-3). This protein was poorly studied. The human Parp3 gene displays two splicing variants giving rise to two proteins. Whereas the full length hPARP-3 has been identified as a core component of the centrosome throughout the cell cycle, the shorter splice variant accumulates within the nucleus. Of note, only the shorter nuclear variant is found in mice. We generated PARP-3 depletion in human lung cell line (MRC5) using RNA interference to analyse functional consequences of PARP-3 absence. We identified PARP-3 as a new specific actor of Double-Strand Breaks (DSB) repair mechanism. We also identified a new protein partner of PARP-3, NuMA, which is an essential regulator of mitotic division. These cells also showed problems in mitosis entry, in mitotic spindle formation, an increased mitosis duration and chromosomes aberrations. Performing protein interaction studies and using biochemical approaches, we highlighted a protein complex composed of PARP-3, NuMA and Tankyrase 1 (PARP-5a), involved in mitotic mechanisms. PARP-3 has a key role in the regulation of this complex. It plays essential role in mitotic progression and in mitotic spindle integrity maintenance and in telomere stability. The roles of PARP-3 in both DSB repair mechanisms and in mitotic progression indicate PARP-3 as a possible promising therapeutic target in cancer therapy

Cette thèse a pour objectif l’identification de nouveaux inhibiteurs de kinase et plus particulièrement de kinases dépendantes de cyclines (CDKs). Des inhibiteurs de CDKs sont en essais cliniques depuis une dizaine d’année. Un faisceau d’informations récentes montre que cette nouvelle classe pharmacologique pourrait prochainement occuper une place prépondérante dans la thérapie antitumorale. L’introduction de cette thèse décrit les principaux inhibiteurs de CDKs en se focalisant sur ceux dont le développement clinique est en cours et sur les structures les plus récemment divulguées (2009 à 2013). Trois molécules avancées en études cliniques s’avèrent intéressantes et s’approchent de la mise sur le marché : la Roscovitine (phase clinique IIb), le Dinaciclib (phase clinique III) et le Palbociclib (phase clinique III). D’un point de vue expérimental, cette thèse se décompose en deux parties principales. La première modulation a consisté à rechercher des nouveaux groupements qui pourraient sur des squelettes déjà connus comme les purines apporter un avantage en ce qui concerne l’activité des produits. Les structures cristallines des complexes inhibiteur-enzymes et notamment celles de Roscovitine-CDK2 et CR8-CDK2 ont guidé la conception des nouvelles molécules. C’est ainsi que sur les structures biaryliques déjà connues, un groupement phénol a été greffé sur l’un des cycles conduisant ainsi à de nouveaux inhibiteurs de kinases. Ces molécules sont plus puissantes que les produits non hydroxylés. L’augmentation de l’activité est particulièrement sensible au niveau de la kinase CDK2 qui est impliquée notamment dans régulation du cycle cellulaire. La seconde partie du travail porte sur la recherche de structures isostères des purines. Ainsi, le squelette thieno[3,2-d]pyrimidines a été développé de novo. Deux types d’intermédiaires produits ont été préparés afin de permettre la diversification des structures. En premier temps la voie de synthèse via l’intermédiaire thiométhyle a été conduite, néanmois cette voie présente certaines limites. Le deuxième intermédiaire trihalogéné a permi d’optimiser la préparation des molécules thieno[3,2-d]pyrimidines. Les évaluations des produits préparés ne sont pas totalement terminées. Ces molécules sont moins puissantes que les purines sur les CDKs mais agissent au niveau d’autres kinases
In the introduction, the main functions of cyclin dependent kinases are detailed. Whenever it was possible the link with pathologies where these kinases are overexpressed is presented. This is followed by the description of the inhibitors which are actually undergoing clinical testing. Most of these clinical studies are targeting cancer and leukemia. Impressive clinical results have been disclosed for Dinaciclib, Palbociclib and Roscovitine. The synthesis of two series of compounds is then envisioned. The first series of products are purine derivatives bearing a hydroxybiarylmethyl group on the 6 position of the purine scaffold. Two approaches were compared in the synthesis of the hydroxylbiarylmethylamino group. In both approaches the key step was the orthoformylation of phenols using magnesium chloride as catalyst. The prepared compounds were evaluated against kinases and a tumor cell line. They were found more potent than homologous products without hydroxyls. The second families of products are thieno[3,2-d]pyrimidines. A new general route to these products based on the preparation of 7-bromo-2,4-dichloro-thieno[3,2-d]pyrimidine which can allow the synthesis of a large diversity of trisubstituted derivatives

Les traitements en cancérologie sont soumis au même risque de non-adhérence que les autres traitements ambulatoires au long cours. Ce travail de thèse a pour objectifs : i) d'étudier les facteurs de risque de dis-adhérence ; ii) de développer un programme d'éducation du patient (PEP) permettant d'améliorer l'adhérence des patients. La première étude étudie les facteurs de risque de non adhésion liés à l'interaction avec le système de soin ; les pratiques des oncologues français relatives à la prescription, la surveillance et l'accompagnement des patients ne sont pas suffisantes actuellement pour assurer un bon niveau de sécurité et d'adhérence des patients sous anticancéreux oraux. Les facteurs de risque de non adhésion liés au patient et au traitement sont étudiés dans la deuxième étude, chez des patients traités par capécitabine pour cancer du sein ou du côlon. Les patients actifs avec un niveau éducatif élevé seraient moins adhérents que les 2 autres. L'ensemble des patients sous capécitabine ont des comportements de sur-adhérence qui mettent en péril leur vie à cause des toxicités induites. La troisième étude présente l'évaluation d'un PEP construit selon une méthodologie standardisée. Ce programme démontre une efficacité dans l'amélioration des connaissances des patientes et de la confiance dans le traitement. Cette étude pilote a permis de modifier ce programme pour qu'il soit plus efficace. Identifier les facteurs de risque de non adhérence aux traitements anticancéreux oraux, à l'aide de méthodologies valides et adaptées au contexte, permet de construire des stratégies d'amélioration de l'adhérence ciblées et efficaces, en faisant levier sur ces facteurs
Non-adherence to oral chemotherapies can lead to lowered efficacy and increased risk of adverse events. The objective of this PhD work was twofold : i) to identify dis-adherence risk factors ii) to develop and test the feasibility of a validated, tailored therapeutic educational program with the aim of improving adherence to oral endocrine adjuvant chemotherapy in breast cancer. A survey was carried out to collect information on drug prescription, administration and surveillance, in order to identify non- adherence risk factors related to health professional behaviors : the majority of prescribers followed no standards in prescription writing, safety monitoring, toxicity prevention and patient education. A cohort study was carried out to identify adherence profiles among patients treated with capecitabine, using a mixed method. A profile of low adherence appeared (highly educated patients, with an irregular active life, with occupied relatives) and absolutely all patients showed an over-adherence profile (with a high risk of toxicity). The pilot study assessing the development and the feasibility of an educational program tailored to patients’ needs led to the improvement of the program : an extra session dealing with anxiety was built, and a new recruitment method was developed. Otherwise, the program succeeded in improving knowledge and trust in the treatment. This PhD work succeeded in identifying new dis-adherence risk factors, thanks to qualitative-quantitative methods. Those risk factors were incorporate in the development process of an educational program, in order to tailor it to the targeted population. This method should guarantee the efficacy of the program on patient’s adherence

Le lymphome diffus à grandes cellules B (DLBCL) est le sous-type le plus fréquent de lymphome non hodgkinien (NHL), caractérisé par une prolifération anormale de cellules B matures. C'est une maladie agressive pour laquelle les stratégies thérapeutiques actuelles sont insuffisantes. Le microenvironnement tumoral (TME) est un réseau dynamique de cellules, molécules et des autres éléments qui entourent une tumeur. Ceux-ci tiennent un rôle prépondérant dans le développement du cancer, la réponse au traitement et la survie des patients. Étudier le TME chez les patients atteints de DLBCL est essentiel pour découvrir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaire impliqués dans progression de la maladie et identifier des biomarqueurs pronostiques. Cependant, sa structure tissulaire diffuse rend difficile l'étude précise de l'organisation et des interactions cellulaires au sein du TME.L'objectif de ce projet de thèse est de réaliser une caractérisation multimodale complète des cellules immunitaires dans le microenvironnement tumoral du DLBCL. Pour faciliter l'accès aux échantillons humains, j'ai développé et mis en place un protocole de recherche clinique permettant un accès à des biopsies de patients suivis à l'hôpital Saint-Louis, et garantissant que la cohorte de patients reflète l'hétérogénéité de la maladie.Tout d'abord, j'ai réalisé une caractérisation en profondeur des lymphocytes T infiltrant la tumeur (TILS). Pour ce faire, j'ai utilisé des technologies innovantes de cytométrie en flux et spectrale multiparamétrique pour étudier finement la diversité de cellules T dans les biopsies de DLBCL ainsi que leurs réseaus de communication avec les autres cellules immunitaires. Une analyse non supervisée a pu mettre en évidence la présence de nouveaux sous-types de cellules T, par comparaison aux tissus contrôle. De plus, l'analyse de l'expression ligand-récepteur a permis d'étudier la communication cellulaire de ces sous-populations de cellules T dans le TME.En parallèle de cette étude, j'ai pu caractériser les profils transcriptomiques des cellules immunitaires présents dans le TME. Pour ce faire, j'ai utilisé une technologie de pointe, la transcriptomique spatiale, des outils bio-informatiques innovant pour cartographier l'expression des gènes directement dans des échantillons de biopsies de DLBCL fixés au formol et inclus en paraffine. J'ai ainsi pu identifier des profils d'expression génique distincts et anatomiquement restreints, défiant la notion historique d'une architecture diffuse du TME du DLBCL. Ces profils peuvent être classifiés en écosystèmes, différant de par leurs compositions cellulaires, leurs fonctions et leurs interactions avec les cellules avoisinantes. De façon importante, la prédominance de certains écosystèmes permettent une classification des patients selon leur taux de survie globale, révélant le potentiel pronostique de ces identités cellulaires spatiales.Enfin, j'ai réalisé une évaluation in vitro du mécanisme d'action et de l'efficacité d'un anticorps bloquant développé par la société pharmaceutique Servier. Celui-ci a été développé pour qui perturber un signal inhibiteur entre les cellules NK et les cellules B malignes. Mes résultats montrent que le candidat améliore la cytotoxicité des cellules NK à l'encontre des cellules tumorales dans un système de co-culture in vitro. Ces résultats soulignent l'importance de cibler les interactions cellulaires entre les cellules immunitaires et les cellules B malignes pour le développement de thérapies plus efficaces dans le DLBCL.Ce projet multidisciplinaire, mené sur des échantillons humains, apporte une compréhension approfondie de l'hétérogénéité des cellules immunitaires, de leurs interactions et localisations dans le microenvironnement du DLBCL. Ainsi, ce projet pourrait conduire à la découverte de nouveaux biomarqueurs et de stratégies thérapeutiques plus efficaces pour les patients atteints de DLBCL
Diffuse Large B-cell Lymphoma (DLBCL) is the most prevalent subtype of non-Hodgkin's Lymphoma worldwide, characterized by an abnormal proliferation of mature B cells. It is an aggressive B-cell malignancy for which the current therapeutic strategies are still insufficient. The tumor microenvironment (TME) is the dynamic network of cells and all elements surrounding and interacting with the tumor. It plays an important role in cancer development, treatment response, and patient survival. Consequently, investigating the TME in DLBCL patients is crucial to discover the mechanisms leading to relapse and identify prognostic biomarkers. However, its diffuse tissue structure presents a challenge in elucidating the cellular organization and communication within the TME. The objective of my Ph.D. thesis is to conduct a comprehensive multimodal characterization of the immune cells within the DLBCL tumor microenvironment.To facilitate access to human samples, I developed and implemented an ethically approved clinical research protocol and a circuit of tissue and blood samples from patients with DLBCL treated at Saint Louis hospital, ensuring that the patient cohort reflects the heterogeneity of the disease.First, I performed a deep characterization of T lymphocytes, with special focus on describing their role within the DLBCL tissue. Indeed, Tumor-infiltrating T-cells (TILS) are key players in the NHL TME, presenting different subtypes and cell states. I apply multiparametric flow cytometry and high-dimensional spectral cytometry to investigate the complex landscape of T diversity in DLBCL biopsies, as well as their communication patterns with other immune cells in the tissue. The unsupervised analysis approach identified unexpected T-cell subtypes at a protein level, compared to tissue control and other lymphoproliferative disorders. Furthermore, the ligand-receptor expression analysis enabled the cell-cell communication study of those T-cell subpopulations within the TME context. Second, I aimed to characterize transcriptomic immune landscapes at a large scale within DLBCL tissue. However, RNA sequencing technologies characterize isolated cells from dissociated tissues with a loss of spatial context. I applied spatial transcriptomics, a cutting-edge technology that enables gene expression mapping in formalin-fixed paraffin-embedded samples of DLBCL biopsies, thus preserving their morphological information. I identified distinct anatomically restricted gene expression profiles in DLBCL samples, defying the historical notion of DLBCL diffuse architecture. These profiles can be classified into ecosystems that differ in cellular composition, functional patterns, and neighborhood characteristics. Moreover, their spatially resolved signatures classify patients with different overall survival revealing the prognostic potential of these spatial identities.Third, I evaluated the effects of altering the communication between NK cells and malignant B cells in DLBCL. I performed a functional in vitro assessment of a blocking antibody developed by the pharmaceutical company Servier. The functional assays demonstrated the effect of the molecular candidate in co-culture settings by improving cytotoxic functions of NK cells against tumor cells. These findings highlight the importance of targeting the interaction between effector cells and malignant B cells to develop effective therapies for DLBCL.This multidisciplinary project carried out on human samples provides a deep understanding of the heterogeneity of immune cells in DLBCL microenvironment at a protein and transcriptomic level while considering their spatial organization. Hence, this project holds significant therapeutic potential, by gaining insights into the disease heterogeneity and its impact on clinical outcome. This project could eventually lead to the discovery of new potential biomarkers and effective therapeutic strategies for DLBCL patients

Les carcinomes rénaux (RCC) sont subdivisés en plusieurs sous-types, définis selon des critères histologiques, phénotypiques et génétiques. Le diagnostic différentiel de ces tumeurs est primordial avec des conséquences pronostiques et thérapeutiques. Génétique et diagnostic : Nous avons étudié les données cliniques, histologiques, immunohistochimiques et génétiques d'une série de RCC papillaires (PRCC) de type 1 et 2. Une caractérisation génomique exhaustive complétée par NGS nous a permis de classer les PRCC de type 2 dans plusieurs groupes d'évolution variable. Nos résultats fournissent des informations inédites sur la pathogenèse des PRCC qui donnent des pistes pour un traitement personnalisé. Métabolisme, grade tumoral et phénotype : Dans une série de RCC à cellules claires (ccRCC), nous avons analysé les caractéristiques de ces tumeurs et l'expression des protéines impliquées dans le métabolisme et les isoformes de HIF. Cette étude nous a permis de mettre en évidence quantitativement une corrélation entre l'expression de MCT1, GLUT1 et CAXII et le grade de Fuhrman, et qualitativement une localisation périphérique de HIF2alpha et la co-localisation des protéines HIF2alpha et HAF. Stratégies théranostiques : Dans l’optique de définir les traitements les plus appropriés pour les patients atteints de RCC, nous avons fait un parallèle entre la sensibilité aux thérapies ciblées des patients (in vivo) et de cellules dérivées de la tumeur initiale (in vitro). Nous avons démontré que la réponse chez les patients et dans les cellules était équivalente et donc que des tests in vitro sont une piste pour définir des traitements personnalisés des patients atteints de ccRCC
Renal carcinomas (RCC) are divided into several subtypes, defined by histological, genetic and phenotypic criteria. The differential diagnosis of these tumors is important with prognostic and therapeutic implications. Genetics and diagnosis: We studied the clinical, histological, immunohistochemical and genetic of papillary RCC (PRCC) type 1 and 2 cohort. An extensive genomic characterization completed by NGS has allowed us to classify type 2 PRCC in several groups of variable clinical evolution. Our results provide new information on the pathogenesis of PRCC that provide perspectives for personalized treatment. Metabolism, tumor grade and phenotype: In a series of clear cell RCC (ccRCC), we analyzed the characteristics of these tumors and the expression of proteins involved in the metabolism and isoforms of HIF. This study allowed us to demonstrate quantitative correlation between the expression of MCT1, GLUT1 and CA XII and Fuhrman grade, and qualitatively peripheral HIF2alpha localization and co-localization of proteins HIF2alpha and HAF. Theranostic strategies: In order to define the most appropriate treatment for patients with RCC, we made a parallel between sensitivity to targeted therapies of patients (in vivo), and cells derived from the original tumor (in vitro). We have demonstrated that the response in patients and in cells and was similar, thus in vitro assays are a way to define personalized treatment for ccRCC

Le carcinome rénal à cellules claires (ccRCC) est la tumeur du rein la plus fréquente. Il se caractérise par une inactivation fréquente du gène suppresseur de tumeur VHL retrouvée dans 70% des tumeurs conduisant à une transcription des gènes cibles du facteur de transcription HIF dont le VEGF. Il s’agit d’une tumeur agressive métastatique chez 50% des patients. Le sunitinib, un inhibiteur des récepteurs tyrosine kinase anti-angiogénique, est actuellement le plus utilisé en 1ère ligne malgré 30% des patients qui progressent rapidement. L’avènement d’un nouvel anti-angiogénique ciblant MET (cabozantinib) et d’immunomodulateurs (anticorps anti-PD-1, nivolumab) rend cruciale la découverte de facteurs prédictifs de réponse au traitement. Dans une 1ére partie, nous avons étudié une série rétrospective de 98 ccRCC consécutifs pour lesquels nous souhaitions étudiés le statut VHL complet et le corréler à l’expression de PD-L1. De plus, alors que le pronostic est différent entre ccRCC métastatiques synchrones (d’emblée) et métachrones (à distance), leur phénotype n’avait jamais été comparé. Pour cela, nous avons effectué une analyse histologique des principaux facteurs pronostiques, immunohistochimique (CAIX, VEGF, PAR3, PD-1 et PD-L1) et moléculaire (statut complet VHL : délétion, mutation et méthylation du promoteur) corrélée à la survie spécifique. Nous avons démontré que le statut VHL non-inactivé (niVHL) était associé à la présence de métastases synchrones, une composante sarcomatoïde, un infiltrat lymphocytaire dense, une surexpression de VEGF, une expression de PD-L1 et à un mauvais pronostic. Nous avons aussi comparé les phénotypes des ccRCC métastatiques métachrones et synchrones. Ces derniers étaient associés à une composante sarcomatoïde, une expression cytoplasmique de PAR-3, une surexpression de VEGFA, un statut niVHL et à un mauvais pronostic depuis le diagnostic des métastases. Dans une 2ème partie, nous avons étudié une série rétrospective de 90 ccRCC métastatiques consécutifs traités par sunitinib en première ligne afin d’identifier des facteurs prédictifs de réponse ou de résistance. Nous avons utilisé les mêmes techniques que précédemment avec en plus le statut MET (mutation en NGS et expression en IHC). Les patients ont été classés en résistants primaires, intermédiaires et longs répondeurs en fonction de la durée de leur réponse évaluée par des critères radiologiques (RECIST). Nous avons aussi caractérisé le profil génétique de 73 ccRCC de cette série par CGH array pour lesquels nous disposions de congélation. Les patients résistants primaires avaient plus souvent un mauvais pronostic (score de Heng), des métastases hépatiques, une infiltration de la graisse hilaire. Sur le plan cytogénétique, leurs tumeurs présentaient des altérations génétiques plus nombreuses tant au niveau des gains que des pertes. Parmi ces altérations récurrentes, étaient décrites les gains du 5p, 7p, 8q22.1-qter et la perte de la région 6q21-q25.3. Le modèle de Cox multivarié mettait en évidence 4 facteurs indépendants : le score de Heng, des métastases hépatiques, une infiltration de la graisse hilaire et le gain du 8q qui intégrés dans un nomogramme pronostique avaient un c-index de 0.74 et 0.77 pour la survie sans progression et la survie globale. En conclusion, notre étude a permis d’identifier un sous-type de ccRCC avec un statut niVHL de mauvais pronostic qu’il conviendrait d’étudier de manière plus approfondie sur le plan génomique. De plus, nous avons montré une différence de phénotype entre les ccRCC des patients métastatiques synchrones et métachrones alors que leur prise en charge est actuellement équivalente. Enfin nous avons mis en évidence un nomogramme pronostique dans les ccRCC métastatiques traités par sunitinib en 1ère line. Ce nomogramme s’il est confirmé par une étude prospective plus large pourrait avoir un impact clinique important dans la sélection des patients les plus à même de bénéficier des anti-angiogéniques
Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is the most common kidney cancer. It is characterized by frequent inactivation of the tumor suppressor gene VHL found in 70% of tumors leading to the transcription of HIF transcription factor target genes such as VEGF. This is an aggressive tumor with 50% of metastatic patients. Sunitinib, an inhibitor of receptor tyrosine kinase antiangiogenic, is currently the most used in 1st line despite 30% of patients who progress quickly. The advent of a new anti-angiogenic targeting MET (cabozantinib) and immunomodulators (anti-PD-1 antibody, nivolumab) makes crucial discovery of predictors of response to treatment. In the first part, we studied a retrospective study of 98 consecutive ccRCC. We assessed complete VHL status and correlated it with the expression of PD-L1. Moreover, while the prognosis is different between ccRCC synchronous metastatic and metachronous, their phenotype have never been compared. In this purpose, we performed an analysis of the main pathological prognostic factors, immunohistochemical markers (CAIX, VEGF, PAR3, PD-1 and PD-L1) and molecular (VHL status: deletion, mutation and promoter methylation) correlated with specific survival. We demonstrated that non-inactivated VHL tumors (niVHL) were associated with the presence of synchronous metastases, sarcomatoid component, a dense lymphocytic infiltrate, an overexpression of VEGF, an expression of PD-L1 and a poor prognosis. We also compared the phenotypes of metachronous and synchronous metastatic ccRCC. The first ones were associated with sarcomatoid component, cytoplasmic expression of PAR-3 overexpression VEGFA and niVHL status and a poor prognosis even from the diagnosis of metastases. In the second part, we studied a retrospective study of 90 consecutive metastatic ccRCC treated with first line sunitinib to identify predictors of response or resistance. We used the same techniques as above plus the MET status (mutation in Next-Generation sequencing and expression by IHC). Patients were classified as primary-refractory, intermediate and long-term responders depending on the duration of their response as assessed by radiological criteria (RECIST). We also characterized the genetic profile of 73 ccRCC of this series by CGH array for which we had frozen tumor. Primary refractory patients often had poor prognosis (Heng criteria), liver metastases, infiltration of the hilar fat. Cytogenetically, their tumors had many more genetic alterations, both gains as losses. These recurrent alterations were gains of 5p, 7p, 8q22.1-qter and loss of 6q21-q25.3 region. The multivariate Cox model highlighted four independent factors: the score of Heng, liver metastases, infiltration of the hilar fat and gain of 8q which integrated into a prognostic nomogram had a c-index of 0.74 for survival progression-free survival and 0.77 for overall survival. In conclusion, our study identified a subtype of ccRCC with a poor prognosis with niVHL status that should be explored at the genomic level. Furthermore, we showed a phenotype difference between ccRCC synchronous and metachronous metastatic patients whereas their care is currently the same. Finally we have identified a prognostic nomogram in metastatic ccRCC treated with sunitinib in the first line. This nomogram if confirmed by a larger prospective study could have a significant clinical impact in the selection of patients most likely to benefit from anti-angiogenic therapy