Dissertations / Theses on the topic 'Chimie clinique'

L'érythroblaste, qui dispose d'une quantité de fer normale, synthétise de l'hémoglobine en plusieurs étapes, dont la dernière est l'incorporation de Fe++ dans la protoporphyrine sous l'action de la ferrochélatase mitochondriale. Lorsque pour une raison ou une autre, l'érythroblaste manque d'ions Fe++, la ferrochélatase va incorporer du Zn++ à la place et synthétiser ainsi la ZnPP. Son augmentation signale donc une déficience de Fe++ au niveau des mitochondries des érythroblastes. Après avoir étudié la ZnPP dans un certain nombre de pathologies connues pour avoir des répercutions sur le métabolisme du fer et l'érythropoïèse, nous arrivons à la conclusion que la ZnPP n'est pas destinée à remplacer un paramètre du bilan hématologique martial, mais constitue une information supplémentaie précieuse dans l'exploration de tous les désordres du métabolisme du fer

Les radiohalogènes lourds sont de plus en plus étudiés dans le domaine de la médecine nucléaire, que ce soit en imagerie (radio-isotopes de l’iode) ou bien en thérapie vectorisée avec l’astate-211. Cependant, les méthodes actuelles visant à coupler ces radionucléides sur des vecteurs immunologiques présentent de faibles rendements et des sites de fixation aléatoires pouvant freiner leur transfert vers des applications cliniques. Dans le but de s’affranchir de ces limites, de nouvelles approches de radiomarquage basées sur la chimie bio-orthogonale ont été étudiées pour améliorer le procédé de couplage de ces radio-isotopes. La première partie de cette thèse présente l’étude comparative entre différents systèmes bio-orthogonaux afin d’identifier les plus adaptés au marquage d’anticorps aux halogènes lourds. Pour cela, un ensemble de précurseurs portant des fonctions clickables ont été conçus et radiomarqués à l’I-125 et à l’At-211.Les cinétiques de conjugaison ont été étudiées sur des peptides modèles munis de fonctions clickables complémentaires à celles présentent sur les précurseurs radiomarqués. Une seconde partie concerne le développement de nouveaux vecteurs immunologiques à site unique de radiomarquage par chimie bio-orthogonale. Un linker trifonctionnel muni d’une fonction de radiomarquage clickable a été développé. Il permit de coupler deux protéines, résultant en un nouveau vecteur possédant un site contrôlé de radiomarquage. Les résultats obtenus offrent de nouvelles perspectives dans le développement de vecteurs radiomarqués pour l’oncologie nucléaire
Heavy radiohalogens are increasingly studied in the field of nuclear medicine, whether for imaging (iodine radioisotopes) or for targeted radiotherapy with astatine-211. However, current methods for coupling these radionuclides to immunological vectors lead to low yields and random binding sites that can slow down transfer to clinical applications. In order to overcome these limitations, new radiolabeling approaches based on bioorthogonal chemistry have been studied to improve the coupling process of these radioisotopes. The first part of this thesis details the comparative study between different bioorthogonal systems in order to identify the most suitable for antibodies labeling with heavy halogens. In that aim, a set of precursors with clickable functions were designed and radiolabeled with I-125 and At-211.Conjugation kinetics were studied on model peptides bearing clickable functions complementary to those present on the radiolabeled precursors. The second part concerns the development of new immunological vectors with single radiolabeling site using bioorthogonal chemistry. A trifunctional linker with a clickable radiolabeling function has been developed allowing two proteins to be coupled, resulting in a new vector with a controlled radiolabeling site. The results obtained offer new perspectives in the development of radiolabeled vectors in nuclear oncology

Le but de cette these est d'etudier une connexion des analyseurs de biologie par l'intermediaire d'une station de travail intercalee entre l'informatique de gestion du laboratoire et les analyseurs. Elle doit pouvoir realiser les taches insuffisamment developpees ou encore inexistantes sur le systeme informatique central qui est essentiellement tourne vers la gestion, notamment les calculs complexes (construction de courbes polynomiales) et l'affichage de graphiques en haute definition. Cette station devra pouvoir continuer a travailler de facon independante en jouant le role de tampon intermediaire durant les arrets du systeme central pour sauvegarde. Elle devra egalement pouvoir fonctionner en mode degrade durant les pannes de ce systeme, en remplacant la majorite des fonctions de l'informatique centrale. La plate-forme retenue pour ce developpement est le micro-ordinateur de type pc equipe d'une carte de communication serie 4 voies. Le plan suivant a ete adopte. Le chapitre ii decrit le schema general de l'organisation d'un laboratoire de biologie. Le chapitre iii est consacre a l'evolution de la notion de station de travail au laboratoire de biologie dans la litterature, depuis le debut des annees 80. Le chapitre iv souligne les aspects techniques et materiels a prendre en compte. Le chapitre v decrit les fonctionnalites du logiciel de la station de travail. Le chapitre vi est consacre a un module de pilotage automatique du nouvel automate d'hemostase sta. Le chapitre vii est une evaluation de la station. Le chapitre viii evoque les evolutions probables de l'informatique au sein du systeme de sante dans les prochaines annees. Le chapitre x decrit l'integration d'une interface reseau

Depuis quelques années, la spectrométrie de masse est considérée comme la méthode de référence en chimie analytique. La « protéomique », concept qui a émergé dans les années 2000, consiste en l’identification et/ou la quantification d’un ensemble de peptides et protéines présentes dans un échantillon donné (cellules, tissus, ou des prélèvements biologiques), à un instant donné. Un champ plus spécifique de ce concept, la « protéomique clinique » concerne plus particulièrement l’étude du protéome pour la recherche d’une part, de marqueurs diagnostiques, pronostiques et de suivi thérapeutique des pathologies humaines et, d’autre part, d’acteurs physiopathologiques pouvant servir de cible thérapeutique. Actuellement, la technologie de choix utilisée pour l’analyse des protéines en biochimie clinique est le dosage immuno-enzymatique de type ELISA qui possède des inconvénients majeurs : pas ou peu multiplexable, une grande variabilité, pas de standardisation interne et l’incapacité à distinguer des protéoformes d'une même protéine. La protéomique ciblée de type Liquid Chromatography/Multiple Reaction Monitoring (LC-MRM) permet de surpasser ces inconvénients car elle est multiplexable (>200 protéines/expérimentations), robuste, permet l’utilisation de standard protéique/peptidique interne, et permet de distinguer une grande variété de modifications post traductionnelles.Ce projet de thèse consiste donc à évaluer et valider des techniques de spectrométrie de masse ciblées de type LC-MRM pour la quantification de protéines d’intérêt cliniques. Dans ce cadre, nous allons présenter trois développements de méthode de protéomique clinique : le phénotypage de l’Apolipoprotéine E, facteur de risque de la maladie d’Alzheimer ; la quantification sérique d’un anticorps monoclonal thérapeutique (Bevacizumab) avec immuno-enrichissement ; et la quantification absolue de l’hepcidine dans le cadre des pathologies liées au métabolisme du fer
In recent years, mass spectrometry has been considered in the analytical chemistry field as the reference method. "Proteomics", a concept that emerged in the 2000s, consists in the identification and/or quantification of peptides and proteins in different type of samples (cells, tissues, or biological samples), in various conditions. A more specific field of this concept, the "clinical proteomics" specifically concerns the study of proteome for the research on one hand, diagnostic markers, prognostic and therapeutic follow-up of human pathologies and, on the other hand, of pathophysiological actors that can serve as a therapeutic target.Currently, the technology of choice used for the analysis of proteins in clinical biochemistry is the ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay) which has major drawbacks: not a multiplex analysis, high variability, no standardization, and the inability to distinguish proteoforms of one protein. The targeted proteomics by Liquid Chromatography/Multiple Reaction Monitoring (LC-MRM) allows to surpass these disadvantages because is highly multiplexable (> 200 proteins/analysis), robust, compatible to the use of protein/peptide standards, and is able to distinguish a wide variety of post translational modifications.In this thesis project, evaluation and validation of the targeted mass spectrometry (LC-MRM) will be perform for the quantification of proteins with clinical interest. In this context, we will present three clinical proteomics developments: apolipoprotein E phenotyping, considered as the best risk factor for Alzheimer's disease; Monoclonal therapeutic antibody (Bevacizumab) quantification in patient serum; and absolute quantification of hepcidin-25 in the context of diseases related to iron metabolism

Les sidérophores sont des complexants naturels du fer(III), synthétisés et sécrétés par les microorganismes pour s'approvisionner en fer. Chez les bactéries et certaines levures, les sidérophores peuvent être activement transportés à travers la membrane cellulaire via des récepteurs et des protéines de transport à haute activité et spécificité. La synthèse d'un analogue du ferrichrome (sidérophore trihydroxamate) a été récemment été décrite au laboratoire1 et permis de mettre en évidence le transport actif de ce type de sidérophore chez C. albicans. Dans ce contexte, nous avons entrepris d'élaborer des électrodes ou surfaces d'or fonctionnalisées par un sidérophore, et mettant en jeu des monocouches auto-assemblées, dans le but de développer des dispositifs moléculaires pour des applications potentielles en milieu biologique. Un de ces objectifs est d'élaborer un capteur du fer (III) muni d'une détection simple et en temps réel de type électrochimique. D'un point de vue médical, la demande de la part des industries du diagnostic pour commercialiser des capteurs jetables du fer (III) est importante : la finalité étant de doter d'un dispositif mobile pour diagnostiquer un excès ou une carence en fer chez un patient. Actuellement, ce dosage se fait en laboratoire par des techniques colorimétriques non transportables et peu fiables. Par rapport aux méthodes optiques, les systèmes électrochimiques faisant appel aux monocouches auto-assemblées sur surface d'or2 présentent un certain nombre d'avantages tel que la facilité de mise en oeuvre, la rapidité, le faible coût des systèmes finis. Dans ce contexte, ce travail s'articule autour deux axes : la synthèse et l'étude physicochimique des complexes de fer(III)-sidérophore. Dans cette étude, les ligands sont associés à différentes unités électroactives afin de les fixés à la surface de transducteurs physiques. Notre travail de recherche s'est donc développé selon trois étapes :  Le développement d'une ingénierie moléculaire pour synthétiser de nouveaux sidérophores immobilisables ayant des exigences stériques particulières  L'analyse du comportement et/ou de la structure de ces complexes en solution, à partir des mesures de l'UV-Visible et la voltampérométrie cyclique  L'élaboration et caractérisation les matériaux d'électrode par des techniques électrochimiques et piézoélectriques. Au cours de ce travail, nous avons tout d'abord synthétisé deux séries de sidérophores sur lesquels plusieurs substituant ont été greffés. Dans un premier temps, les premières synthèses ont été réalisées par couplage peptidique de la desferrioxamine B à différents esters activés pour obtenir des analogues de la desferrioxamine B dont les propriétés optiques et électrochimiques sont différentes. Dans un deuxième temps, nous avons mis au point une méthode de synthèse qui a permis d'accéder à deux analogues du ferrichrome immobilisables fonctionnalisés par une sonde bithiophènique et une chaine alcanethiol. Ensuite, les propriétés optiques et électrochimiques des ligands obtenus ont été caractérisées et comparées en présence du Fe(III). Enfin, nous avons réalisé une étude préliminaire d'élaboration de monocouche auto-assemblée pour mettre au point les conditions de la post-fonctionnalisation.

Les glioblastomes sont des tumeurs primaires du cerveau les plus malignes. L’identification des cellules souches cancéreuses de glioblastome (CSGs) a transformé notre vision globale des glioblastomes en révélant une hiérarchie cellulaire au sein de ces tumeurs. Les CSGs sont douées de propriétés d’auto-renouvellement, de différenciation et peuvent entrer en quiescence. Elles sont considérées comme les cellules entretenant les tumeurs, responsables de leur dissémination et des rechutes après traitement. La découverte des CSGs a conduit à un changement de paradigme dans le développement des thérapies anticancéreuses, avec la nécessité de cibler dans le traitement non seulement les cellules de la masse tumorale, mais aussi les CSGs. Un criblage différentiel de la chimiothèque Prestwick réalisé au laboratoire a permis d’identifier le bisacodyl comme une molécule présentant une cytotoxicité spécifique sur les CSGs en quiescence.Cette thèse présente un travail sur la caractérisation des CSGs, la compréhension du mode d’action du bisacodyl, ainsi que l’évaluation de son potentiel thérapeutique sur un modèle 3D in intro et des modèles in vivo
Glioblastomas are the most malignant primary brain tumors. The identification of glioblastoma stemcells (GSCs) has transformed our comprehension of those tumors by revealing a hierarchical organization. GSCs can self-renew, differentiate and enter into a quiescent state. They are considered as cells which fuel and as the main culprits of tumor relapse. The discovery of GSCs triggered a change in paradigm for cancer therapy. Indeed to gain in efficacy, therapies need to target, not only the cells forming the bulk of the tumor, but also GSCs particularly resistant and endowed with a high tumorigenic potential. Chemical screening of the Prestwick chemical library in our laboratory, unveiled bisacodyl with a specific activity on quiescent GSCs.This thesis presents work on the characterization of GSCs, study of the mode of action of bisacodyl on GSCs, as well as a preclinical evaluation of bisacodyl on a 3D model in vitro and animal models in vivo

Les stimulants de type amphétaminique (STA) et la méthadone sont des drogues chirales dont les énantiomères possèdent des propriétés pharmacologiques différentes. Ainsi, la détermination des rapports énantiomériques de ces substances peut s’avérer utile dans l’interprétation d’examens toxicologiques dans un contexte clinique et médico-légal. Les STA ont été dosés dans les cheveux en utilisant un nouvel agent de dérivation chiral, le chlorure de (2S,4R)-4-heptafluorobutoyloxy-N-heptafluorobutyryl-prolyle. Les diastéréoisomères ont été séparés et quantifiés par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse en mode d’ionisation chimique négative. Les limites de détection ont nettement été améliorées par rapport à d’autres méthodes. Les rapports R/S des STA les plus courants ont été calculés dans les cheveux de consommateurs connus. Les expériences ont permis de montrer que le mécanisme d’incorporation des STA dans les cheveux n’était pas énantiosélectif et que les rapports R/S restaient stables le long d’une mèche. La quantification énantiosélective de la méthadone (MTD) et de son métabolite principal, l’EDDP dans la salive a été étudiée par électrophorèse capillaire (EC), en utilisant la cyclodextrine ? hautement sulfatée comme sélecteur chiral. Les résultats ont montré une prépondérance de la (R)-MTD et de la (S)-EDDP dans la salive. Finalement, les simulations par ordinateur ont montré que la modélisation moléculaire est un outil supplémentaire permettant de prévoir l’ordre de migration des énantiomères des STA, de la MTD ou de l’EDDP, séparés par des cyclodextrines en EC
The amphetamine-type stimulants (ATS) and methadone (MTD) are chiral drugs of abuse, whose enantiomers present different pharmacological properties. Thus, the determination of the R/S ratios of these analytes could be helpful for the interpretation of toxicological results in clinical and forensic cases. The enantiomers of ATS extracted from the hair matrix have been quantified by gas chromatography-mass spectrometry using a new chiral derivatization agent, (2S,4R)-N-heptafluorobutyryl-(4-heptafluorobutoyloxy)-prolyl chloride. The method showed excellent limits of detection compared to former studies. This study permitted us to determine the enantiomeric ratios of the ATS in hair. The results pointed out that the incorporation mechanism of ATS into hair matrix seems not to be enantioselective. Furthermore, the R/S ratios remained relatively stable along hair shafts. The enantioselective quantification of methadone and its primary metabolite EDDP in oral fluid was studied using capillary electrophoresis (CE). Separations were obtained using highly sulphated ?-cyclodextrins as chiral selectors. A predominance of (R)-MTD and (S)-EDDP were observed in oral fluid. Finally, computational simulations showed that molecular modelling is an additional tool for the prevision of the migration order of enantiomers such as ATS, MTD or EDDP separated by CE using cyclodextrins as chiral selectors

Les traitements antibiotiques sont un problème de santé publique qui s'est aggravé depuis que le développement des résistances est plus rapide que celui des nouveaux antimicrobiens, devenant l’une des préoccupations les plus pressantes pour la Santé Publique. La surexpression de l'efflux est l'un des principaux déclencheurs précoces de l’apparition de phénotypes de multirésistance. L’efflux chez les bactéries à Gram-négatif donne lieu à une résistance naturelle et acquise par modification de la structure ou de la synthèse des transporteurs RND (Resistance Nodulation cell Division) induisant un haut niveau d'efflux comme première ligne de défense permettant au pathogène d'employer simultanément d'autres stratégies pour survivre. Cette tendance indique le besoin de développer et déployer des technologies de diagnostic fournissant des tests de sensibilité aux antibiotiques significatifs, rapides et peu invasifs dont les résultats influenceront la décision thérapeutique. Une approche pertinente consiste à chercher de nouveaux composés très fluorescents répondant à l'expression de la résistance clinique par efflux. À partir d'une chimiothèque de produits naturels sélectionnés et grâce à la méthode d'accumulation spectrofluorimétrique, nous avons pu identifier des pharmacophores intéressants et synthétiser de nouveaux dérivés pour leur sensibilité à la pompe AcrAB-TolC très répandue chez les entérobactéries d’intérêt du genre ESKAPE. Nous avons démontré qu’ils ne présentaient pas de dépendance aux porines et qu’un résultat pouvait être obtenu en moins de 5 minutes, ce qui en fait un candidat intéressant en usage clinique récurrent
Antibiotic treatment is a public health problem that has intensified since the development of resistance is faster than that of new antimicrobials, becoming one of the most pressing concerns for public health and food safety. Efflux overexpression is one of the major early triggers for the development of multidrug-resistant (MDR) phenotypes. Efflux in Gram-negative bacteria gives rise to natural and acquired resistance by altering the structure or synthesis of RND (Resistance Nodulation cell Division) transporters inducing a high efflux level which thus becomes the first line of bacterial defense allowing the pathogen to simultaneously employ other strategies to survive. This trend highlights the need to develop technologies and deploy diagnosis devices that provide meaningful, rapid, and minimally invasive antibiotic susceptibility tests based on the results of which the therapeutic decision will be influenced. One relevant approach is to search for novel high fluorescent signaling compounds as probes that respond to the expression of clinical resistance by efflux. From a selected natural products library and thanks to the spectrofluorimetric accumulation method developed in our laboratory, we were able to identify interesting pharmacophores and to synthesize new derivatives for their susceptibility to the AcrAB-TolC pump which is very common in enterobacteria of interest of ESKAPE group. We also demonstrated that they were not porin dependent for their influx and that a result could be obtained in less than 5 minutes, making them an interesting candidate for recurrent clinical use. This tool could limit impact of specific mechanisms

Le cuivre est un métal endogène et redox actif présent dans plusieurs protéines et enzymes essentielles à la vie et joue un rôle important dans différents processus biologiques. Cependant, son activité redox rend également le Cu potentiellement toxique car il peut favoriser la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). Ce comportement à double tranchant intéresse les chercheurs depuis longtemps et son exploitation est cruciale pour développer des complexes de Cu aux propriétés thérapeutiques. Dans ce travail de thèse, différents ligands pour la coordination du Cu ont été conçus et explorés dans deux contextes différents : le cancer et la maladie d'Alzheimer (MA). La première partie de cette thèse est consacrée à approfondir les connaissances relatives aux effets cytotoxiques produits par les complexes de Cu (C1, C2). Des études in vitro réalisées sur des lignées cellulaires normales (IMR-90, HUVEC) et cancéreuses (A2780, MCF-7) ont indiqué que C1 et C2 internalisaient les cellules et favorisaient la formation de ROS. La deuxième partie de la thèse évalue les capacités de chélation du Cu de L1 et L2 en tant qu'agents thérapeutiques potentiels pour la MA. Les données ont montré que L1 peut arrêter efficacement la production de ROS catalysée par Cu(I)/Cu(II) en présence et en l'absence de peptide Aβ16 et de zinc. Les données suggèrent que le rapport L1 : Cu joue un rôle important dans l'efficacité de L1 pour arrêter la production de ROS. L1 a été modifié avec succès sans altérer ses propriétés de chélation du Cu pour fournir une perméabilité à la barrière hémato-encéphalique
Copper is a versatile redox active endogenous metal that is present in many proteins and enzymes critical for life and plays important roles in different biological processes. However, its redox activity also renders Cu potentially toxic because it can promote the formation of reactive oxygen species (ROS). This double-edged sword behavior has interested researchers for long time and its harnessing is crucial to develop Cu complexes with unique biological, catalytic, diagnostic and therapeutic properties. In this Ph.D. thesis different ligands for Cu coordination have been designed and explored in two different contexts: cancer and Alzheimer disease (AD). The first part of this thesis is devoted to providing more insights into the cytotoxic effects produced by the Cu(II) complexes (C1, C2) of two ligands (L1, L2). Although the complexes showed weak interactions with DNA, in vitro studies performed in normal (IMR-90, HUVEC) and cancer cell lines (A2780, MCF-7) indicated that C1 and C2 internalize the cells and promote the production of ROS. While cytotoxic effects were not detected in MCF-7 cells, they were higher in A2780 than in normal cells. L1 and L2 were further modified to improve cytotoxicity. The second part of the thesis evaluates the Cu chelating abilities of L1 and L2 as potential therapeutic agents for AD. Data showed that L1 can arrest efficiently the generation of ROS catalyzed by Cu in presence and absence of Aβ peptide and zinc. Evidence suggests that the ratio L1:Cu plays an important role in the effectiveness of L1 to stop ROS production. L1 was successfully modified without altering its Cu chelating properties to provide blood-brain-barrier permeability

La spectrométrie de masse, en particulier le couplage HPLC/MRM3, est un outil bien adapté au diagnostic in vitro, particulièrement en microbiologie clinique. L'utilisation en routine de cette technologie est cependant tributaire de sa sensibilité et de sa spécificité. Ce travail de thèse a pour objectif d'étudier la possibilité d'éjecter et de détecter simultanément et de façon sélective des ions de ratio masse/charge donnés, ceux-ci étant confinés dans un piège ionique quadrupolaire. Cette approche permet de supprimer les étapes de balayage en masse et d'intégration mathématique du signal en mode MRM3 ce qui permet de gagner à la fois en sensibilité et en spécificité (en diminuant le temps de cycle et en diminuant le rapport signal sur bruit). Cet objectif a été poursuivi premièrement par une étude théorique approfondie des équations du mouvement des ions dans un piège radiofréquence ; deuxièmement par une étude numérique de la stabilité de ces équations et enfin troisièmement par une validation expérimentale de ces résultats théoriques. La présentation de ces trois approches fait l'objet du présent mémoire

Le vieillissement de la population actuelle engendre une augmentation du nombre de personnes souffrant de maladies neurodégénératives se heurtant, par la même occasion, à l'absence de traitements curatifs. Par conséquent, le développement de nouveaux outils diagnostiques et thérapeutiques, en vue d'une amélioration de la prise en charge de ces patients, est devenu un enjeu majeur de la recherche.Nombre de ces pathologies dont la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, ou encore la maladie de Charcot suivent le même processus pathophysiologique, appelé neuroinflammation. Ce mécanisme de l'immunité cérébrale, faisant surface dès les premiers instants de la maladie, a dernièrement été placé au cœur des efforts de la communauté scientifique. À cette occasion, l'Indoleamine 2,3-dioxygénase (IDO) et la Tryptophane 2,3-dioxygénase (TDO), enzymes participant au catabolisme du tryptophane, ont été reconnues comme étant surexprimées dans ce contexte de neuroinflammation et semblent y jouer un rôle clé.La tomographie par émission de positons (TEP) est une technique d'imagerie de précision donnant accès à l'étude fonctionnelle de nos organes comme le cerveau. Cette technique de choix non invasive trouve ainsi son utilité chez l'Homme dans le diagnostic, le suivi, et la quantification de ces maladies du système nerveux central (SNC) grâce à l'administration de radiotraceurs définis, ciblant cette zone.Afin de concevoir de puissants radioligands fluorés, spécifiques des enzymes IDO et TDO, nous avons tout d'abord amorcé ce projet de recherche par la transposition de ligands d'IDO, issus de la littérature, en radioligands marqués au 18F nouveaux. Nous avons par la suite développé des séries chimiques originales de types [6-5] et [6-5-5] permettant l'obtention de composés mixtes ou sélectifs de TDO. Pour terminer, l'exploration de l'espace chimique en série hétérocyclique nous a conduit à la conception inédites de ligands fluorés sélectifs de TDO à fort potentiel de valorisation
The ageing of the global population has led to an increase in the number of people suffering from neurodegenerative diseases, with the concomitant lack of curative treatments. Consequently, the development of new diagnostic and therapeutic tools to improve care for these patients has become a major research challenge.Many of these diseases, including Alzheimer's, Parkinson's and Lou Gehrig's disease, follow the same pathophysiological process known as neuroinflammation. This mechanism of cerebral immunity, which emerges at the earliest stages of the disease, has recently become the focus of scientific interest. Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) and Tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO) enzymes, involved in the catabolism of tryptophan, have been identified as being over-expressed in the context of neuroinflammation and appear to play a key role in it.Positron emission tomography (PET) is a precision imaging-technique giving access to the functional study of organs such as the brain. This non-invasive technique can thus be used for the diagnosis, monitoring and quantification of CNS diseases by the administration of specific radiotracers targeting this area.In order to design powerful fluorinated radioligands specific to the IDO and TDO enzymes, we began this research project by transposing IDO ligands form the literature into new 18F-labelled radioligands. We then developed original chemical series with a [6-5] or [6-5-5] scaffold to obtain mixed or selective TDO ligands. Finally, the exploration of the chemical space in the heterocyclic domain led us to the novel design of fluorinated TDO-selective ligands with a high potential for development

La pharmacomodulation des molécules biologiquement actives par l’introduction d’une entité organométallique telle que le ferrocène constitue une alternative très intéressante pour pallier aux problèmes de recrudescence des résistances aux antipaludiques. Ce travail de thèse est centré sur la conception, la synthèse et l’activité antiplasmodiale de nouveaux composés ferrocéniques. Quatre familles de molécules ont été modifiées structuralement par l’introduction d’un motif ferrocénique. Ainsi, les aminohydroxynaphtoquinones (analogues de l’atovaquone), les hydrazones quinoléiques et acridiniques, les 4-aminoquinoléines (analogues de la chloroquine) et les benzodiazépines (dérivés du flurazepam) ferrocéniques ont été synthétisées. Les études biologiques d’inhibition de la croissance de P. falciparum sur des clones de laboratoire et des isolats cliniques gabonais ont abouti à des résultats très prometteurs, notamment pour la famille des 4-aminoquinoléines ferrocéniques. L’activité cytotoxique et l’indice de sélectivité de ces composés ont également été étudiés et ainsi permis de dégager des candidats médicaments pour un prochain développement
Pharmacomodulation of biologically active drugs by the introduction of an organometallic entity such as ferrocene constitutes a very interesting alternative to compensate the problematic increase of antimalarial drug resistances. This PhD work is focused on the design, the synthesis and the study of antiplasmodial activity of new ferrocenyl compounds. For this purpose, four families of drugs containing a ferrocenyl entity were synthesized and studied for the first time. Thus, several aminohydroxynaphthoquinones (Atovaquone analog), quinolinyl- and acridinylhydrazones, 4-aminoquinolines (Chloroquine analog) and benzodiazepines (Flurazepam analog) were designed and obtained in good conditions. The ferrocenyl derivatives were evaluated for their antimalarial activity in vitro upon Plasmodium falciparum strains and gabonese clinical isolates. Some of these synthesized compounds have displayed very promising results, in particular for the ferrocenyl 4-aminoquinolines derivatives. The cytotoxic activity and the selectivity index of these compounds have indicated some of them as promising candidates for further development

Les KLK6 et KLK8 sont des protéases à sérine (PAS) essentielles pour l'homéostasie du système nerveux central dont l'activité est dérégulée dans la sclérose en plaques (SEP). Le développement d'inhibiteurs des KLK6 et KLK8 constitue une piste thérapeutique prometteuse et l'objectif de ces travaux de thèse. L'exploration de chimiothèques regroupant 115 molécules au total m'a permis d'identifier de nouveaux squelettes chimiques et des composés hits pour l'inhibition de ces deux protéases. Ces inhibiteurs ont fait l'objet d'études mécanistiques approfondies et d'études de relation structure-activité par modélisation moléculaire pour préciser les bases structurales de l'inhibition. L'évaluation du profil de sélectivité des meilleurs inhibiteurs a été réalisée sur un large panel de PAS concurrentes dans le SNC. Les meilleurs inhibiteurs ont été évalués sur des modèles cellulaires pour envisager la poursuite de leur étude sur des modèles animaux de la SEP. Ces travaux de thèses ont permis, en outre, d'identifier pour la première fois des inhibiteurs synthétiques efficaces de faible poids moléculaire de la KLK6, qui favorisent la différenciation des oligodendrocytes et qui ouvrent la voie à de nouvelles stratégies de médecine régénérative. Ces inhibiteurs ciblent également le réseau protéolytique proximal de la KLK6 dans la SEP (KLK1, plasmine) et présentent un profil pharmacologique compatible avec la poursuite d'études in vivo. Aussi, ces travaux ont permis d'identifier les premiers inhibiteurs synthétiques de la KLK8, qui constituent une base intéressante et originale par leur mécanisme d'action pour leur optimisation et leurs évaluations sur des modèles biologiques
KLK6 and KLK8 are serine proteases (SP) essential for central nervous system homeostasis and whose activities are deregulated in multiple sclerosis (MS). The development of inhibitors of KLK6 and KLK8 constitutes a promising therapeutic avenue and the objective of this thesis work. The exploration of chemical libraries grouping together 115 molecules in total allowed me to identify new chemical skeletons and hit compounds for the inhibition of these two proteases. These inhibitors have been the subject of in-depth mechanistic studies and structure-activity relationship studies by molecular modeling to clarify the structural bases of the inhibition. The evaluation of the selectivity profile of the best inhibitors was carried out on a large panel of competing SP in the CNS. The best inhibitors have been evaluated in cell models to consider further study in animal models of MS. These also made it possible to identify for the first time effective synthetic inhibitors of low molecular weight of KLK6, which promote the differentiation of oligodendrocytes and which open the way to new strategies of regenerative medicine. These inhibitors also target the proximal KLK6 proteolytic network in MS (KLK1, plasmin) and exhibit a pharmacological profile compatible with further studies in vivo. Also, this work made it possible to identify the first synthetic inhibitors of KLK8, which constitute an interesting and original basis by their mechanism of action for their optimization and their evaluations on biological models

Le but de ce travail est de valider et d'adapter le sérodiagnostic ELISA type IgG et le test respiratoire à l'urée marquée 13C (13C-TRU) dans le diagnostic non invasif et le suivi de l'infection à Helicobacter pylori (H pylori) chez l'enfant. Nous avons comparé les résultats d'un test sérologique (Cobas Core Roche, IgG, 2ème Génération), avec ceux de l'analyse bactériologique et anatomopathologique des biopsies gastriques per-endoscopiques (méthodes de référence). Le test s'est avéré utile, mais sa négativité ne permet pas d'éliminer le diagnostic, en particulier chez les enfants de moins de 10 ans. En revanche, il s'est avéré peu sensible dans le suivi de l'infection à court terme. L'endoscopie avec biopsies gastriques pour culture et examen anatomopathologique reste donc la méthode de référence pour la détermination de l'infection aiguë à H pylori chez les enfants. Une recherche d'H pylori a été effectuée par culture et comptage de germes de biopsies antrales per-endoscopiques et par 13C-TRU. Le 13C-TRU s'est avéré sensible et spécifique. Le résultat du 13C-TRU est corrélé au comptage des germes, suggérant son utilisation dans le suivi de l'infection. L'analyse basée sur deux prélèvements, T0 et T40, est aussi sensible et spécifique et T40 est le temps le plus discriminant, représentatif de la valeur moyenne. La simplification du test par recours à un prélèvement unique à T40 est possible pour déterminer le statut de l'infection à H pylori chez l'enfant
The purpose of our study was to access the validity of the serodiagnosis ELISA type IgG and the urea breath test 13C(13C-UBT), in non invasive diagnosis and follow up of Helicobacter pylori infection (H pylori) in children. The results of a serological test (Cobas Core Roche, IgG, 2nd Generation) were compared with those of endoscopical gastric biopsies analysed by bacteriological culture and histology (reference method). This test seems to be sensitive and benefic, but a negative result does not exclude the diagnosis, especially in children under 10 years. On the other hand, this test exhibited a very poor sensitivity in the follow up of infection. Thus, endoscopical gastric biopsies for culture and histology remains the reference methode for the determination of acute H pylori infection in children. H pylori was searched for in children by bacteriological counts and culture on antral biopsies and by 13C-UBT. 13C-UBT is sensitive and specific in children ; it is correlated with biopsy bacteriological counts, suggesting the use of this test in the follow up of infection. The use of a two samples collected at T0 and T40 is also sensitive and specific and T40 seems to be the best discriminating time. The use of a single sample collected at T40 appears sufficient to define the H pylori status in children

Les avancées de la biologie moléculaire se sont également réalisées avec l’évolution des techniques d’imagerie dans les domaines de la génomique. La transcriptomique et plus récemment de la protéomique grâce ù l'essor d'un outil essentiel, la spectrométrie de masse. Cette technique a trouvé sa place pour générer des profils protéiques caractéristiques de l'état physiologique de la cellule, de fluides complexes tels que le sang ou les urines. Elle apparaît aujourd'hui comme un outil indissociable de la recherche en biologie et en médecine. Les nouveaux développements tendent à conduire la spectrométrie de masse vers l’imagerie moléculaire pour l'identification de pathologies, pour la distribution de médicament au sein d’un animal. Ou pour une utilisation en diagnostique et en pronostique. Cette technologie récente, demande qu'à être développée, améliorée, standardisée. C’est dans ce cadre que ma thèse intitulée « Imagerie MALDI nouveaux développements et applications cliniques » a été orientée. Les différents résultats ont permis de développer I’imagerie spécifique moléculaire MALDI, I’imagerie moléculaire MALDI de tissus fixés et paraffinés avec des applications à la fois dans le cadre de la maladie de Parkinson et le cancer de l’ovaire. L’évolution en filagramme de cette technologie d'imagerie moléculaire semble devoir se réaliser de paire avec les techniques d’imagerie non invasive pour devenir une nouvelle technologie en clinique
The recent innovations in molecular biology were realized with the evolution of the imaging techniques in the field of Genomics, Transcriptomics, and recently in Proteomics with an essential tool, the mass spectrometry. This imaging technique create characteristic protein profiles of the cellular states, and appears today as an undissociable tool for research in biology and medicine. The last developments look to emerge the mass spectrometry to a molecular imaging to identify pathologies, to observe the drugs distributions in tissues, or the diseases diagnosis or prognosis. This unique and recent technology should be developed, improved, and standardized. It's in this point of view the my PhD training named MALDI imaging new developments and clinical applications was defined. The different results obtained during my PhD were permits to create a concept of Specific Imaging Mass Spectrometry, to develop Molecular MALDI imaging of frozen and FFPE tissues with many applications in the research of specific biomarkers in Parkinson disease and ovarian cancer. The evolution of this unique molecular imaging technique should be in the next years a complementary method of others in vivo imaging technique

Introduction Le cancer bronchique est un problème de santé publique en étant la première cause de décès par cancer dans le monde. Il reste de mauvais pronostic avec une résistance au Cisplatine qui est inéluctable dans l'histoire naturelle de la maladie. Nous nous sommes intéressés à l'association du CDDP aux inhibiteurs de la Poly(ADP-ribose) polymérase. Les inhibiteurs pharmacologiques de PARP sont source d'optimisme en oncologie clinique en monothérapie pour des tumeurs déficientes pour une voie de réparation de l'ADN et en association aux cytotoxiques classiques.Matériel et méthodes Nous avons généré 9 clones résistants au CDDP après culture de la lignée A549 dans des faibles doses de CDDP. Deux inhibiteurs pharmacologiques de PARP, CEP8983 (CEP) et PJ34 (PJ), ainsi que des siRNA spécifiques de PARP1 sont utilisés pour l'inhibition de PARP. L'apoptose est mesurée en cytométrie de flux par l'intermédiaire du potentiel membranaire de la mitochondrie DiOC6(3) et la perméabilisation de la membrane plasmique est évaluée par l'iodide de propidium. Le test de clonogénicité permet d'évaluer la capacité des cellules à échapper à la mort et à former une colonie. L'activité métabolique des cellules est mesurée par la mesure de clivage du sel de tetrazolium WST-1. L'immunofluorescence sur cellules fixées a permis d'étudier les dommages de l'ADN (γH2AX), la voie intrinsèque de l'apoptose (l'activation de la caspase 3 et la libération du cytochrome c) et la recombinaison homologue (BRCA1, RAD51). En Western Blot nous avons mesuré l'expression et l'activité de PARP (PAR) ainsi que l'expression d'acteurs de la réparation par excision de base (BER) (XRCC1 and polymérase β). Nous avons développé une méthode de détection de PAR en immunohistochimie sur des tissus inclus en paraffine. Résultats Nous avons trouvé un effet synergique pour l'association du CDDP aux inhibiteurs de PARP in vitro. De façon inattendue nous avons observé que les clones résistants au CDDP développent une addiction à PARP et sont spécifiquement tués par l'inhibition de PARP contrairement à la lignée parentale. Ces clones exhibent une hyperexpression et une hyperactivité de PARP. La réponse aux inhibiteurs de PARP corrèle plus précisément avec l'activation plutôt qu'avec l'expression de PARP, pointant que PAR est un biomarqueur plus précis que PARP. Nous avons observé que l'hyperactivation de PARP accompagne une résistance induite au CDDP et prédispose à une sensibilité aux inhibiteurs de PARP dans d'autres lignées de cancer bronchique (H460 et H1650), de mésothéliome (P31), de cancer de l'ovaire (TOV112D) et de col (HeLa). Dans des expériences in vivo nous avons noté que dans les xénogreffes obtenues à partir de clones résistants au CDDP, l'expression de PAR est stablement retrouvée en immunohistochimie. Ces tumeurs répondaient à l'inhibition de PARP par le PJ en diminuant l'expression de PAR. Les clones résistants au CDDP sensibilisés aux I PARP ont une recombinaison homologue conservée, cependant ont un déficit dans les étapes terminales du BER.Conclusion Nous avons identifié un effet synergique pour l'association des inhibiteurs de PARP au CDDP de des lignées de cancer bronchique. Nous avons observé une dépendance à PARP dans des lignées de cancer bronchique résistantes au CDDP et déficientes pour l'élongation du BER. Nous postulant que PAR est un biomarqueur spécifique de la réponse aux inhibiteurs de PARP.

Introduction Le cancer bronchique est un problème de santé publique en étant la première cause de décès par cancer dans le monde. Il reste de mauvais pronostic avec une résistance au Cisplatine qui est inéluctable dans l’histoire naturelle de la maladie. Nous nous sommes intéressés à l’association du CDDP aux inhibiteurs de la Poly(ADP-ribose) polymérase. Les inhibiteurs pharmacologiques de PARP sont source d’optimisme en oncologie clinique en monothérapie pour des tumeurs déficientes pour une voie de réparation de l’ADN et en association aux cytotoxiques classiques.Matériel et méthodes Nous avons généré 9 clones résistants au CDDP après culture de la lignée A549 dans des faibles doses de CDDP. Deux inhibiteurs pharmacologiques de PARP, CEP8983 (CEP) et PJ34 (PJ), ainsi que des siRNA spécifiques de PARP1 sont utilisés pour l’inhibition de PARP. L’apoptose est mesurée en cytométrie de flux par l’intermédiaire du potentiel membranaire de la mitochondrie DiOC6(3) et la perméabilisation de la membrane plasmique est évaluée par l’iodide de propidium. Le test de clonogénicité permet d’évaluer la capacité des cellules à échapper à la mort et à former une colonie. L’activité métabolique des cellules est mesurée par la mesure de clivage du sel de tetrazolium WST-1. L’immunofluorescence sur cellules fixées a permis d’étudier les dommages de l’ADN (γH2AX), la voie intrinsèque de l’apoptose (l’activation de la caspase 3 et la libération du cytochrome c) et la recombinaison homologue (BRCA1, RAD51). En Western Blot nous avons mesuré l’expression et l’activité de PARP (PAR) ainsi que l’expression d’acteurs de la réparation par excision de base (BER) (XRCC1 and polymérase β). Nous avons développé une méthode de détection de PAR en immunohistochimie sur des tissus inclus en paraffine. Résultats Nous avons trouvé un effet synergique pour l’association du CDDP aux inhibiteurs de PARP in vitro. De façon inattendue nous avons observé que les clones résistants au CDDP développent une addiction à PARP et sont spécifiquement tués par l’inhibition de PARP contrairement à la lignée parentale. Ces clones exhibent une hyperexpression et une hyperactivité de PARP. La réponse aux inhibiteurs de PARP corrèle plus précisément avec l’activation plutôt qu’avec l’expression de PARP, pointant que PAR est un biomarqueur plus précis que PARP. Nous avons observé que l’hyperactivation de PARP accompagne une résistance induite au CDDP et prédispose à une sensibilité aux inhibiteurs de PARP dans d’autres lignées de cancer bronchique (H460 et H1650), de mésothéliome (P31), de cancer de l’ovaire (TOV112D) et de col (HeLa). Dans des expériences in vivo nous avons noté que dans les xénogreffes obtenues à partir de clones résistants au CDDP, l’expression de PAR est stablement retrouvée en immunohistochimie. Ces tumeurs répondaient à l’inhibition de PARP par le PJ en diminuant l’expression de PAR. Les clones résistants au CDDP sensibilisés aux I PARP ont une recombinaison homologue conservée, cependant ont un déficit dans les étapes terminales du BER.Conclusion Nous avons identifié un effet synergique pour l’association des inhibiteurs de PARP au CDDP de des lignées de cancer bronchique. Nous avons observé une dépendance à PARP dans des lignées de cancer bronchique résistantes au CDDP et déficientes pour l’élongation du BER. Nous postulant que PAR est un biomarqueur spécifique de la réponse aux inhibiteurs de PARP
Introduction Driven by the facts that non small cell lung cancer (NSCLC) is the leading cause of cancer-related morbidity and mortality worldwide and that NSCLC patients often develop resistance against Cisplatin (CDDP)-based therapies, we addressed the question of the combination therapy of CDDP with poly(ADP-ribose) polymerases (PARP) inhibitors. Inhibitors of PARP have raised great expectations for the treatment of a variety of cancers, either as monotherapeutic agent against DNA repair-deficient tumours or combined to DNA-damaging compounds.Material and methods We generated nine CDDP-resistant clones by prolonged exposure to low dose CDDP of the A549 NSCLC parental cell line. Two distinct PARP inhibitors, CEP8983 (CEP) and PJ34 (PJ) as well as PARP1 knockdown with small interfering RNAs (siRNAs) were used for PARP inhibition. Apoptosis was measured by the simultaneous assessment for the loss of the mitochondrial transmembrane potential (m) and the breakdown of the plasma membrane using the m-sensitive fluorochrome DiOC6(3) and the vital dye propidium iodide, respectively. Moreover clonogenic survival was assessed. In vitro assessments of the enzymatic activity of cells were based on the reduction of the colorless tetrazolium salt. Immunofluorescence microscopy determinations were performed with antibodies specific for DNA damage (γH2AX), intrinsic apoptosis (cleaved Caspase-3 and cytochrome c), and homologous recombination (RAD51 and BRCA1). Immunoblotting was assed for PARP1 expression and activity (PAR) and base excision repair (BER) effectors (XRCC1 and polymerase β). We developed an immunohistochemical staining method that specifically detects PAR on paraffin-embedded cell pellets and tissue sections.Results We found that PARP inhibitors and PARP1 siRNAs synergized with CDDP in the killing of NSCLC cells in vitro. Unexpectedly, CDDP-resistant NSCLC cell clones developed addiction to PARP hyperactivation, thereby becoming susceptible to apoptosis induction by PARP inhibition. We showed that these cisplatin-resistant clones, exhibited high PARP protein levels and increased PARP activity, leading to an increased poly-ADP ribosylation of cellular proteins, as compared to their parental, cisplatin-sensitive counterparts. These cisplatin-resistant cells become susceptible to cell death as induced by PARP inhibition, correlating with the hyperactivity of PARP (elevated PAR levels) more accuratly than with the overexpression of PARP. Suggesting that PAR levels may constitute a more accurate biomarker than PARP to predict the sensitivity of cells to PARP inhibition. We expanded the observation that cisplatin resistance causes PARP upregulation and hyperactivation and subsequent sensitization to PARP inhibition to additional five human cancer cell lines including two NSCLC (H1650 and H460), one mesothelioma (P31), one ovarian (TOV112D) and one cervical cancer (HeLa) cell line. To get further insight into this issue, we generated in vivo experiments. Tumors derived from CDDP-resistant cells were characterized by elevated levels of PAR suggesting that PAR levels are preserved during tumor formation. Those PAR-overexpressing tumors responded to the administration of PJ in vivo with a consistent reduction in PAR immunoreactivity. CDDP resistant clones that are specifically killed by PARP inhibitors assessed efficient homologous recombination repair however deficient BER elongation.Conclusion We showed a beneficial effect for the association therapy of PARP inhibitors with CDDP in several NSCLC cell lines. We have identified an addiction to PARP in CDDP resistant cell lines with deficient BER elongation. We postulate that PAR is a specific predictive biomarker for the response to PARP inhibitors

Les kinases Pim (proviral integration site for moloney murine leukemia virus) sont impliquées dans la survie, la prolifération et la différenciation cellulaire ainsi que dans l’apoptose et la chimiorésistance. Elles agissent comme des facteurs de survie oncogéniques. De par leurs particularités structurales et leur implication dans l’oncogénèse, les kinases Pim représentent des cibles de choix pour le développement de nouveaux traitements anti-cancéreux. Des travaux préliminaires ont permis d'identifier un nouveau chef de file 1 de type acide quinoxalin-2-carboxylique, capable d'inhiber in vitro l'activité enzymatique de Pim-1 (CI50 = 74 nM). Les études in silico suggèrent que ce composé agit comme un inhibiteur non mimétique de l’ATP. L'objectif de ce projet était de concevoir des analogues du composé 1 inhibiteurs de Pim-1. Ces composés ont été testés sur un panel de kinases de mammifères incluant Pim-1 ainsi que sur 3 lignées cellulaires de leucémie
Pim (proviral integration site for Moloney murine leukemia virus) kinases play a crucial role in cell survival, proliferation and cell differentiation as well as in apoptosis and chemoresistance. They act as oncogenic survival factors. Due to their structural features and their role in oncogenesis, Pim kinases are relevant targets for new anti-cancer therapies.Preliminary studies permitted to identify quinoxaline-2-carboxylic acid 1 as a new lead compound. This compound was able to inhibit Pim-1 in vitro activity (IC50 = 74 nM). In silico studies have shown that this compound could act as a non-mimetic ATP inhibitor. Our objective was to design and synthesize analogues of compound 1 with an optimised activity on Pim-1. These compounds were tested on a panel of mammalian kinases and on 3 leukemic cell lines

Ce travail présente le développement et la validation d'une méthode d'analyse originale du GHB et de ses précurseurs (GABA, 1,4 BD et GBL) dans différentes matrices biologiques, par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse. Une étude de stabilité des échantillons sanguins, montre les variations de concentrations in vivo et in vitro du GHB endogène. Ensuite, un protocole clinique recherche l'incorporation du GHB dans la matrice capillaire après administration thérapeutique de γOH®, pour évaluer la capacité de cette matrice biologique à détecter une consommation exogène de GHB en particulier lors d'une soumission chimique. Enfin, un protocole expérimental, effectué à la fois sur des prélèvements humains et animaux, permet de quantifier le GHB et ses précurseurs et présente les différentes cinétiques de synthèse post-mortem, afin d'établir une corrélation entre les concentrations mesurées et le délai post-mortem (DPM). Ce travail montre d'abord que seul le maintien des échantillons biologiques à -20°C permet de garantir la validité des résultats biologiques. Malgré une administration de doses importantes de γOH®, aucune variation des concentrations capillaires de GHB n'a pu être observée sur les différentes analyses segmentaires de cheveu. Enfin, une synthèse post-mortem du GHB permet de corréler les concentrations avec le DPM mais elle ne peut être encore considérée comme un marqueur biologique fiable en médecine légale
This work presents development and validation of an original chromatography method of the GHB and its precursors (GABA, 1. 4 BD and GBL) in various biological matrices, by gas chromatography coupled with mass spectrometry detector. A study of stability of the blood samples shows variations of in vivo and in vitro concentrations of endogenous GHB. Then, a clinical protocol seeks the incorporation of the GHB in hair matrix after therapeutic administration of γOH®, to estimate the capacity of this biological matrix to detect an exogenous administration of GHB in particular during a chemical submission (such as drug sexual assault). Finally, an experimental protocol, made at the same time on human and animal samples, allows quantifying the GHB and its precursors and presents the various kinetics of post-mortem increase, to establish a correlation between concentrations and the post-mortem interval (PMI). This work shows at first that only conservation of biological samples in -20°C allows guaranteeing the validity of the biological results. In spite of an administration of important doses of γOH®, no variation of concentrations of GHB was able to be observed on the different segmental analyses of hair. Finally, a synthesis post-mortem of the GHB allows correlating the concentrations to the PMI but she cannot be still considered as a reliable biochemical marker in forensic science

Notre siècle est marqué par une incidence annuelle importante et grandissante des pathologies (surtout dégénératives) à l’origine de lomboradiculalgies invalidantes, ainsi que de leur traitement chirurgical qui, malgré une vraie explosion de méthodes et implants dédiés, ne parvient pas toujours à améliorer les symptômes et permettre au patient de reprendre une vie personnelle et professionnelle normale. L’objectif de ce travail de thèse, en partenariat entre le Laboratoire de Biomécanique, l’Agence Nationale pour la Recherche et la Technologie(ANRT), la société Eurosurgical/SpineNetwork et six centres cliniques partenaires, a été l’analyse des corrélations entre les paramètres biomécaniques du rachis, le résultat clinique et fonctionnel d’un traitement chirurgical, l’état général du patient et sa qualité de vie, afin de mieux comprendre les causes biomécaniques de la réussite ou de l’échec des traitements chirurgicaux sur le rachis lombaire et d’identifier les possibles facteurs clé. Après une analyse bibliographique approfondie pour évaluer l’existant, nous avons mis en place une collecte multicentrique de données (principalement rétrospective) et une méthodologie d’analyse quantitative, appuyée sur un logiciel permettant le calcul de paramètres biomécaniques à partir d’examens radiologiques (que nous avons tout d’abord validé). Ceci a permis, pour les 319 dossiers sélectionnés, une analyse de données in extenso à la fois clinique et biomécanique, qui met en parallèle le résultat clinique et la configuration du patient au cours de son suivi, soulignant les facteurs qui influencent le résultat et les paramètres biomécaniques permettant de les caractériser. Ainsi, un certain nombre de paramètres vertébraux a pu être relié à la détection précoce des complications (dégradation des étages adjacents, subsidence, perte de correction) et les résultats cliniques favorables ont été associés à certaines valeurs des paramètres rachidiens et pelviens, décrivant une géométrie rachidienne normale et équilibrée. De plus, l’analyse biomécanique quantitative à partir de radiographies de rachis permet de s’assurer de la correction obtenue et de sa stabilité dans le temps, de la configuration normale, associée à un équilibre économique du patient, ainsi que de la normalité de la cinématique des étages traités ou adjacents. Ces éléments peuvent compléter l’examen clinique et enrichir les indices dont le clinicien dispose, concernant le pronostique d’un traitement choisi, qu’il soit bon ou marqué par un risque de récidive ou de complication, modifiant et appuyant ainsi la prise en charge du patient
Abstract : Our century is marked by an important and increasing incidence of degenerative spine diseases (causing invalidating low back pain) and of their surgical treatments that, in spite of a true explosion of dedicated methods and implants, do not always succeed to relief symptoms and to allow a normal personal and professional life for the patient. The purpose of this PhD project, in partnership between the Laboratory of Biomechanics, the ANRT, Eurosurgical/Spinenetwork (industry) and six clinical centers, was the analysis of correlations between spine biomechanical parameters, clinical and functional outcome of the surgical treatment and patient’s quality of life, in order to better understand the biomechanical reasons of the success or failure in lumbar spine surgery and to identify the eventual key factors. After a detailed literature analysis tracing the state-of-art, we realised a multicentric data collection (mainly retrospective) and implemented a method of quantitative analysis, based on a software allowing the calculation of biomechanical parameters from radiological exams (that we first validated). This allowed, for 319 selected patient’s files, a clinical and biomechanical «in extenso” analysis connecting clinical outcome and patient’s configuration during his follow-up and highlighting the factors having an impact on the outcome (and the biomechanical parameters allowing to describe them). Thus, some vertebral parameters were related to early detection of complications (adjacent segments disease, subsidence, loss of correction) and satisfactory clinical outcomes were associated to some values of spinal and pelvic parameters, describing normal spine geometry and balance. Moreover, quantitative biomechanical analysis based on X-rays films allowed to verify the obtained correction and its stability during time, the normality of patient’s configuration, associated to an “economical” balance, as well as the kinematics of the treated and adjacent segments. These elements may complete clinical exam and give additional information (to the surgeon) concerning the prognostic of a chosen treatment (i. E. Good or marked by a risk of recidive or complication), modifying and supporting patient’s specific/ individual care

Cette étude se référera au caractère contractuel de la responsabilité civile médicale en droit chilien comparé avec le droit français. Je commencerai donc par une analyse historique de la privatisation de la santé et du phénomène de la contractualisation de l’activité sanitaire au Chili. Le principal problème a été que les demandeurs ont échappé au caractère contractuel de la responsabilité et ce principalement à cause du problème du cumul des responsabilités. Ce problème présent en droit chilien peut être résolu à travers une étude approfondie du contrat médical, de ses conditions d'existence et de validité, de ses principales caractéristiques et des différentes théories qui ont tenté d'expliquer sa nature juridique. Nous analyserons également les cas où la relation médicale initiale n'a pas pour source le contrat médical, bien qu’il ait de toute façon été considéré par la jurisprudence et la doctrine comme ayant un caractère contractuel. Nous étudierons dans le même temps les différentes théories qui ont eu comme finalité de contractualiser la responsabilité des centres hospitaliers, tant publics que privés, par le fait de leurs salariés, pour ainsi éviter que la responsabilité de ces centres devienne effective conformément aux normes de la responsabilité extracontractuelle
The contractual nature of the medical liability had no the same interest in chilean law that french law. However, the increasing privatization of health and the phenomenon of contracting activity for Chilean takes us a deal to make a further study to determinate the contours from the French law. The main problem was that the applicants have escaped the contractual liability and mainly because of the problem of overlapping responsibilities. This problem present in chilean law can be resolved through a thorough study of the medical contract, the conditions of its existence and validity of its main characteristics and different theories have attempted to explain its legal nature and it provide a legal regime that atypical contracts. On the other hand we have to deal with all cases where the initial medical relationship does not source the medical contract, although it has been considered anyway by courts and commentators as having a contractual, and why try to analyze the different theories that have had the purpose of contractualize responsibility for private and public hospitals,, by the fact of their employees, to avoid the responsibility of these centers become effective in accordance with standards of tort

L'histologie tridimensionnelle (3D) est un nouvel outil avancé de cancérologie. L'ensemble du profil chimique et des caractéristiques physiologiques d'un tissu est essentiel pour comprendre la logique du développement d'une pathologie. Cependant, il n'existe aucune technique analytique, in vivo ou histologique, capable de découvrir de telles caractéristiques anormales et de fournir une distribution3D à une résolution microscopique. Nous présentons ici une méthode unique de microscopie infrarouge (IR) à haut débit combinant une correction d'image automatisée et une analyse ultérieure des données spectrales pour la reconstruction d'image 3D-IR. Nous avons effectué l'analyse spectrale d'un organe complet pour un petit modèle animal, un cerveau de souris avec une tumeur de gliome implantée. L'image 3D-IR est reconstruite à partir de 370 coupes de tissus consécutives et corrigée à l'aide du tomogramme à rayons X de l'organe pour une analyse quantitative précise du contenu chimique. Une matrice 3D de spectres IR 89 x 106 est générée, ce qui nous permet de séparer la masse tumorale des tissus cérébraux sains en fonction de divers paramètres anatomiques,chimiques et métaboliques. Nous démontrons pour la première fois que des paramètres métaboliques quantitatifs (glucose, glycogène et lactate) peuvent être extraits et reconstruits en 3D à partir des spectres IR pour la caractérisation du métabolisme cérébral / tumoral (évaluation de l'effet de Warburg dans les tumeurs). Notre méthode peut être davantage exploitée en recherchant l'ensemble du profil spectral, en distinguant différents points de repère anatomiques dans le cerveau.Nous le démontrons par la reconstruction du corps calleux et de la région des noyaux gris centraux du cerveau
Three-dimensional (3D) histology is a new advanced tool for cancerology. The whole chemical profile and physiological characteristics of a tissue is essential to understand the rationale of pathology development. However, there is no analytical technique, in vivo or histological, that is able to discover such abnormal features and provide a 3D distribution at microscopic resolution.Here, we introduce a unique high- throughput infrared (IR) microscopy method that combines automated image correction and subsequent spectral data analysis for 3D-IR image reconstruction. I performed spectral analysis of a complete organ for a small animal model, a mouse brain with animplanted glioma tumor. The 3D-IR image is reconstructed from 370 consecutive tissue sectionsand corrected using the X-ray tomogram of the organ for an accurate quantitative analysis of thechemical content. A 3D matrix of 89 x 106 IR spectra is generated, allowing us to separate the tumor mass from healthy brain tissues based on various anatomical, chemical, and metabolic parameters. I demonstrate for the first time that quantitative metabolic parameters (glucose, glycogen and lactate) can be extracted and reconstructed in 3D from the IR spectra for the characterization of the brain vs. tumor metabolism (assessing the Warburg effect in tumors). Our method can be further exploited by searching for the whole spectral profile, discriminating different anatomical landmarks in the brain. I demonstrate this by the reconstruction of the corpus callosum and basal ganglia region of the brain

En raison de la diffusion incontrôlée sur le e-commerce, la sécurité et l’alternative légale aux stupéfiants habituels, les nouvelles substances psychoactives (NPS), d’apparition récente (2008), sont au cœur des phénomènes récents d’addiction et de décès mal expliqués. Au-delà des différents défis dans nos sociétés (prévention, législation), la capacité d’identifier les NPS dans des échantillons biologiques pour caractériser leur utilisation, présente de nombreux challenges analytiques. L’objectif principal de cette thèse a été de collecter des échantillons biologiques (sang, urine, cheveux) provenant de cas d’exposition à des NPS et d’y caractériser les substances présentes à l’aide de méthodes analytiques originales, dans le but d’enrichir les librairies de spectres de masse et d’améliorer, en conséquence, la détection de la consommation de NPS. En particulier, il s’agissait d’augmenter la fenêtre de détection de la prise de NPS en se focalisant sur les métabolites qui sont, le plus souvent, les produits majeurs d’élimination. Le développement analytique, par chromatographie liquide ultra haute performance couplée à la spectrométrie de masse en tandem (UHPLC-MS/MS), a demandé plusieurs mois d’optimisation afin d’obtenir une méthode robuste, exhaustive et sensible. Actuellement, la librairie de spectres MS comporte 114 NPS et est mise à jour régulièrement. A la suite de ce développement, ma thèse a porté sur l’étude de cas d’intoxication vus au service des urgences du CHU de Strasbourg, mais aussi en médecine légale, avec des situations de décès et d’identification de produits inconnus provenant de saisies (poudres et cristaux). Il a également été nécessaire de développer des outils analytiques complémentaires, tels que la caractérisation de métabolite(s) par étude sur microsomes hépatiques humains (HLMs), et l’utilisation de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) afin d’identifier avec certitude certains composés et de déterminer leur degré de pureté. Les outils analytiques développés et la stratégie mise en place ont permis la rédaction de 18 publications, ainsi que l’agencement de nombreuses collaborations
Due to the uncontrolled spread on the Internet and their legal alternative to usual drugs, the new psychoactive substances (NPS), recently appeared (2008), are at the center of recent phenomena of addiction and badly explained deaths. Beyond different challenges in our societies (prevention, legislation), the ability to identify NPS in biological samples, in order to characterize their use, presents many analytical challenges. The main objective of this thesis was to collect biological samples (blood, urine, hair) from cases of exposure to NPS and to characterize the substances present using original analytical methods, in order to enlarge the libraries of mass spectra and improve, as a result, the detection of NPS consumption. In particular, it was intended to increase the detection sensitivity of NPS intake by focusing on the metabolites that are often the major products of elimination. This analytical development, by ultra-high liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS), required several months of optimization in order to obtain a robust, exhaustive and sensitive method. At present, the mass spectra database has 114 NPS and is regularly updated. Thereafter, ma thesis focused on the study of cases of intoxication observed in the emergency department of Strasbourg, but also in legal medicine with situations of deaths and identification of unknown products collected from seizures (powders and crystals). It has also been necessary to implement complementary analytical tools, such as the characterization of metabolites by human liver microsomes (HLMs), and the use of nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to accurately identify the compounds and establish their purity degrees. The analytical tools developed, and the strategy adopted, allowed the writing of 18 publications, as well as the setting up of numerous collaborations

Depuis plus de 60 ans, les résines composites à usage dentaire n’ont cessé d’évoluer vers des matériaux toujours plus fonctionnels et esthétiques. Toutefois, l’obtention du matériau de restauration idéal présentant des propriétés mécaniques et physico-chimiques optimales reste encore aujourd’hui un défi de taille. La nature et la proportion des monomères, le type, la taille et le taux de charges, la qualité des liens entre charges et matrice et la présence de porosités au sein des matériaux apparaissent comme des éléments pouvant influencer ces propriétés. Afin d’avancer dans le compréhension de l’impact de ces différents facteurs, plusieurs études ont été entreprises à l’aide de trois résines composites commerciales de viscosités différentes : une résine de viscosité élevée (Filtek P60 – 3M ESPE), une résine de viscosité moyenne (Grandio – Voco) et une résine de viscosité faible (Filtek Supreme XTE – 3M ESPE). L’influence de la manipulation clinique des matériaux sur le taux et le volume des porosités a été évaluée à l’aide de la tomographie 3D à rayons X. La manipulation augmente le pourcentage et diminue le volume moyen des porosités. En outre, plus le matériau est fluide et plus il présente de porosités en son sein. Deux groupes d’échantillons ont été réalisés afin d’évaluer l’influence de la porosité sur le comportement mécanique et physico-chimique des matériaux : l’un à partir des matériaux simplement extrudés des seringues et l’autre au sein duquel nous avons réalisé une adjonction artificielle de porosités. La contrainte de polymérisation à été déterminée à l’aide d’une machine de traction, l’absorption/solubilité a été mesurée en respectant le cadre ISO 4049, le comportement mécanique vrai a été évalué en traction à l’aide du système VidéoTractionTM, les comportements apparents en compression et flexion ont été étudiés respectivement à l’aide d’une machine de compression et d’une machine de flexion 3 points. Les différents constituants organiques et minéraux apparaissent comme des éléments déterminants dans le comportement physico-chimique et mécanique des matériaux. La porosité initiale est également un facteur prépondérant dans l’explication dudit comportement. Son influence n’est cependant pas proportionnelle à son taux puisque l’ajout de porosités artificielles n’influence pas significativement les résultats
For the past 60 years, dental resin composites have been constantly evolving, becoming increasingly functional and aesthetic materials. However, obtaining the ideal dental restorative material, with optimum mechanical and physicochemical properties, is still a significant challenge today. The nature and proportion of the monomers, the type, size and content of fillers, the quality of the bonds between the fillers and the matrix and the presence of porosities inside materials all emerge as aspects that can influence these properties. To improve our understanding of the impact of these various factors, a number of studies have been undertaken using three commercially-available resin composites with different viscosities: one high-viscosity resin (Filtek P60 – 3M ESPE), one moderate-viscosity resin (Grandio – Voco) and one low-viscosity resin (Filtek Supreme XTE – 3M ESPE). The influence of clinical handling of materials on the rate and volume of porosities has been evaluated by 3D X-ray computed tomography. Handling increases the porosity percentage and reduces the average porosity volume. Furthermore, the more flowable the material is, the more porosities it has within it. Two groups of samples were prepared in order to evaluate the influence of porosity on the mechanical and physicochemical behavior of materials: one group of samples consisted of materials simply extruded from syringes, while additional porosities were added artificially in the other samples. The polymerization stress was determined using a tensile testing machine, the absorption/solubility was measured in accordance with ISO 4049, the true tensile mechanical behavior was assessed using the VidéoTractionTM system, and the apparent compressive and flexural behaviors were studied using a compression test machine and a 3-point flexural test machine, respectively. The various organic and mineral components appear to be key elements in the physicochemical and mechanical behavior of materials. The initial porosity is also a predominant factor in terms of explaining this behavior. However, its influence is not proportional to its rate, since the addition of artificial porosities does not significantly affect the results

Ce travail consiste en la fabrication d'un pont salin et des électrodes plongeantes à support de carbone graphite et à membranes de polymères sélectives aux ions potassium, sodium et lithium en vue de leur utilisation en pratique de biologie clinique et la détermination de certains paramètres thermodynamiques. Ces électrodes sélectives permettent la diminution des quantités de prélèvement et sont d'une grande souplesse d'emploi dans les dosages potentiométriques en comparaison avec les photomètres de flamme. Les appareils ont été choisis et modifiés en fonction des exigences et les soins que nécessitent les impédances très élevées ; et les très faibles courants mis en jeu dans ce type de métrologie. Le pont salin a une structure souple permettant entre autre d'isoler l'électrode de référence de l'électrode de mesure afin de laisser libre l'électrode de mesure, ce qui permet de descendre dans les tubes ou sont les solutions échantillons à mesurer. La composition de chacune des membranes sélectives est optimisé en incorporant un ionophore lipophilique électriquement neutre, un sel constitue de cations hydrophiliques et d'anions lipophiliques, un plastifiant de faible constante diélectrique et un solvant apolaire convenablement choisis et à des quantités adéquates dans une matrice de chlorure de polyvinyle de sorte que ces électrodes soient très performantes. Les tests de reproductibilité, de linéarité et de contamination ainsi que les caractéristiques physiques: sélectivité, limite de détection, stabilité de potentiel, temps de réponse, sensibilité et durée de vie sont données pour chacune des électrodes dans les milieux aqueux et les milieux biologiques (sang total, sérum humain et bovin). Les résultats sont comparés à ceux donnés par la photométrie de flamme. Ces électrodes sélectives nous ont permis de mesurer les énergies libres de transfert des chlorures de métaux alcalins dans les mélanges eau + solvant organique (dans le cas présent eau + méthanol)

Le travail présenté dans cette thèse porte sur le développement de chimie de surface et de biocapteurs pouvant être utilisés dans le milieu hospitalier afin d’améliorer les méthodes de dépistages et de suivi de traitement de diverses maladies et cancers. Les méthodes actuelles de dépistage du cancer reposent principalement sur l’analyse histologique des cellules par des experts dans le domaine. Cela complique la transmission de l’information au patient et retarde le moment où un traitement approprié peut être entamé. Grâce à de nouvelles techniques d’analyses simples et peu coûteuses comme la spectroscopie de résonance des plasmons de surface (SPR), il est possible de développer des tests qui pourront être effectués par le personnel de l’hôpital, en peu de temps et à peu de frais. Afin de pouvoir utiliser la SPR en milieu clinique, une chimie de surface appropriée doit être développée afin d’empêcher les matrices biologiques de masquer le signal des analytes d’intérêt. En effet, qu’il s’agisse de lysat cellulaire, de sérum ou de tout autre fluide biologique, le contenu protéique et lipidique peut s’adsorber de façon non-spécifique aux surfaces d’analyse, compromettant ainsi les résultats obtenus. Afin de pallier ce problème, le développement de chimie de surface a été effectué. Des monocouches de peptides et de liquides ioniques ont été utilisées afin de réduire l’adsorption non-spécifique de lysat cellulaire non-dilué sur des capteurs SPR. Parmi les peptides, le plus efficace s’est avéré être le 3 MPA (His)2(Leu)2(Phe)2 OH, un peptide chargé positivement formé de 6 acides aminés plutôt hydrophobes. Grâce à cette surface, l’adsorption non-spécifique de lysat cellulaire a pu être réduite jusqu’à 159 ± 27 ng/cm2, par rapport à 929 ± 186 ng/cm2 sur une surface d’or non protégée. Une étude en spectrométrie de masse a permis de mieux comprendre le phénomène d’adsorption non-spécifique de lysat cellulaire et de confirmer que ce sont principalement des lipides qui s’adsorbent non-spécifiquement au capteur SPR lorsque celui-ci est exposé à du lysat cellulaire. Malgré la nette amélioration par rapport à un capteur non protégé, le phénomène d’adsorption non-spécifique était encore significativement présent avec les monocouches de peptides. L’adsorption non-spécifique de lysat cellulaire a ensuite été drastiquement réduite grâce aux liquides ioniques hydrophobes et chargés. Le liquide ionique le plus performant a montré une adsorption non-spécifique d’à peine 2 ± 2 ng/cm2. Par la suite, un biocapteur permettant la détection de HER2, un biomarqueur de cancer du sein présent dans environ 30% des cas de cancers du sein agressifs, a été développé. Cela a permis de démontrer que le liquide ionique pouvait être utilisé pour la construction d’un biocapteur, ouvrant ainsi la porte à un large domaine d’analyses en lysat cellulaire. Finalement, les défis de l’analyse SPR avec des échantillons cliniques ont été explorés par le développement d’un biocapteur pour l’anti-asparaginase, permettant de faire le suivi de traitement de patients atteints de leucémie. L’asparaginase est administrée aux patients leucémiques, en combinaison avec plusieurs autres composés chimiothérapiques, afin de combattre ce cancer. Toutefois, plusieurs patients ont une réaction allergique à cette protéine de source bactérienne, mais ne démontrent pas de symptômes physiques. Le biocapteur développé visait donc à détecter les réactions immunitaires des patients afin de modifier leur traitement lorsque cela s’avère nécessaire. Un biocapteur pour la détection de l’anti-asparaginase dans le sérum non-dilué de patients leucémiques a donc été développé. Des échantillons cliniques ont été étudiés et les résultats obtenus pour le nouveau biocapteur SPR ont montré une bonne concordance avec les résultats obtenus en ELISA.
This thesis describes the development of clinical biosensors. These biosensors were developed with the aim of improving diagnostic and treatment monitoring methods. Actual monitoring methods often rely on histological analysis performed by experts. This complicates the transmission of the information to the patient and delays the onset of an appropriate treatment. It is envisioned to develop simple experiments at low cost, which will allow untrained personnel to perform the testing on-site with biosensing technologies such as surface plasmon resonance (SPR). In order to perform SPR in clinical analysis, appropriate surface chemistry must be developed to prevent nonspecific adsorption. Nonspecific adsorption is the fouling of surfaces with biomolecules contained in the sample matrix such as proteins or lipids of biofluids. This leads to false positive signals preventing the correct measurement of the analyte concentration. Peptide and ionic liquid monolayers have been studied in this thesis to prevent nonspecific adsorption of undiluted cell lysate. The most efficient peptide was the 3 MPA (His)2(Leu)2(Phe)2 OH peptide, a 6 amino acids hydrophobic and positively charged peptide. The nonspecific adsorption of cell lysate was reduced to 159 ± 27 ng/cm2, compared to 929 ± 186 ng/cm2 on a bare gold surface. Also, mass spectrometry was performed to better understand the cell lysate nonspecific adsorption phenomenon. This study showed lipids were mostly adsorbed on the sensor when exposed to cell lysate. Despite a significant reduction of nonspecific adsorption with peptides, it remained unoptimal and should be improved. The newly developed hydrophobic and charged ionic liquids nearly eliminated the nonspecific adsorption of undiluted cell lysate, with only 2 ± 2 ng/cm2 of nonspecific material adsorbed on the surface. Then, a biosensor of an aggressive breast cancer biomarker, HER2, was developed. This proved that the ionic liquids could be used in the development of clinical biosensors. Finally, the challenges of the analysis of clinical samples with SPR sensing were explored with the development of an anti-asparaginase biosensor for leukemic patients. Asparaginase is a chemotherapeutic drug administered to patients in combination with various other drugs to treat leukemia. However, many patients suffer from silent allergic reactions due to the bacterial source of this drug. Therefore, a biosensor was developed to detect the antibodies in undiluted serum produced against the drug, which could ultimately serve to modify the patient’s treatment when necessary. Clinical samples from leukemia patients were studied and the results were in good agreement with ELISA experiments.

, Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche, Scuola di Dottorato di Scienza e Tecnica "Bernardino Telesio", Organic Materials of Pharmaceutical interest XXVI Ciclo, a.a. 2012-2013
Università della Calabria