The Best for Every Child

A report on the potential to transform disadvantaged communities in Lisburn through early intervention.This feasibility study and consultation was commissioned from Barnardo's with funding from the Public Health Agency, by Resurgam Development Trust representing community and youth organisations in disadvantaged communities in the City of Lisburn, including Old Warren, Hilden, Hillhall, Tonagh, Knockmore and Lagan Valley. It involved consultations with a very wide range of community organisations, schools and professional agencies working in Lisburn. It also included research into: the needs of the target areas; the desired outcomes for children and young people; the evidence and arguments for taking an early intervention approach to the issues; the public policy context and the extent that it might support an early intervention approach; and the evidence of the potential impact of delivering particular proven programmes in the target areas of Lisburn. Researched and written by Dr Roger Courtney.

Germline transformation of Aedes fluviatilis (Diptera:Culicidae) with the piggyBac transposable element

The technique to generate transgenic mosquitoes requires adaptation for each target species because of aspects related to species biology, sensitivity to manipulation and rearing conditions. Here we tested different parameters on the microinjection procedure in order to obtain a transgenic Neotropical mosquito species. By using a transposon-based strategy we were able to successfully transform Aedes fluviatilis (Lutz), which can be used as an avian malaria model. These results demonstrate the usefulness of the piggyBac transposable element as a transformation vector for Neotropical mosquito species and opens up new research frontiers for South American mosquito vectors.

PPAR beta a player in astrocyte metabolism and morphology

AbstractPPARP is a nuclear receptor responding in vivo to several free fatty acids, and implicated in cell metabolism, differentiation and survival. PPARp is ubiquitously expressed but shows high expression in the developing and adult brain. PPARp is expressed in different cell types such as neurons and astrocytes, where it might play a role in metabolism. To study this nuclear receptor the laboratory engineered a PPARP -/- mouse model. The aim of my PhD was to dissect the role of PPARP in astrocytes.Experiments in primary culture revealed that cortical astrocytes from PPARP -/- mouse have an impaired energetic metabolism. Unstimulated PPARP -/- astrocytes exhibit a 30% diminution in glucose uptake, correlating to a 30% decrease in lactate release and intracellular glucose. After acute stimulation by D- aspartate mimicking glutamate exposure, both WT and -/- astrocytes up-regulate their metabolism to respond to the increasing energy needed (ATP) for glutamate uptake. According to the Astrocyte Neuron Lactate Shuttle Hypothesis (ANLSH), the ratio between glucose uptake/ lactate release is 1. However, stimulated PPARp -/- astrocytes display a higher increase in lactate release than glucose uptake which remains lower than in WT. The extra glucose equivalents could come from the degradation of intra cellular glycogen stores, which indeed decrease in PPARP -/- cells upon stimulation. Lower glucose metabolism correlates with a decreased acute glutamate uptake in PPARP -/- astrocytes. Reciprocally, we also observed an increase of glutamate uptake and ATP production after treatment of WT astrocytes with a PPARp agonist. Glutamate transporter protein expression is not affected. However, their trafficking and localization might be altered as PPARp -/- astrocytes have higher cholesterol levels, which may also affect proper transporter structure in the membrane.Metabolism, transporter localization and cholesterol levels are respectively linked to cell mobility, cell cytoskeleton and cellular membrane composition. All three functions are important in astrocytes to in vivo acquire star shaped morphology, in a process known as stellation. PPARP -/- astrocytes showed an impaired acquired stellation in presence of neurons or chemical stimuli, as well as more actin stress fibers and cell adhesion structures. While non stellation of astrocytes is mainly an in vitro phenomenon, it reveals PPARp -/- primary astrocytes inability to respond to different exterior stimuli. These morphological phenotypes correlate with a slower migration in cell culture wound healing assays.This thesis work demonstrates that PPARp is implicated in cortical astrocyte glucose metabolism. PPARp absence leads to an unusual intracellular glycogen use. Added to the effect on acute glutamate uptake and astrocyte migration, PPARp could be an interesting target for neuroprotection therapies.RésuméPPARP est un récepteur nucléaire qui a pour ligands naturels certains acides gras libres. Il est impliqué dans le métabolisme, la différentiation et la survie des cellules. PPARP est ubiquitaire, et a une expression élevée dans le cerveau en développement ainsi qu'adulte. PPARp est exprimé dans différents types cellulaires tels que les neurones et les astrocytes, où il régule potentiellement leurs métabolismes. Pour étudier ce récepteur nucléaire, le laboratoire a créé un modèle de souris PPARp -/-. L'objectif de ma thèse est de comprendre le rôle de PPARp dans les astrocytes.Les expériences montrent un défaut du métabolisme énergétique dans les astrocytes corticaux primaires tirés de souris PPARp -/-. Sans stimulation, l'entrée du glucose dans les astrocytes PPARP -/- est diminuée de 30% ce qui correspond à une diminution de 30% du relargage du lactate. Après stimulation par du D-Aspartate qui mime une exposition au glutamate, les astrocytes WT et -/- augmentent leur métabolisme en réponse à la demande accrue en énergie (ATP) due à l'entrée du glutamate. D'après l'Astrocyte Neuron Lactate Shuttle Hypothesis (ANLSH), le ratio entre le glucose entrant et le lactate sortant est de 1. Cependant le relargage du lactate dans les astrocytes PPARP-/- est plus élevé que l'entrée du glucose. L'apport supplémentaire de glucose transformé en lactate pourrait provenir de la dégradation des stocks de glycogène intracellulaire, qui sont partiellement diminués après stimulation dans les cellules PPARP -/-. Un métabolisme plus faible du glucose corrèle avec une réduction de l'import du glutamate dans les astrocytes PPARp -/-. Réciproquement, nous observons une augmentation de l'import du glutamate et de la production d'ATP après traitement avec l'agoniste pour PPARp. Bien que l'expression des transporteurs de glutamate ne soit pas affectée, nous ne pouvons pas exclure que leur localisation et leur structure soient altérées du fait du niveau élevé de cholestérol dans les astrocytes PPARp -/-.Le métabolisme, la localisation des transporteurs et le niveau de cholestérol sont tous liés au cytosquelette, à la mobilité, et à la composition des membranes cellulaires. Toutes ces fonctions sont importantes pour les astrocytes pour acquérir leur morphologie in vivo. Les astrocytes PPARP -/- présentent un défaut de stellation, aussi bien en présence de neurones que de stimuli chimiques, ainsi qu'un plus grand nombre de fibres de stress (actine) et de structures d'adhésion cellulaire. Bien que les astrocytes non stellaires soient principalement observés in vitro, le défaut de stellation des astrocytes primaires PPARp -/- indique une incapacité à répondre aux différents stimuli extérieurs. Ces phénotypes morphologiques corrèlent avec une migration plus lente en cas de lésion de la culture.Ce travail de thèse a permis de démontrer l'implication de PPARP dans le métabolisme du glucose des astrocytes corticaux. L'absence de ce récepteur nucléaire amène à l'utilisation du glucose intracellulaire, auquel s'ajoutent les effets sur l'import du glutamate et la migration des astrocytes. PPARp aurait des effets neuroprotecteurs, et de ce fait pourrait être utilisé à des fins thérapeutiques.

Implantación de un proyecto de Knowledge Center con una herramienta comercial (Synera)

En una empresa les dades es poden transformar en coneixement; aquest projecte explica com es poden convertir les dades, mitjançant una eina comercial, en coneixement que els serveixi per a prendre decisions respecte de la seva política comercial, de màrqueting i de distribució del producte. A més, també demostra que la implementació d'aquest projecte en l'empresa repercutirà positivament en el seu futur.

Karl Barth

Karl Barth (1886-1968) est sans nul doute l'un des géants de la théologie chrétienne du XXe siècle, toutes confessions confondues. À l'instar de ses plus prestigieux modèles - un saint Augustin, un Luther notamment -, c'est dans le corps à corps avec les Écritures saintes, singulièrement avec l'épître de Paul aux Romains, qu'il s'est forgé une conception originale de la pensée chrétienne et qu'il a bouleversé la situation religieuse et théologique de son temps. « Révolutionnaire » dans sa manière de vouloir congédier les théologies libérales du XIXe siècle et de contester en son principe toute forme de complicité du christianisme avec la monde profane ou même avec la modernité, le jeune Barth, celui des années 20, s'est peu à peu transformé en un imposant professeur de dogmatique et en un auteur universellement admiré, étudié, discuté, critiqué. Sa monumentale « Kirchliche Dogmatik », publiée de 1932 à 1968, inachevée, est devenue une référence, aussi bien à l'intérieur du protestantisme que pour le catholicisme romain, comme l'a montré son influence croissante sur des auteurs comme Balthasar, Bouillard et Küng et sur un certain nombre de Pères conciliaires à Vatican II. Le propos de cet ouvrage est de rompre avec les clichés et les idées reçues qui entourent la plupart du temps l'oeuvre multiforme de Barth. Barth y apparaît en permanente recherche, ouvert aux enjeux de la culture et de la société civile, en dialogue critique, certes, mais également très réceptif avec les courants de la modernité et en prise avec l'actualité politique - contre la guerre en 1918, contre le nazisme en 1933-1945, contre la bombe atomique et l'impérialisme américain à la fin de sa vie. L'éthique - individuelle, mais aussi sociale et politique - joue une place centrale dans sa pensée, elle est loin de se réduire à un simple appendice de la dogmatique. Un survol très large de la réception internationale de Barth permet de mesurer l'écho intellectuel et oecuménique considérable de cette théologie en mouvement. Le choix de textes proposé à la fin de l'ouvrage mêle des passages devenus classiques à des aperçus dérangeants et détonnants de l'existence théologique, éthique, politique et culturelle de Barth.

Effect of groundwater composition on arsenic detection by bacterial biosensors.

A luminescent bacterial biosensor was used to quantify bioavailable arsenic in artificial groundwater. Its light production above the background emission was proportional to the arsenite concentration in the toxicologically relevant range of 0 to 0.5 mu M. Effects of the inorganic solutes phosphate, Fe(II) and silicate on the biosensor signal were studied. Phosphate at a concentration of 0.25 g L-1 phosphate slightly stimulated the light emission, but much less than toxicologically relevant concentrations of the much stronger inducer arsenite. No effect of phosphate was oberved in the presence of arsenite. Freshly prepared sodium silicate solution at a concentration of 10 g L-1 Si reduced the arsenite-induced light production by roughly 37%, which can be explained by transient polymerization leading to sequestration of some arsenic. After three days of incubation, silicate did not have this effect anymore, probably because depolymerization occurred. In the presence of 0.4 g L-1 Fe(II), the arsenite-induced light emission was reduced by up to 90%, probably due to iron oxidation followed by arsenite adsorption on the less soluble Fe(III) possibly along with some oxidation to the stronger adsorbing As(V). Addition of 100 mu M EDTA was capable of releasing all arsenic from the precipitate and to transform it into the biologically measurable, dissolved state. The biosensor also proved valuable for monitoring the effectiveness of an arsenic removal procedure based on water filtration through a mixture of sand and iron granules.

Recommendations for locus-specific databases and their curation.

Expert curation and complete collection of mutations in genes that affect human health is essential for proper genetic healthcare and research. Expert curation is given by the curators of gene-specific mutation databases or locus-specific databases (LSDBs). While there are over 700 such databases, they vary in their content, completeness, time available for curation, and the expertise of the curator. Curation and LSDBs have been discussed, written about, and protocols have been provided for over 10 years, but there have been no formal recommendations for the ideal form of these entities. This work initiates a discussion on this topic to assist future efforts in human genetics. Further discussion is welcome.

Usability of Virtual Museums and the Diffusion of Cultural Heritage

Les prioritats per als museus canvien. La missió de la nova museologia és convertir els museus en llocs per a gaudir i aprendre, cosa que fa que hagin de dur a terme una gestió financera molt semblant a la d'una empresa social que competeixi en el sector del lleure. Amb el pas del temps, els museus han d'establir i aplicar els criteris necessaris per a la supervivència, aplanant el terreny perquè altres institucions públiques siguin més obertes en els seus esforços per comunicar i difondre el seu patrimoni. Ja podem començar a parlar d'algunes conclusions comunament acceptades sobre el comportament dels visitants, que són necessàries per a planificar exposicions futures que vegin l'aprenentatge com un procés constructiu, les col·leccions com a objectes amb significat i les mateixes exposicions com a mitjans de comunicació que haurien de transformar la manera de pensar de l'espectador i que estan al servei del mateix missatge. Sembla que internet representa un mitjà efectiu per a assolir aquests objectius, ja que és capaç (a) d'adaptar-se als interessos i les característiques intel·lectuals d'un públic divers; (b) de redescobrir els significats dels objectes i adquirir un reconeixement sociocultural del seu valor per mitjà del seu potencial interactiu, i (c) de fer ús d'elements atractius i estimulants perquè tothom en gaudeixi. Per a aquest propòsit, és bàsic fer-nos les preguntes següents: quins criteris ha de seguir un museu virtual per a optimar la difusió del seu patrimoni?; quins elements estimulen els usuaris a quedar-se en una pàgina web i fer visites virtuals que els siguin satisfactòries?; quin paper té la usabilitat de l'aplicació en tot això?

Statistical treatment of grain-size curves and empirical distributions: densities as compositions?

The preceding two editions of CoDaWork included talks on the possible considerationof densities as infinite compositions: Egozcue and D´ıaz-Barrero (2003) extended theEuclidean structure of the simplex to a Hilbert space structure of the set of densitieswithin a bounded interval, and van den Boogaart (2005) generalized this to the setof densities bounded by an arbitrary reference density. From the many variations ofthe Hilbert structures available, we work with three cases. For bounded variables, abasis derived from Legendre polynomials is used. For variables with a lower bound, westandardize them with respect to an exponential distribution and express their densitiesas coordinates in a basis derived from Laguerre polynomials. Finally, for unboundedvariables, a normal distribution is used as reference, and coordinates are obtained withrespect to a Hermite-polynomials-based basis.To get the coordinates, several approaches can be considered. A numerical accuracyproblem occurs if one estimates the coordinates directly by using discretized scalarproducts. Thus we propose to use a weighted linear regression approach, where all k-order polynomials are used as predictand variables and weights are proportional to thereference density. Finally, for the case of 2-order Hermite polinomials (normal reference)and 1-order Laguerre polinomials (exponential), one can also derive the coordinatesfrom their relationships to the classical mean and variance.Apart of these theoretical issues, this contribution focuses on the application of thistheory to two main problems in sedimentary geology: the comparison of several grainsize distributions, and the comparison among different rocks of the empirical distribution of a property measured on a batch of individual grains from the same rock orsediment, like their composition

A system to evaluate the accuracy of a visual mosaicking methodology

When underwater vehicles navigate close to the ocean floor, computer vision techniques can be applied to obtain motion estimates. A complete system to create visual mosaics of the seabed is described in this paper. Unfortunately, the accuracy of the constructed mosaic is difficult to evaluate. The use of a laboratory setup to obtain an accurate error measurement is proposed. The system consists on a robot arm carrying a downward looking camera. A pattern formed by a white background and a matrix of black dots uniformly distributed along the surveyed scene is used to find the exact image registration parameters. When the robot executes a trajectory (simulating the motion of a submersible), an image sequence is acquired by the camera. The estimated motion computed from the encoders of the robot is refined by detecting, to subpixel accuracy, the black dots of the image sequence, and computing the 2D projective transform which relates two consecutive images. The pattern is then substituted by a poster of the sea floor and the trajectory is executed again, acquiring the image sequence used to test the accuracy of the mosaicking system

Dam wall detection and tracking using a Mechanically Scanned Imaging Sonar

In dam inspection tasks, an underwater robot has to grab images while surveying the wall meanwhile maintaining a certain distance and relative orientation. This paper proposes the use of an MSIS (mechanically scanned imaging sonar) for relative positioning of a robot with respect to the wall. An imaging sonar gathers polar image scans from which depth images (range & bearing) are generated. Depth scans are first processed to extract a line corresponding to the wall (with the Hough transform), which is then tracked by means of an EKF (Extended Kalman Filter) using a static motion model and an implicit measurement equation associating the sensed points to the candidate line. The line estimate is referenced to the robot fixed frame and represented in polar coordinates (rho&thetas) which directly corresponds to the actual distance and relative orientation of the robot with respect to the wall. The proposed system has been tested in simulation as well as in water tank conditions

Multivariate ARIMA Compositional Time Series Analysis

A compositional time series is obtained when a compositional data vector is observed atdifferent points in time. Inherently, then, a compositional time series is a multivariatetime series with important constraints on the variables observed at any instance in time.Although this type of data frequently occurs in situations of real practical interest, atrawl through the statistical literature reveals that research in the field is very much in itsinfancy and that many theoretical and empirical issues still remain to be addressed. Anyappropriate statistical methodology for the analysis of compositional time series musttake into account the constraints which are not allowed for by the usual statisticaltechniques available for analysing multivariate time series. One general approach toanalyzing compositional time series consists in the application of an initial transform tobreak the positive and unit sum constraints, followed by the analysis of the transformedtime series using multivariate ARIMA models. In this paper we discuss the use of theadditive log-ratio, centred log-ratio and isometric log-ratio transforms. We also presentresults from an empirical study designed to explore how the selection of the initialtransform affects subsequent multivariate ARIMA modelling as well as the quality ofthe forecasts

Rapid Site-Directed Mutagenesis Using Two-PCR-Generated DNA Fragments Reproducing the Plasmid Template.

We describe a new rapid and efficient polymerase chain reaction (PCR)-based site-directed mutagenesis method. This procedure is effective with any plasmid and it employs four oligonucleotide primers. One primer contains the desired mutation, the second is oriented in the opposite direction (one of these two primers should be phosphorylated), and the third and fourth should be coding in complementary fashion for a unique restriction site to be introduced in a nonessential region. The method consists of two simultaneous PCR reactions; the PCR products are digested with the enzyme that recognizes the newly introduced unique restriction site and then ligased and used to transform competent bacteria. Additionally, the use of Dpn I facilitates the elimination of template DNA. The newly introduced restriction site is essential for ligation in the correct orientation of the two-PCR products and is further used for mutant screening. Resulting plasmids carry both the new restriction site and the desired mutation. Using this method, more than 20 mutants have already been generated (using two different kinds of templates); all these mutants were sequenced for the desired mutation and transfected into AtT-20 cells and the expressed mutant proteins encoded by the vector were assayed.

Optimising translational oncology in clinical practice: Strategies to accelerate progress in drug development.

Despite intense efforts, the socioeconomic burden of cancer remains unacceptably high and treatment advances for many common cancers have been limited, suggesting a need for a new approach to drug development. One issue central to this lack of progress is the heterogeneity and genetic complexity of many tumours. This results in considerable variability in therapeutic response and requires knowledge of the molecular profile of the tumour to guide appropriate treatment selection for individual patients. While recent advances in the molecular characterisation of different cancer types have the potential to transform cancer treatment through precision medicine, such an approach presents a major economic challenge for drug development, since novel targeted agents may only be suitable for a small cohort of patients. Identifying the patients who would benefit from individual therapies and recruiting sufficient numbers of patients with particular cancer subtypes into clinical trials is challenging, and will require collaborative efforts from research groups and industry in order to accelerate progress. A number of molecular screening platforms have already been initiated across Europe, and it is hoped that these networks, along with future collaborations, will benefit not only patients but also society through cost reductions as a result of more efficient use of resources. This review discusses how current developments in translational oncology may be applied in clinical practice in the future, assesses current programmes for the molecular characterisation of cancer and describes possible collaborative approaches designed to maximise the benefits of translational science for patients with cancer.

Targeting anticancer therapy : clinical and preclinical approaches

AbstractCancer treatment has shifted from cytotoxic and nonspecific chemotherapy to chronic treatment with targeted molecular therapies. These new classes of drugs directed against cancer-specific molecules and signaling pathways, act at a particular level of the tumor cell development. However, in both types of therapeutic approaches (standard cytotoxic chemotherapy and targeted signal transduction inhibitions), toxicity and side effects can occur. The aim of this thesis was to investigate various approaches to improve the activity and tolerability of cancer treatment, in a clinical setting, a) by molecular targeting through the use of tyrosine kinase inhibitors (TKIs), whose dosage can be adapted to each patient according to plasma levels, and, b) in a preclinical model, by tissue targeting with locoregional administration of cytotoxic chemotherapy to increase drug exposure in the target tissue while reducing systemic toxicity of the treatment.A comprehensive program for the Therapeutic Drug Monitoring (TDM) of the new class of targeted anticancer drugs of TKIs in patient's blood has been therefore initiated comprising the setting up, validation and clinical application of a multiplex assay by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry of TKIs in plasma from cancer patients. Information on drugs exposure may be clinically useful for an optimal follow-up of patients' anticancer treatment, especially in case of less than optimal clinical response, occurrence of adverse drug reaction effects and the numerous risks of drug-drug interactions. In this context, better knowledge of the potential drug interactions between TKIs and widely prescribed co- medications is of critical importance for clinicians, to improve their daily care of cancer patients. For one of the first TKI imatinib, TDM interpretation is nowadays based on total plasma concentrations but, only the unbound (free) form is likely to enter cell to exert its pharmacological action. Pharmacokinetic analysis of the total and free plasma level of imatinib measured simultaneously in patients have allowed to refine and validate a population pharmacokinetic model integrating factors influencing in patients the exposure of pharmacological active species. The equation developed from this model may be used for extrapolating free imatinib plasma concentration based on the total plasma levels that are currently measured in TDM from patients. Finally, the specific influence of Pglycoprotein on the intracellular disposition of TKIs has been studies in cell systems using the siRNA silencing approach.Another approach to enhance the selectivity of anticancer treatment may be achieved by the loco-regional administration of a cytostatic agent to the target organ while sparing non- affected tissues. Isolated lung perfusion (ILP) was designed for the treatment of loco-regional malignancies of the lung but clinical results have been so far disappointing. It has been shown in a preclinical model in rats that ILP with the cytotoxic agent doxorubicin alone allows a high drug uptake in lung tissue, and a low systemic toxicity, but was characterized by a high spatial tissular heterogeneity in drug exposure and doxorubicin uptake in tumor was comparatively smaller than in normal lung tissue. Photodynamic therapy (PDT) is a new approach for the treatment of superficial tumors, and implies the application of a sensitizer activated by a laser light at a specific wavelength, that disrupts endothelial barrier of tumor vessels to increase locally the distribution of cytostatics into the tumor tissue. PDT pre-treatment before intravenous administration of liposomal doxorubicin was indeed shown to selectively increase drug uptake in tumors in a rat model of sarcoma tumors to the lung.RésuméLe traitement de certains cancers s'est progressivement transformé et est passé de la chimiothérapie, cytotoxique et non spécifique, au traitement chronique des patients avec des thérapies moléculaires ciblées. Ces médicaments ont une action ciblée en interférant à un niveau spécifique du développement de la cellule tumorale. Dans les deux types d'approches thérapeutiques (chimiothérapie cytotoxique et traitements ciblés), on est confronté à la présence de toxicité et aux effets secondaires du traitement anticancéreux. Le but de cette thèse a donc été d'étudier diverses approches visant à améliorer l'efficacité et la tolérabilité du traitement anticancéreux, a) dans le cadre d'une recherche clinique, par le ciblage moléculaire grâce aux inhibiteurs de tyrosines kinases (TKIs) dont la posologie est adaptée à chaque patient, et b) dans un modèle préclinique, par le ciblage tissulaire grâce à l'administration locorégionale de chimiothérapie cytotoxique, afin d'augmenter l'exposition dans le tissu cible et de réduire la toxicité systémique du traitement.Un programme de recherche sur le suivi thérapeutique (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) des inhibiteurs de tyrosine kinases a été ainsi mis en place et a impliqué le développement, la validation et l'application clinique d'une méthode multiplex par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem des TKIs chez les patients souffrant de cancer. L'information fournie par le TDM sur l'exposition des patients aux traitements ciblés est cliniquement utile et est susceptible d'optimiser la dose administrée, notamment dans les cas où la réponse clinique au traitement des patients est sous-optimale, en présence d'effets secondaires du traitement ciblé, ou lorsque des risques d'interactions médicamenteuses sont suspectés. Dans ce contexte, l'étude des interactions entre les TKIs et les co-médications couramment associées est utile pour les cliniciens en charge d'améliorer au jour le jour la prise en charge du traitement anticancéreux. Pour le premier TKI imatinib, l'interprétation TDM est actuellement basée sur la mesure des concentrations plasmatiques totales alors que seule la fraction libre (médicament non lié aux protéines plasmatiques circulantes) est susceptible de pénétrer dans la cellule pour exercer son action pharmacologique. L'analyse pharmacocinétique des taux plasmatiques totaux et libres d'imatinib mesurés simultanément chez les patients a permis d'affiner et de valider un modèle de pharmacocinétique de population qui intègre les facteurs influençant l'exposition à la fraction de médicament pharmacologiquement active. L'équation développée à partir de ce modèle permet d'extrapoler les concentrations libres d'imatinib à partir des concentrations plasmatiques totales qui sont actuellement mesurées lors du TDM des patients. Finalement, l'influence de la P-glycoprotéine sur la disposition cellulaire des TKIs a été étudiée dans un modèle cellulaire utilisant l'approche par la technologie du siRNA permettant de bloquer sélectivement l'expression du gène de cette protéine d'efflux des médicaments.Une autre approche pour augmenter la sélectivité du traitement anticancéreux consiste en une administration loco-régionale d'un agent cytostatique directement au sein de l'organe cible tout en préservant les tissus sains. La perfusion isolée du poumon (ILP) a été conçue pour le traitement loco-régional des cancers affectant les tissus pulmonaires mais les résultats cliniques ont été jusqu'à ce jour décevants. Dans des modèles précliniques chez le rat, il a pu être démontré que l'ILP avec la doxorubicine, un agent cytotoxique, administré seul, permet une exposition élevée au niveau du tissu pulmonaire, et une faible toxicité systémique. Toutefois, cette technique est caractérisée par une importante variabilité de la distribution dans les tissus pulmonaires et une pénétration du médicament au sein de la tumeur comparativement plus faible que dans les tissus sains.La thérapie photodynamique (PDT) est une nouvelle approche pour le traitement des tumeurs superficielles, qui consiste en l'application d'un agent sensibilisateur activé par une lumière laser de longueur d'onde spécifique, qui perturbe l'intégrité physiologique de la barrière endothéliale des vaisseaux alimentant la tumeur et permet d'augmenter localement la pénétration des agents cytostatiques.Nos études ont montré qu'un pré-traitement par PDT permet d'augmenter sélectivement l'absorption de doxorubicine dans les tumeurs lors d'administration i.v. de doxorubicine liposomale dans un modèle de sarcome de poumons de rongeurs.Résumé large publicDepuis une dizaine d'année, le traitement de certains cancers s'est progressivement transformé et les patients qui devaient jusqu'alors subir des chimiothérapies, toxiques et non spécifiques, peuvent maintenant bénéficier de traitements chroniques avec des thérapies ciblées. Avec les deux types d'approches thérapeutiques, on reste cependant confronté à la toxicité et aux effets secondaires du traitement.Le but de cette thèse a été d'étudier chez les patients et dans des modèles précliniques les diverses approches visant à améliorer l'activité et la tolérance des traitements à travers un meilleur ciblage de la thérapie anticancéreuse. Cet effort de recherche nous a conduits à nous intéresser à l'optimisation du traitement par les inhibiteurs de tyrosines kinases (TKIs), une nouvelle génération d'agents anticancéreux ciblés agissant sélectivement sur les cellules tumorales, en particulier chez les patients souffrant de leucémie myéloïde chronique et de tumeurs stromales gastro-intestinales. L'activité clinique ainsi que la toxicité de ces TKIs paraissent dépendre non pas de la dose de médicament administrée, mais de la quantité de médicaments circulant dans le sang auxquelles les tumeurs cancéreuses sont exposées et qui varient beaucoup d'un patient à l'autre. A cet effet, nous avons développé une méthode par chromatographie couplée à la spectrométrie de masse pour mesurer chez les patients les taux de médicaments de la classe des TKIs dans la perspective de piloter le traitement par une approche de suivi thérapeutique (Therapeutic Drug Monitoring, TDM). Le TDM repose sur la mesure de la quantité de médicament dans le sang d'un patient dans le but d'adapter individuellement la posologie la plus appropriée: des quantités insuffisantes de médicament dans le sang peuvent conduire à un échec thérapeutique alors qu'un taux sanguin excessif peut entraîner des manifestations toxiques.Dans une seconde partie préclinique, nous nous sommes concentrés sur l'optimisation de la chimiothérapie loco-régionale dans un modèle de sarcome du poumon chez le rat, afin d'augmenter l'exposition dans la tumeur tout en réduisant la toxicité dans les tissus non affectés.La perfusion isolée du poumon (ILP) permet d'administrer un médicament anticancéreux cytotoxique comme la doxorubicine, sélectivement au niveau le tissu pulmonaire où sont généralement localisées les métastases de sarcome. L'administration par ILP de doxorubicine, toxique pour le coeur, a permis une forte accumulation des médicaments dans le poumon, tout en épargnant le coeur. Il a été malheureusement constaté que la doxorubicine ne pénètre que faiblement dans la tumeur sarcomateuse, témoignant des réponses cliniques décevantes observées avec cette approche en clinique. Nous avons ainsi étudié l'impact sur la pénétration tumorale de l'association d'une chimiothérapie cytotoxique avec la thérapie photodynamique (PDT) qui consiste en l'irradiation spécifique du tissu-cible cancéreux, après l'administration d'un agent photosensibilisateur. Dans ce modèle animal, nous avons observé qu'un traitement par PDT permet effectivement d'augmenter de façon sélective l'accumulation de doxorubicine dans les tumeurs lors d'administration intraveineuse de médicament.