Caractérisation de DKK1 comme antigène tumoral et manipulation des lymphocytes T CD8 : utilisation de la voie de Wnt en immunothérapie du cancer

L’immunothérapie tumorale à médiation cellulaire est un traitement qui utilise le système immunitaire des patients afin d’induire une réponse des lymphocytes T CD8+ (T CD8+) contre la tumeur. Cette réponse est produite suite à la reconnaissance des antigènes par les T CD8+. Ces cibles sont appelées antigènes tumoraux (TAA) et définies comme des protéines exprimées par les cellules cancéreuses mais absentes des tissus normaux. Par une approche bio-informatique, notre laboratoire a identifié Dickkopf-1 (DKK1), une protéine inhibitrice de la voie de Wnt, comme un TAA potentiel. Une immunothérapie à médiation cellulaire efficace requiert l’identification de TAA candidats pertinents. Le traitement de patients par immunothérapie pourrait également être améliorées par l’augmentation de la puissance d’action anti-tumorale ainsi que la persistante des T CD8+ spécifiques aux TAA. Ce projet de doctorat se divise en deux parties : 1- La caractérisation de l’expression de DKK1 dans les cancers communs et la détermination de son immunogénicité afin de valider sa candidature comme TAA. 2- La reprogrammation des T CD8+, de patients atteints d’un cancer commun, vers un phénotype moins différentié afin d’augmenter leur potentiel anti-tumoral et leur persistance. Dans le premier objectif, nous avons caractérisé l’expression de DKK1 dans le cancer du sein et dans d’autres cancers communs. Le profil d’expression de DKK1 a été étudié par RT-PCR et par ELISA dans plusieurs lignées cellulaires de cancer et dans les tissus normaux. L’expression de DKK1 a aussi été étudiée dans des échantillons cliniques provenant de cancers du sein, du poumon et du rein. Trente pourcents (30%) des tumeurs provenant d’un cancer du sein exprimaient DKK1. La moitié des tumeurs DKK1(+) était triple négative, donc pas de récepteurs d’œstrogène et de progestérone et était Her-2/neu(-) (ces patientes ont des possibilités de traitements très restreintes). De plus, 50% des échantillons cliniques de tumeurs du poumon et 30% des tumeurs de rein exprimaient DKK1. Les observations effectuées dans le cancer du poumon ont été, par la suite, corroborées par d'autres groupes qui ont montré une corrélation entre l'expression de DKK1 et un mauvais pronostic. Après avoir confirmée l’expression de DKK1 dans les cancers communs, justifiant ainsi sa candidature comme TAA, nous avons évalué l’immunogénicité de DKK1. Pour ce faire, nous avons effectué des stimulations in vitro de cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) de patient(e)s atteint(e)s d’un cancer du sein ou du poumon avec des peptides dérivés de DKK1 pouvant être présentés par les complexes majeurs d’histocompatibilité (CMH) HLA-A*0201. Des clones de T CD8+ reconnaissant un peptide de DKK1 ont été identifiés et isolés. Par essai multiplex et cytométrie de flux intracellulaire, la polyfonctionnalité d’un ces clones T CD8+ spécifiques à DKK1 a été étudiée et a révélée un profil effecteur, renforçant ainsi la candidature de DKK1 comme TAA. Dans l’ensemble, les résultats obtenus dans cette première partie de thèse suggèrent une possible utilisation de DKK1 en immunothérapie contre les cancers communs, attribuable à son expression dans ces cancers et la possibilité de faire proliférer des T CD8+ effecteurs spécifiques à DKK1 à partir de sang de patients. Dans la seconde partie de cette thèse, je décrirai la manipulation in vitro des T CD8+ de patients atteints d’un cancer commun, afin d’augmenter la force et la durée de leurs fonctions anti-tumorales. Il a été démontré que des lymphocytes moins différentiés sont capables d’une réponse immunologique plus efficace et durable. Nous avons basé ce projet sur l’utilisation d’un inhibiteur pharmacologique de la GSK-3, pour activer de la voie de Wnt chez les T CD8+ et ainsi leur conférer un phénotype moins différentié, partageant des caractéristiques de la cellule naïve et de la cellule mémoire. Des cultures de T CD8+, spécifiques à des antigènes viraux, en présence de l’inhibiteur ont permis d’augmenter la sécrétion d’interféron (IFN)- et leur activité cytotoxique. Ces résultats indiquent un effet de l’activation de la voie de Wnt sur la fonction des T CD8+. Ces observations sont rapportées pour la première fois chez les T CD8+ humains et suggèrent une nouvelle stratégie, applicables à l’immunothérapie du cancer, afin de prolonger la persistance des cellules ainsi que leur activité anti-tumorale. En conclusion, ces travaux de recherche ont mené à la réalisation d’une étape très importante dans la validation de la candidature de DKK1 comme TAA pour les cancers communs, soit la démonstration de son expression dans ces cancers et son absence dans les tissus normaux dérivés d’organes importants. Ces travaux ont également mené à la démonstration de l’immunogénicité de DKK1, par l’identification d’un peptide de DKK1 reconnu par les T CD8+. De plus, l’étude de la polyfonctionnalité des T CD8+ spécifiques à DKK1 a révélée un profil effecteur favorable pour l’obtention d’une réponse anti-tumorale efficace. Ces découvertes pourraient servir à l’élaboration d’une stratégie d’immunothérapie à médiation cellulaire pour les cancers communs. Pour sa part, l’étude phénotypique et fonctionnelle de la modulation de la voie de Wnt dans les T CD8+ a donné lieu à l’observation d’un phénotype encore jamais rapporté chez l’humain, conférant aux T CD8+ un aspect moins différentié avec des caractéristiques propre à un phénotype mémoire. Ces résultats sont pertinents dans l’amélioration de l’immunothérapie du cancer, passant par l’augmentation de la persistance des lymphocytes. En résumé, les résultats présentés dans cette thèse de doctorat fournissent des évidences indéniables quant à la validation de DKK1 comme TAA pour une immunothérapie à médiation cellulaire des cancers communs. Ces résultats fournissent également des preuves quant à la pertinence de la reprogrammation des T CD8+ par l’activation de la voie de la voie de Wnt, afin de générer des lymphocytes médiateurs plus efficaces pour ce type de thérapie.

Signalisation par les récepteurs des œstrogènes : mécanismes de reconnaissance de l’ADN et nouvelles approches pharmacologiques d’inhibition

Malgré les progrès des traitements des cancers du sein, ceux-ci demeurent la seconde cause de mortalité par cancer au Canada. Parmi les gènes associés aux cancers du sein, le récepteur des œstrogènes ERα est exprimé dans plus de 70% des tumeurs mammaires, qui prolifèrent en réponse aux œstrogènes, faisant de lui une cible de choix. ERα est un facteur de transcription ligand-dépendant, liant des éléments de réponse PuGGTCAnnnTGACCPy. Afin d’examiner la capacité des récepteurs nucléaires à reconnaitre de nouveaux motifs ADN, des mutants aux capacités de liaison modifiées ont été générés. Parmi les quatre résidus interagissant avec l’ADN, R211 ne peut pas être modifiée sans perdre complètement la liaison du récepteur à l’ADN. Néanmoins, les mutations combinées de plusieurs acides aminés contactant les bases de l’ERE ont généré des récepteurs capables de reconnaitre de nouveaux motifs, tout en conservant des niveaux de transactivation efficaces. L’utilisation potentielle des récepteurs nucléaires comme outils de thérapie génique hormono-dépendant, repose sur la prédiction des motifs de liaison efficaces. Étant donné son importance dans la carcinogenèse mammaire, ERα est une cible cruciale des thérapies anti-néoplastiques. L’anti-œstrogène total, ICI, induit la dégradation de ERα et l’arrêt de la croissance des cellules tumorales mammaires ERα-positives. De plus, la nouvelle drogue anti-tumorale HDACi, SAHA, module la voie de signalisation des œstrogènes et possède des propriétés prometteuses en association avec d’autres traitements anti-tumoraux. En effet, le co-traitement ICI et SAHA a un impact synergique sur l’inhibition de la prolifération des cellules mammaires tumorales ERα-positives. Cette synergie repose sur la coopération des effets de ICI et SAHA pour réduire les niveaux protéiques de ERα et bloquer la progression du cycle cellulaire via la modulation de la transcription des gènes cibles des œstrogènes. En fait, les fortes doses de HDACis masquent rapidement et complètement la signalisation transcriptionnelle des œstrogènes. De plus, les gènes cibles primaires des œstrogènes, contenant des EREs, présentent la même régulation transcriptionnelle en réponse aux fortes doses de SAHA ou du co-traitement, avec des doses utilisables en clinique de ICI et SAHA. En fait, ICI mime l’impact des fortes doses de SAHA, en dégradant ERα, potentialisant ainsi la répression de la transcription ERE-dépendante par SAHA. Finalement, la synergie des effets de ICI et SAHA pourrait augmenter l’efficacité des traitements des tumeurs mammaires.

Étude de la médiane de permutations sous la distance de Kendall-Tau

La distance de Kendall-τ compte le nombre de paires en désaccord entre deux permuta- tions. La distance d’une permutation à un ensemble est simplement la somme des dis- tances entre cette permutation et les permutations de l’ensemble. À partir d’un ensemble donné de permutations, notre but est de trouver la permutation, appelée médiane, qui minimise cette distance à l’ensemble. Le problème de la médiane de permutations sous la distance de Kendall-τ, trouve son application en bio-informatique, en science politique, en télécommunication et en optimisation. Ce problème d’apparence simple est prouvé difficile à résoudre. Dans ce mémoire, nous présentons plusieurs approches pour résoudre le problème, pour trouver une bonne solution approximative, pour le séparer en classes caractéristiques, pour mieux com- prendre sa compléxité, pour réduire l’espace de recheche et pour accélérer les calculs. Nous présentons aussi, vers la fin du mémoire, une généralisation de ce problème et nous l’étudions avec ces mêmes approches. La majorité du travail de ce mémoire se situe dans les trois articles qui le composent et est complémenté par deux chapitres servant à les lier.

Étude de la médiane de permutations sous la distance de Kendall-Tau

La distance de Kendall-τ compte le nombre de paires en désaccord entre deux permuta- tions. La distance d’une permutation à un ensemble est simplement la somme des dis- tances entre cette permutation et les permutations de l’ensemble. À partir d’un ensemble donné de permutations, notre but est de trouver la permutation, appelée médiane, qui minimise cette distance à l’ensemble. Le problème de la médiane de permutations sous la distance de Kendall-τ, trouve son application en bio-informatique, en science politique, en télécommunication et en optimisation. Ce problème d’apparence simple est prouvé difficile à résoudre. Dans ce mémoire, nous présentons plusieurs approches pour résoudre le problème, pour trouver une bonne solution approximative, pour le séparer en classes caractéristiques, pour mieux com- prendre sa compléxité, pour réduire l’espace de recheche et pour accélérer les calculs. Nous présentons aussi, vers la fin du mémoire, une généralisation de ce problème et nous l’étudions avec ces mêmes approches. La majorité du travail de ce mémoire se situe dans les trois articles qui le composent et est complémenté par deux chapitres servant à les lier.

Graded Meshes In Bio-thermal Problems With Transmission-line Modeling Method.

In this study, the transmission-line modeling (TLM) applied to bio-thermal problems was improved by incorporating several novel computational techniques, which include application of graded meshes which resulted in 9 times faster in computational time and uses only a fraction (16%) of the computational resources used by regular meshes in analyzing heat flow through heterogeneous media. Graded meshes, unlike regular meshes, allow heat sources to be modeled in all segments of the mesh. A new boundary condition that considers thermal properties and thus resulting in a more realistic modeling of complex problems is introduced. Also, a new way of calculating an error parameter is introduced. The calculated temperatures between nodes were compared against the results obtained from the literature and agreed within less than 1% difference. It is reasonable, therefore, to conclude that the improved TLM model described herein has great potential in heat transfer of biological systems.

Crescimento e desempenho motor em pre-escolares de Itapira SP : um enfoque bio-social-cultural

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Comparação dos estados nutricionais dos alunos do ensino medio da cidade de Los Angeles VIII. Região de Bio-Bio, Chile : (1991-2000)

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Bio-Dis and the Paddle Dissolution Apparatuses Applied to the Release Characterization of Ketoprofen from Hypromellose Matrices

The purposes of this work were: (1) to comparatively evaluate the effects of hypromellose viscosity grade and content on ketoprofen release from matrix tablets, using Bio-Dis and the paddle apparatuses, (2) to investigate the influence of the pH of the dissolution medium on drug release. Furthermore, since direct compression had not shown to be appropriate to obtain the matrices under study, it was also an objective (3) to evaluate the impact of granulation on drug release process. Six formulations of ketoprofen matrix tablets were obtained by compression, with or without previous granulation, varying the content and viscosity grade of hypromellose. Dissolution tests were carried out at a fixed pH, in each experiment, with the paddle method (pH 4.5, 6.0, 6.8, or 7.2), while a pH gradient was used in Bio-Dis (pH 1.2 to 7.2). The higher the hypromellose viscosity grade and content were, the lower the amount of ketoprofen released was in both apparatuses, the content effect being more expressive. Drug dissolution enhanced with the increase of the pH of the medium due to its pH-dependent solubility. Granulation caused an increase in drug dissolution and modified the mechanism of the release process.

BIO Logical Agents: Norms, Beliefs, Intentions in Defeasible Logic

In this paper we follow the BOID (Belief, Obligation, Intention, Desire) architecture to describe agents and agent types in Defeasible Logic. We argue, in particular, that the introduction of obligations can provide a new reading of the concepts of intention and intentionality. Then we examine the notion of social agent (i.e., an agent where obligations prevail over intentions) and discuss some computational and philosophical issues related to it. We show that the notion of social agent either requires more complex computations or has some philosophical drawbacks.

Twelve-month Outcomes After Coronary Stenting With the Genous (TM) Bio-Engineered R Stent (TM) in Diabetic Patients from the e-HEALING Registry

Objectives: We compared 12-month outcomes, regarding ischemic events, repeat intervention, and ST, between diabetic and nondiabetic patients treated with the Genous (TM) EPC capturing R stent (TM) during routine nonurgent percutaneous coronary intervention (PCI) using data from the multicenter, prospective worldwide e-HEALING registry. Background: Diabetic patients have an increased risk for restenosis and stent thrombosis (ST). Methods: In the 4,996 patient e-HEALING registry, 273 were insulin requiring diabetics (IRD), 963 were non-IRD (NIRD), and 3,703 were nondiabetics. The 12-month primary outcome was target vessel failure (TVF), defined as target vessel-related cardiac death or myocardial infarction (MI) and target vessel revascularization. Secondary outcomes were the composite of cardiac death, MI or target lesion revascularization (TLR), and individual outcomes including ST. Cumulative event rates were estimated with the Kaplan-Meier method and compared with a log-rank test. Results: TVF rates were respectively 13.4% in IRD, 9.0% in NIRD, and 7.9% in nondiabetics (P < 0.01). This was mainly driven by a higher mortality hazard in IRD (P < 0.001) and NIRD (P = 0.07), compared with nondiabetics. TLR rates were comparable in NIRD and nondiabetics, but significantly higher in IRD (P = 0.04). No difference was observed in ST. Conclusion: The 1-year results of the Genous stent in a real-world population of diabetics show higher TVF rates in diabetics compared with nondiabetics, mainly driven by a higher mortality hazard. IRD is associated with a significant higher TLR hazard. Definite or probable ST in all diabetic patients was comparable with nondiabetics. (J Interven Cardiol 2011;24:285-294)

Clinical results after coronary stenting with the Genous (TM) Bio-engineered R stent (TM): 12-month outcomes of the e-HEALING (Healthy Endothelial Accelerated Lining Inhibits Neointimal Growth) worldwide registry

Aims: e-HEALING is a worldwide, internet-based registry designed to capture post marketing clinical data on the use of the Genous (TM) EPC capturing R stent (TM). Rapid restoration of a healthy endothelial layer after stent placement by capturing circulating endothelial progenitor cells may reduce both stent thrombosis (ST) and in-stent-restenosis. Methods and results: We planned a 5,000 patient registry with >= 1 lesion suitable for stenting. The 12-month primary outcome was target vessel failure (TVF), defined as target vessel-related cardiac death or myocardial infarction (MI) and target vessel revascularisation. Secondary outcomes were the composite of cardiac death, MI or target lesion revascularisation (TLR), and individual outcomes including ST. A total of 4,939 patients received >= 1 Genous stent between 2005 and 2007. Baseline characteristics showed a median age of 63 years, 79% males, 25% diabetics, and 37% with prior MI. A total of 49% of lesions treated were ACC/AHA type B2 or C; 1.1 stents per lesion were used. At 12 months, TVF occurred in 8.4% and the composite of cardiac death, MI or TLR in 7.9%. Twelve-month TLR and ST were 5.7% and 1.1%, respectively. Conclusions: Coronary stenting with the Genous results in good clinical outcomes, and low incidences of repeat revascularisation and ST.