Malgré le potentiel important de la synthèse de nouvelles vues à partir d’entrées éparses dans les applications d’infographie et de vision par ordinateur, plusieurs défis subsistent dans ce sujet. Cette thèse étudie trois aspects concernant la synthèse de nouvelles vues. Tout d’abord, nous avons présenté une nouvelle approche pour améliorer les NeRF à partir d’entrées éparses. Les méthodes proposées comprennent échantillonnage global avec régularisation, l’augmentation des données, l’échantillonnage de patchs locaux avec régularisation basée sur les patchs et la régularisation de profondeur explicite. Des évaluations approfondies démontrent que notre méthode surpasse les performance de référence. Deuxièmement, nous avons proposé d’améliorer le champ lumineux neuronal à partir d’entrées éparses. Nous utilisons un réseau neuronal implicite conditionné sur les caractéristiques des rayons locaux d’un encodeur à convolutions. Nous atteignons des performances compétitives et offrons une vitesse de rendu beaucoup plus rapide. Troisièmement, nous avons introduit une nouvelle approche pour génération de forme et rayonnement 3D d’un scène contenant plusieurs personnes à partir d’images éparses. Notre approche intègre des contraintes géométriques à l’aide de maillages pré-calculés, de la régularisation des rayons basée sur les patchs et de la régularisation de la saturation. Nous atteignons des performances de pointe sur des données réelles et synthétiques.

Cette thèse explore différentes techniques d’assimilation de données pour des modèles océaniques, et en particulier les modèles stochastiques. La méthodologie stochastique utilisée s’appelle l’incertitude de position (LU en anglais) et vise à incorporer un caractère stochastique à des modèles géophysiques via une décomposition de la vitesse en une composante grande échelle lisse en temps, ainsi qu’une composante aléatoire fortement oscillante, modélisée par un processus de Wiener cylindrique. Comme le caractère aléatoire du modèle ainsi que la quantification d’incertitude sont cruciaux pour l’assimilation de données, il est exposé dans cette thèse que le modèle LU comporte des avantages indéniables sur le modèle SQG (Surface Quasi-Geostrophic en anglais). Nous avons dans un premier temps, pour ce modèle SQG, comparé le modèle stochastique aux techniques déterministes d’inflation pour un filtre de Kalman d’ensemble "square-root" localisé. Nous avons obtenu, dans cette première étude, une validation numérique que l’inflation peut être difficile à régler et peut mener à une divergence du filtre en temps fini, et que le modèle stochastique donne de meilleurs performances que les modèles déterministes avec inflation en terme d’erreurs et de qualité de variance d’ensemble. Une deuxième étude a consisté à la proposition d’une procédure de calibration du bruit stochastique, visant à guider l’essaim de trajectoires vers une région d’intérêt, proche des observations. Cette procédure s’appuie sur le caractère stochastique inhérent de LU et se base sur les transformations de Girsanov. L’ajout de ce terme de guidage a mené à une amélioration significative des résultats dans le cas d’une mauvaise estimation de la condition initiale. La dernière partie de cette thèse étudie la prédiction d’ensemble sous le point de vue des espaces de Hilbert à noyau auto-repoduisant (RKHS en anglais). Dans ce contexte, l’opérateur de Koopman associé à la dynamique et son adjoint sont tous deux unitaires et uniformément continus, ce qui conduit à l’énoncé d’un théorème spectral adapté aux RKHS. Des méthodes d’assimilation de données sont conçues pour prendre en compte la structure et les propriétés des RKHS, qui justifient notamment un principe de superposition qui est largement utilisé, bien que sujet à caution, pour les filtres de Kalman d’ensemble.

Les technologies de séquençage à haut débit génèrent des quantités massives de jeux de données de séquences biologiques à mesure que les coûts diminuent. L'un des défis actuels pour exploiter ces données consiste à développer des moteurs de recherche pour ces jeux d'une taille de l'ordre du pétaoctet. La plupart des méthodes existantes reposent sur l'indexation des séquences via leurs mots de longueur k, appelés kmers. Dans de nombreux domaines de la bioinformatique, il est nécessaire de retrouver l'abondance d'un kmer dans un ensemble de données. Des structures de données, appelées AMQ, sont largement utilisées pour représenter ces grands ensembles de kmers. D'autres structures de données simililaires, les cAMQ, représentent des multiensembles, de façon à pouvoir retrouver l'abondance d'un kmer dans un jeu. Cependant, par nature, ces AMQs renvoient des faux positifs et, dans le cas d'un multiensemble, ont tendence à surestimer l'abondance des kmers. Dans ce manuscrit, nous présentons deux contributions, findere et fimpera, qui permettent d'améliorer les performances des (c)AMQs. Appliqué au filtre de Bloom, qui est largement utilisé en bioinformatique, findere réduit son taux de faux positifs de deux ordres de grandeur tout en accélérant ses requêtes. fimpera réduit le taux de faux positifs d'un filtre de Bloom avec comptage tout en améliorant la précision des abondances renvoyées.

L'évaluation de la fonction cardiaque est un enjeu majeur en cardiologie, en particulier dans la prise en charge des patients atteints d'insuffisance cardiaque. Malgré les avancées technologiques, telles que les courbes de strain extraites de l'échocardiographie, cette évaluation reste difficile et incomplète en raison de sa nature multifactorielle. L'objectif est de proposer de nouvelles méthodes permettant une compréhension plus précise et personnalisée de la fonction ventriculaire gauche chez les patients insuffisance cardiaque. Des approches hybrides combinant la modélisation in silico, traitement du signal et apprentissage automatique ont été proposées. Quatre problématiques associées à différents phénotypes d'insuffisance cardiaque sont abordées dans cette thèse : i) Les courbes de strain de 10 sujets sains et 20 patients atteints de bloc de branche gauche ont été analysées à l'aide d'un modèle computationnel. ii) Une caractérisation des profils de réponse à la thérapie de resynchronisation cardiaque a été proposée sur 250 patients éligibles grâce à des approches hybrides. iii) Une estimation non invasive de la pression ventriculaire gauche a été proposée et évaluée sur 67 patients atteints de sténose aortique afin d'obtenir des indices de travail myocardique. iv) Une classification du risque de mort subite chez les patients atteints de cardiomyopathie hypertrophique a été développée à partir de paramètres cliniques, d'imagerie et extrait du strain de 434 patients. Ces approches originales utilisent principalement des mesures non invasives issues de l'échocardiographie et introduisent de nouveaux outils d'intelligence artificielle dans la pratique clinique. Elles visent à être spécifiques à chaque patient afin d'être intégrées dans un processus de médecine personnalisée.

Le trafic intracellulaire contrôle la polarité cellulaire intestinale, dont la mise en place et le maintien sont essentiels à la fonction de cet organe. De façon surprenante, la déplétion de la sous-unité μ1B de l’adaptateur de clathrine AP-1B (Ap1m2), impliquée dans le tri polarisé, entraîne des défauts de polarité et une hyperplasie des cryptes dans l’intestin de souris, révélant un nouveau rôle du trafic polarisé dans le contrôle de la prolifération intestinale. Nous avons confirmé les défauts de polarité et l’hyper-prolifération dans un modèle murin d’organoïde intestinal muté pour Ap1m2. L’hyper-prolifération observée est dépendante des voies de signalisation EGFR et mTOR. L’analyse phénotypique révèle également des défauts de différenciation du lignage sécrétoire et une expansion de la zone des cellules souches/progénitrices.De plus, nous avons montré que la localisation du déterminant de polarité apicale, CDC42, est altérée dans les organoïdes mutés pour Ap1m2. La déplétion intestinale de CDC42 induisant des phénotypes similaires à ceux que nous observons, nous émettons l’hypothèse qu’AP-1B régule la prolifération à travers le contrôle de la localisation de CDC42. Nous avons donc montré qu’AP-1B joue un rôle essentiel dans le maintien de l’intégrité de la couche épithéliale en contrôlant la polarité cellulaire, mais aussi la prolifération et la différenciation intestinale. Des travaux complémentaires permettront de caractériser les mécanismes par lesquels AP-1B contrôle la localisation de CDC42 et l’activation des voies de signalisation EGFR et mTOR.

Cette thèse traite des thérapies actuelles pour soigner le mélanome ainsi que les perspectives du vaccin BNT111

Depuis plusieurs décennies les différents microbiotes du corps humain suscitent de plus en plus d’intérêt. Le microbiote intestinal fut le premier à être décrit. Des micro-organismes peuplent également d’autres parties du corps humain comme les poumons, le nez, la peau… Ces microbiotes vont avoir une composition différente selon leur localisation ; la physiologie des organes sur lesquels ils se trouvent et les conditions dans lesquels ils évoluent étant très différentes. Il existe une forme de mutualisme entre les micro-organismes et l’organe sur lequel ils se trouvent. L’objectif de ce travail est d’explorer les connaissances sur le microbiote cutané, sa composition, son rôle ainsi que les interactions qu’il peut avoir avec la peau et le reste du corps. L’intérêt d’étudier le microbiote cutané est également d’explorer son possible lien avec les pathologies de la peau, si la flore cutanée est différente dans les maladies épidermiques.

La prévalence de la rhinite allergique ne cesse d’augmenter dans le monde et les traitements conventionnels à base de corticoïdes et/ou d’antihistaminiques ne sont pas efficaces chez l’ensemble des patients allergiques et peuvent entrainer des effets indésirables. De plus, un intérêt grandissant de la population pour les médecines alternatives, dont l’aromathérapie, a vu le jour. L’objectif de cette thèse est de mettre en évidence des huiles essentielles, en utilisation seule ou de manière synergique, qui sont utilisables dans la rhinite allergique avec des preuves scientifiques. Les études in vivo chez l’être humain qui ont été menées ont prouvé l’efficacité et l’innocuité de trois huiles essentielles (Camomille allemande, Eucalyptus radié et Menthe poivrée) chez l’Homme (concentrations, voies d’utilisation…). En revanche, la plupart des études cliniques comprenaient des mélanges d’huiles essentielles (seule une étude clinique démontrait l’efficacité de l’huile essentielle d’Eucalyptus radié en utilisation seule). D’autres études cliniques ne mentionnaient pas la quantité des huiles essentielles utilisées ou la quantité du mélange (Géranium) ou elles étaient utilisées en mélange avec des huiles essentielles non disponibles en officine (Bois de santal). D’autres huiles essentielles sont très prometteuses en études in vivo chez l’animal et/ou in vitro, mais ne doivent pas être conseillées en l’absence d’études réalisées chez l’Homme permettant de prouver leur efficacité et leur innocuité. Enfin, plusieurs molécules contenues dans les huiles essentielles ont été étudiées, cependant il est nécessaire de déterminer dans quelles huiles essentielles ces molécules sont présentes en grande quantité ainsi que de réaliser des essais in vivo chez l’animal et l’Homme.

La technique du « screw tenting » apporte une solution thérapeutique supplémentaire dans la régénération osseuse des défauts osseux alvéolaires en implantologie. L’objectif de cette revue de littérature est de montrer l’apport de cette technique aux stratégies de Régénération Osseuse Guidées (ROG) en montrant l’intérêt de la méthode et son application pratique. La recherche bibliographique de cette revue de littérature a été réalisée sur les bases des données PUBMED/MEDLINE et COCHRANE avec les termes MeSH suivants : « screw tenting » OR « tentpole technique » OR « tenting technique » AND « alveolar ridge ». A partir de cette sélection, 16 articles ont été retenus pour rédiger cette revue bibliographique. L’analyse des articles montre que la technique du « screw tenting » permet, dans le cas de défauts osseux alvéolaires de petite ou grande étendue, une régénération osseuse verticale et horizontale satisfaisante permettant le positionnement d’un implant dans de bonnes conditions avec des complications minimes.

La mucoviscidose est une maladie génétique mettant en jeu le pronostic vital des patients. Depuis longtemps symptomatique, la prise en charge de la maladie n’a cessé d’évoluer jusqu’à l’apparition de la thérapie ciblée. Parmi ces nouveaux traitements est retrouvé le Kaftrio. Réelle innovation dans la prise en charge de la maladie, il permet à une grande partie des patients, une amélioration considérable des symptômes de la maladie et de la qualité de vie. Ce traitement innovant promet de préserver l’état de santé et de prolonger de façon importante l’espérance de vie de ces patients. Au cours d’une enquête réalisée auprès de patients traités par Kaftrio, il a été possible de mettre en évidence l’efficacité de ce traitement sur les différents symptômes de la maladie. Des aspects peu traités lors des essais cliniques ont été abordés comme l’impact du traitement sur la vie quotidienne, sur les perspectives d’avenir ou encore l’impact sur l’état psychologique. Ces éléments ont permis de comprendre l’importance du Kaftrio dans la prise en charge de la mucoviscidose, et la nécessité d’accompagner les patients prenant ce médicament.