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Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic, progressive and fatal disease of unknown origin. In France, it is one of the most common interstitial pathologies (IP) and affects 4,400 new people each year. IPF is characterized by dysregulated healing mechanisms that lead to the accumulation of large amounts of collagen in the lung tissue and cause disorganization of the alveolar architecture. It results in progressive deterioration of the respiratory function, leading in a few years to chronic respiratory failure and then to death. Idiopathic pulmonary fibrosis has a lower survival rate than many cancers with a median survival of 2 to 5 years from diagnosis. This pathology whose main risk factor, in addition to genetic and environmental factors (cigarettes, pollution, etc.), remains age, rarely occurs before the age of 60. Despite the therapeutic advances made in recentyears in the field of fibrosis, IPF remains an incurable and lethal disease. The late management of patients, the complexity of the diagnosis and the lack of therapeutic solutions or early diagnosis strategies are all issues that explain the mortality associatedwith this pathology. Today, the identification of signaling pathways and key cellular actors involved in IPF development remains crucial in order, on the one hand, to develop new treatments and, on the other hand, to identify new tools for earlier diagnoses. In this context, the study of the roles of heat shock proteins HSPB5 and HSP90 in idiopathic pulmonary fibrosis as well as markers of hypoxia could provide new therapeutic and diagnostic targets. IPF imaging is in practice limited to high-resolution computed tomography (HRCT). This examination is often insufficient for a definitive diagnosis of the disease and has a limited impact on the therapeutic decision and management of IPF patients. Pulmonary hypoxia is an important feature of IPF, but its role in disease progression remains unknown. Thus, using a preclinical model of bleomycin-induced pulmonary fibrosis, we have determined in vivo that hypoxia imaging with 18F-FMISO could constitute a predictive biomarker of disease progression and treatment efficacy compared to another clinically used marker 18F-FDG. We have also shown in vivo in our mouse model that inhibition of HSPB5, a low molecular weight heat shock protein known to be involved in the development of fibrosis, using NCI-41356 allows to reduce fibrosis by modulating the expression of several pro-fibrotic factors including TGF-Beta;. In addition, we have also demonstrated that targeting the extracellular HSP90 protein overexpressed in plasma as well as in fibrotic tissues of IPF patients could constitute a potential theranostic tool for fibrosis.In conclusion, this thesis work has made it possible to characterize a potential early and predictive radiopharmaceutical tracer of the evolution of pulmonary fibrosis as well as the anti-fibrotic role of a chemical inhibitor of the canonical TGF-Beta; pathway. Furthermore, we hope that our results concerning the HSP90 protein will make it possible to envisage the theranostic use of recombinant antibodies against HSP90 in the context of IPF., La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie chronique, évolutive et mortelle d'origine inconnue. En France, elle figure parmi les pathologies interstitielles (PI) les plus fréquentes et touche 4400 nouvelles personnes chaque année. La FPI est caractérisée par des mécanismes de cicatrisation dérégulés qui induisent l'accumulation de grandes quantités de collagène dans le tissu pulmonaire et provoquent une désorganisation de l'architecture alvéolaire. Elle se manifeste par une détérioration progressive de la fonction respiratoire, conduisant en quelques années à une insuffisance respiratoire chronique puis au décès. Le taux de survie de la fibrose pulmonaire idiopathique est inférieur à celui de nombreux cancers avec une survie médiane de 2 à 5 ans à partir du diagnostic. Cette pathologie, dont le principal facteur de risque outre les facteurs génétiques et environnementaux (cigarette, pollution, etc.) reste l’âge, se manifeste rarement avant 60 ans. Malgré les avancées thérapeutiques récentes réalisées dans le domaine de la fibrose, la FPI reste une maladie incurable et létale. La prise en charge tardive des patients, la complexité du diagnostic et le manque de solutions thérapeutiques et diagnostiques précoces sont autant de points qui expliquent la mortalité associée à cette pathologie. Aujourd’hui, il reste crucial de continuer à identifier les acteurs cellulaires et moléculaires du développement de la FPI afin, d’une part, de développer de nouveaux traitements inhibiteurs et d’autre part, de mettre au point de nouveaux outils diagnostiques plus précoces. Dans ce contexte, l’étude du rôle des protéines de choc thermique HSPB5 et HSP90 dans la FPI ainsi que des marqueurs de l’hypoxie pourraient apporter de nouvelles solutions thérapeutiques et diagnostiques. L'imagerie de la FPI est en pratiquelimitée à la tomodensitométrie à haute résolution (HRCT). Cet examen reste souvent insuffisant pour un diagnostic définitif de la maladie et a un impact limité sur la décision thérapeutique et la prise en charge des patients. L'hypoxie pulmonaire est une caractéristique importante de la FPI, mais son rôle sur la progression de la maladie reste méconnu. Ainsi à l’aide d’un modèle préclinique de fibrose pulmonaire induite par la bléomycine nous avons déterminé in vivo que l’imagerie de l'hypoxie au 18FFMISOpouvait constituer un biomarqueur prédictif de la progression de la maladie et de l'efficacité des traitements par rapport à un autre marqueur utilisé en clinique le 18F-FDG. Nous avons également montré in vivo dans notre modèle murin que l’administration d’un inhibiteur (le NCI-41356) de HSPB5, une protéine de choc thermique de bas poids moléculaire connue pour être impliquée dans le développement de la fibrose, permet de réduire la fibrose en modulant l’expression de plusieurs facteurs pro-fibrotiques dont le TGF-Beta;. De plus, nous avons montré qu’inhiber la protéine HSP90, surexprimée à la fois au niveau circulant et au sein des tissus fibrotiques des patients atteints de FPI, présente un potentiel intérêt théranostique.En conclusion, ce travail de thèse a permis de caractériser un potentiel traceur radiopharmaceutique précoce et prédictif de l’évolution de la fibrose pulmonaire ainsi que le rôle anti-fibrotique d’un inhibiteur chimique de la voie canonique du TGF-Beta;. Par ailleurs nous espérons que nos résultats concernant la protéine HSP90 pourraient permettre d’envisager l’utilisation théranostique d’anticorps recombinant dirigés contre HSP90 dans le contexte de la FPI.